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1、第一章磁场第二节安培力的应用学习目标学习目标学法与考法学法与考法1掌掌握握通通电电导导体体在在磁磁场场中中受受安安培力作用而运动的规律培力作用而运动的规律(重点重点)2知知道道磁磁电电式式电电流流表表的的基基本本构构造造及及运运用用它它测测量量电电流流大大小小和和方方向的基本原理向的基本原理(难点难点)3了了解解直直流流电电动动机机的的原原理理理理解解通通电电线线圈圈在在磁磁场场中中受受安安培培力力作用而转动的规律作用而转动的规律(重难点重难点)学学法法：通通过过实实验验，认认识识磁磁电电式式电电流流表表结结构构及及工工作作原原理理；通通过过实实验验，认认识识直直流流电电动动机机结结构构及及工
2、工作作原原理理；了了解解安安培培力力在在生生产、生活中的应用产、生活中的应用考考法法：会会用用电电流流元元法法、特特殊殊位位置置法法、等等效效法法、结结论论法法、转转化化法法分分析析导导体体在在安安培培力力作作用用下下的的运运动动和和平平衡衡问问题题；对对磁磁电电式式电电流流表表结结构构及及工工作作原原理理的的考考查查；对对直直流流电电动机结构及工作原理的考查动机结构及工作原理的考查知识概览知识概览课前 自主预习1电电流流天天平平是是应应用用电电磁磁力力_的的原原理理，结结合合现现代代_技技术设计而成的术设计而成的2电电流流天天平平是是根根据据通通电电导导体体在在磁磁场场中中会会受受_力力作作
3、用用的的原原理理制制成成的的一一种种灵灵敏敏的的测测量量仪仪器器它它可可以以测测出出通通电电导导体体在在匀匀强强磁磁场场中中所所受受磁磁场场力力的的大大小小，进进一一步步还还可可求求得得匀匀强强磁磁场场的的_和和_的大小的大小电流天平电流天平平衡平衡电子电子安培安培磁感应强度磁感应强度通电电流通电电流微思考微思考 如如图图所所示示，用用天天平平测测量量匀匀强强磁磁场场的的磁磁感感应应强强度度下下列列各各图图所所示示的的载载流流线线圈圈匝匝数数相相同同，边边长长MN相相等等，将将它它们们分分别别挂挂在在天天平平的的右右臂臂下下方方线线圈圈中中通通有有大大小小相相同同的的电电流流，天天平平处处于于
4、平平衡衡状状态态若若磁磁场场发发生生微微小小变化，天平最容易失去平衡的是哪个图？变化，天平最容易失去平衡的是哪个图？【答答案案】因因为为磁磁场场相相同同，导导体体中中电电流流大大小小一一样样，根根据据FBIL可可知知，导导体体的的有有效效长长度度越越大大，磁磁场场有有微微变变时时产产生生的的安安培培力力越越大大，天天平平越越容容易易失失去去平平衡衡，图图A中中对对应应的的有有效效长长度度最最大大因因此此天天平平最最容容易易失失去去平平衡衡的的是是A图图如如图图所所示示的的天天平平可可用用来来测测量量磁磁场场的的磁磁感感应应强强度度天天平平的的右右臂臂下下面面挂挂一一个个矩矩形形线线圈圈，宽宽为
5、为L，共共N匝匝，线线圈圈的的下下部部悬悬在在匀匀强强磁磁场场中中，磁磁场场方方向向垂垂直直于于纸纸面面当当线线圈圈中中通通有有电电流流I(方方向向如如图图所所示示)时时，在在天天平平两两边边加加上上质质量量分分别别为为m1、m2的的砝砝码码时时，天天平平平平衡衡；当当电电流流反反向向(大大小小不不变变)时时，右右边边再再加加上上质质量量为为m的的砝砝码码后后，天天平平又又重重新新平平衡衡由由此此可可知知(重重力力加加速速度度为为g)()【答案】【答案】B1磁磁电电式式电电流流表表的的构构造造：磁磁性性很很强强的的_、圆圆柱柱形形铁铁芯芯、铝铝框及绕在铝框上的框及绕在铝框上的_.2磁磁电电式式
