高中物理 3-4《安培力的應(yīng)用》課件（粵教版選修3-1）

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歡迎進(jìn)入物理課堂 第4節(jié)安培力的應(yīng)用 1 了解直流電動(dòng)機(jī)和磁電式電表的構(gòu)造和工作原理 2 會(huì)利用左手定則和安培力公式解決實(shí)際問(wèn)題 1 均勻輻射磁場(chǎng)蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場(chǎng)是均勻輻射分布的磁場(chǎng) 放在其中的通電線圈不管轉(zhuǎn)到什么角度 它的平面都跟磁感線平行 線框兩邊所受的安培力方向始終跟線框面垂直 當(dāng)線框轉(zhuǎn)過(guò)90 角時(shí) 從左向右側(cè)視圖如圖乙所示 從圖示可知 此時(shí)線框四條邊都受安培力 整個(gè)線框的F外 0 整個(gè)線框受磁力矩M 0 轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中 任一位置的俯視圖如圖丙所示 受力大小 方向均不變 所以答案選取B和D 答案BD借題發(fā)揮理解安培力的定義式F BILsin 和電磁力矩的表達(dá)式M BIScos 的物理意義是本類題的關(guān)鍵 解析本題實(shí)質(zhì)上是最早的電動(dòng)機(jī)模型 考查法拉第的電磁旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn) 左邊容器中磁鐵A可動(dòng) 可視為小磁針 由于B中電流向上 由安培定則知其產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向由上向下看沿逆時(shí)針?lè)较?即磁鐵N的受力方向 故A沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) 右邊容器導(dǎo)線C中通有向下的電流 處在固定磁鐵D的磁場(chǎng)中 N處磁場(chǎng)向外發(fā)散 由左手定則可判斷C受順時(shí)針的安培力 將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) 答案C 答案C 解析由于鋁盤(pán)是良好的導(dǎo)體 我們可以把鋁盤(pán)看成是由許多條金屬棒拼合而成 可以與自行車輪胎上的輻條類比 接通電源后 電流從鋁盤(pán)中心O處流向盤(pán)與導(dǎo)電液的接觸處 從導(dǎo)電液中的引出導(dǎo)線流出 而這股電流恰好處在一個(gè)與電流垂直的磁場(chǎng)中 由左手定則可以判斷出它受到一個(gè)與盤(pán)面平行的安培力作用 這個(gè)力對(duì)轉(zhuǎn)軸的力矩不為零 所以在通電后鋁盤(pán)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái) 如果對(duì)鋁盤(pán)通一恒定的電流 則鋁盤(pán)就會(huì)不停地轉(zhuǎn)動(dòng)下去 當(dāng)阻力的力矩與安培力的力矩相等時(shí)鋁盤(pán)就勻速轉(zhuǎn)動(dòng) 不難看出 要改變鋁盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向 我們可以改變電流方向或是改變磁場(chǎng)的方向 答案見(jiàn)解析 指針?lè)€(wěn)定后 線圈受到螺旋彈簧的力矩與線圈受到的磁力矩方向是相反的 通電線圈中的電流越大 電流表指針偏轉(zhuǎn)角度也越大 在線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的范圍內(nèi) 各處的磁場(chǎng)都是勻強(qiáng)磁場(chǎng) 在線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的范圍內(nèi) 線圈所受磁力矩與電流有關(guān) 而與所處位置無(wú)關(guān) A B C D 解析當(dāng)阻礙線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩增大到安培力產(chǎn)生的使線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩平衡時(shí) 線圈停止轉(zhuǎn)動(dòng) 即兩力矩大小相等 方向相反 故 正確 磁電式電流表蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場(chǎng)是均勻輻射分布的 不管線圈轉(zhuǎn)到什么角度 它的平面都跟磁感線平行 均勻輻射分布的磁場(chǎng)特點(diǎn)是大小相等 方向不同 故 錯(cuò) 選項(xiàng)正確 電流越大 電流表指針偏轉(zhuǎn)的角度也越大 故 正確 綜合上述 C選項(xiàng)正確 答案C 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全