磁場對通電導(dǎo)線的作用

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1、1．電流的磁效應(yīng)：電流也能產(chǎn)生磁場。這個(gè)現(xiàn)象稱為電流的磁效應(yīng)。2．電流磁場的方向：由安培定則確定（也叫右手螺旋定則）。3．安培定則：內(nèi)容分三種不同情況。（1）直線電流：右手握住導(dǎo)線，伸直的拇指的方向代表電流的方向，那么彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向。（2）環(huán)形電流：右手握住環(huán)形導(dǎo)線，彎曲的四指所指的方向就是電流的方向，拇指所指的方向就是環(huán)形中心軸線上的磁感線的方向。知識回顧（3）通電螺線管：右手握住螺線管，讓彎曲的四指所指的方向跟電流的方向一致，拇指所指的方向就是螺線管內(nèi)部的磁感線的方向。直導(dǎo)線環(huán)形導(dǎo)線通電螺線管今天，就讓我們共同去探究通電導(dǎo)線在磁場中的受力情況！前言：

2、既然通電導(dǎo)線能產(chǎn)生磁場，它本身也相當(dāng)于一個(gè)磁體，那么通電導(dǎo)線是否也受到磁場力的作用呢？２.3磁場對通電導(dǎo)線的作用一．安培力演示1觀察安培力把一段直導(dǎo)線放到磁場中，當(dāng)導(dǎo)線中有電流通過時(shí)，可以看到原來靜止的導(dǎo)線會(huì)發(fā)行運(yùn)動(dòng)。NSA1．實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：當(dāng)導(dǎo)線方向與磁場方向垂直時(shí)，它所受的安培力最大當(dāng)導(dǎo)線方向與磁場方向一致時(shí)，導(dǎo)線不受安培力當(dāng)導(dǎo)線方向與磁場方向斜交時(shí)，它所受的安培力介于最大值和0之間。2．安培力：通電導(dǎo)體在磁場中受到的力稱為安培力F。3．思考：影響安培力大小的因素有哪些？（垂直時(shí)）4．猜想：①導(dǎo)線的長度L；②電流的大小I。在演示1中，我們猜想安培力的大小可能與電流的大小，以及通電

3、導(dǎo)線的長度有關(guān)，那么，事實(shí)是怎樣的呢？讓我們通過接下來的演示2來證明猜想是否正確。三塊相同的蹄形磁鐵并列放置。可以認(rèn)為磁極間的磁場是均勻的。將一根導(dǎo)線懸掛在磁鐵的兩極間，有電流通過時(shí)懸線將擺動(dòng)一個(gè)角度，通過這個(gè)角度可以比較安培力的大小。演示2在勻強(qiáng)磁場中探究影響通電導(dǎo)線受力的因素結(jié)論1．規(guī)律：①在同一磁場中，通電導(dǎo)線長度一定時(shí)，電流越大，導(dǎo)線所受安培力越大；②在同一磁場中，電流一定時(shí)，通電導(dǎo)線越長，導(dǎo)線所受安培力越大。2．結(jié)論：精確的實(shí)驗(yàn)表明，通電導(dǎo)線在磁場中受到的安培力F的大小，既與導(dǎo)線的長度L成正比，又與導(dǎo)線中的電流I成正比，即與I和L的乘積成正比。3．公式：Ｆ＝BIL（B是

4、比例系數(shù)）二．磁感應(yīng)強(qiáng)度1．定義：Ｂ反映了磁場的強(qiáng)弱，叫做磁感應(yīng)強(qiáng)度。2．公式：B＝Ｆ/IL3．單位：特斯拉，簡稱，特（T）１T＝１N/Ａ·m4.勻強(qiáng)磁場：磁場的某一區(qū)域里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向處處相同，這個(gè)區(qū)域的磁場叫勻強(qiáng)磁場。5、B的一般大小：常見的地磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度約是3×10－5T～7×10－5T，永磁鐵磁極附近的磁感應(yīng)強(qiáng)度約是10－3T～1T。在電機(jī)和變壓器的鐵芯中，磁感應(yīng)強(qiáng)度可達(dá)0.8T～1.4T6、方向：把某一點(diǎn)磁場的方向定義為該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向。磁場的方向：小磁針靜止時(shí)N極所指的方向沿磁感線的切線方向磁感應(yīng)強(qiáng)度全面地反映了磁場的強(qiáng)弱和方向。注意：電場強(qiáng)度E用來

5、描述電場的強(qiáng)弱，磁感應(yīng)強(qiáng)度B在磁場中的作用與此類似，由于歷史的原因，它不叫“磁場強(qiáng)度”。磁感應(yīng)強(qiáng)度B由磁場本身決定，與放入的通電導(dǎo)線L無關(guān)、通電電流I無關(guān)、與安培力F無關(guān)。三．安培力的方向左手定則：伸開左手，使大拇指跟其余四個(gè)手指垂直，并且都跟手掌在一個(gè)平面內(nèi)，把手放入磁場中，讓磁感線垂直穿入手心，并使伸開的四指指向電流的方向，那么，大拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向。FBIF方向，既跟磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向垂直，又跟電流I的方向垂直。鞏固練習(xí)F1．如圖所示，表示一根放在磁場里的通電直導(dǎo)線，直導(dǎo)線與磁場方向垂直。圖中已分別標(biāo)明電流、磁感應(yīng)強(qiáng)度這兩個(gè)物理量的方向，請標(biāo)

6、出安培力的方向。（用“·”表示磁感線垂直于紙面向外，“×”表示磁感線垂直于紙面向里；“⊙”表示電流垂直于紙面向外，“”表示電流垂直于紙面向里。）××××××××××××××××IBB鞏固練習(xí)．I2．如圖所示，表示一根放在磁場里的通電直導(dǎo)線，直導(dǎo)線與磁場方向垂直。圖中已分別標(biāo)明電流、磁感應(yīng)強(qiáng)度和安培力這三個(gè)物理量中兩個(gè)的方向，請標(biāo)出第三個(gè)量的方向。FB（2）F（1）I如果放在磁場中的不是一段通電的導(dǎo)線，而是一個(gè)通電的矩形線圈abcd（如圖），會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？通電線圈在磁場中如何運(yùn)動(dòng)？通電線圈會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)起來在磁場中，通電線圈受到安培力的作用，發(fā)生扭轉(zhuǎn)，如果給線圈通以方向合適的電流，就可以

7、使線圈轉(zhuǎn)動(dòng)起來。我們使用的電動(dòng)機(jī)就是利用安培力來工作的。現(xiàn)在，電動(dòng)機(jī)廣泛應(yīng)用在工廠、辦公室、家庭里。通電線圈在磁場中受到安培力會(huì)扭轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)就是根據(jù)這個(gè)原理設(shè)計(jì)的。四．電動(dòng)機(jī)1．構(gòu)造：各種電動(dòng)機(jī)中都有由定子和轉(zhuǎn)子。（1）定子：電動(dòng)機(jī)中固定不動(dòng)的部分，可以是線圈，也可以是磁體。（2）轉(zhuǎn)子：電動(dòng)機(jī)中轉(zhuǎn)動(dòng)的部分，線圈鑲嵌在硅鋼片的槽中。（3）電刷和整流子：直流電動(dòng)機(jī)中，可以將電流持續(xù)地提供給線圈，并適時(shí)地改變流入線圈的電流方向，它們能使轉(zhuǎn)子按一個(gè)方向持續(xù)地旋轉(zhuǎn)。2．種類：直流電動(dòng)機(jī)、交