6、电电流流表表的的工工作作原原理理：通通电电线线圈圈在在磁磁场场中中受受到到_作作用用而而偏偏转转，电电流流方方向向改改变变时时，安安培培力力的的方方向向随随之之改改变变，指指针针偏偏转转方方向向也随之改变也随之改变电流越大，安培力就越电流越大，安培力就越_，指针偏转角度越，指针偏转角度越_3优优点点：_，可可以以测测出出很很弱弱的的电电流流缺缺点点：线线圈圈的的导导线线_，允许通过的电流，允许通过的电流_(几十微安到几毫安几十微安到几毫安)磁电式电表磁电式电表磁铁磁铁线圈线圈安培力安培力大大大大灵敏度高灵敏度高很细很细很弱很弱【答答案案】由由题题意意可可知知，通通过过天天桥桥的的电电流流方方向
7、向由由外外向向内内，而而磁磁场场方方向向由由N到到S极极，根根据据左左手手定定则则，则则可可知知，箔箔条条中中部部受受到到的的安安培培力力向向上上，铝铝箔箔条中部向上方运动条中部向上方运动微思考微思考 如如图图所所示示，取取一一柔柔软软的的铝铝箔箔条条，把把它它折折成成天天桥桥状状并并用用胶胶纸纸粘粘牢牢两两端端，使使蹄蹄形形磁磁铁铁横横跨跨过过“天天桥桥”当当电电池池与与铝铝箔箔接接通通时时铝铝箔箔条条中中部部向向下下方方运运动动还还是是向向上上方方运动？运动？(多多选选)磁磁电电式式电电流流表表是是常常用用的的测测量量闭闭合合回回路路电电流流大大小小的的仪仪器器关关于于磁磁电电式式电电流流
8、表表内内的的磁磁铁铁和和铁铁芯芯之之间间的的均均匀匀辐辐向向分分布布的的磁磁场场，下下列列说说法中正确的是法中正确的是()A该磁场的磁感应强度大小处处相等，方向相同该磁场的磁感应强度大小处处相等，方向相同B该磁场的磁感应强度的方向处处相同，大小不等该磁场的磁感应强度的方向处处相同，大小不等C线圈平面始终与磁感线平行线圈平面始终与磁感线平行D线圈所在位置的磁感应强度大小都线圈所在位置的磁感应强度大小都相等相等【答案】【答案】CD【解解析析】两两磁磁极极之之间间装装有有极极靴靴，极极靴靴中中间间又又有有一一个个铁铁质质圆圆柱柱，极极靴靴与与铁铁质质圆圆柱柱之之间间有有一一不不大大的的缝缝隙隙，根根
9、据据磁磁感感线线与与磁磁极极表表面面垂垂直直的的特特点点，磁磁化化了了的的铁铁质质圆圆柱柱与与极极靴靴间间的的缝缝隙隙处处就就形形成成了了辐辐向向分分布布的的磁磁场场这这样样做做的的目目的的就就是是让让通通电电线线圈圈所所在在位位置置能能有有一一个个等等大大的的磁磁场场，并并且且磁磁感感线线始始终终与线圈平面平行，故与线圈平面平行，故C、D正确正确1定定义义：电电动动机机是是利利用用_使使通通电电线线圈圈转转动动，将将电电能能转转化化为为_的重要装置的重要装置2分分类类：电电动动机机有有_电电动动机机和和交交流流电电动动机机，交交流流电电动动机机又又分为分为_和三相交流电动机和三相交流电动机直
10、流电动机直流电动机安培力安培力机械能机械能直流直流单相交流电动机单相交流电动机3原原理理：如如图图所所示示，当当电电流流通通过过线线圈圈时时，右右边边线线框框受受到到的的安安培培力力方方向向_，左左边边线线框框受受到到_的的安安培培力力，在在安安培培力力作作用用下下线线框框转转动动起起来来向下向下4直直流流电电动动机机突突出出的的优优点点是是可可以以通通过过改改变变_调调节节其其转转速，而交流电动机的调速就不太方便速，而交流电动机的调速就不太方便向上向上输入电压输入电压微思考微思考 当当通通电电导导线线垂垂直直放放置置在在磁磁场场中中时时，会会受受到到安安培培力力作作用用，如如果果放放在在磁磁
11、场场中中的的不不是是一一段段通通电电导导线线，而而是是一一个个通通电电的矩形线圈会发生什么现象？的矩形线圈会发生什么现象？【答答案案】受受到到安安培培力力作作用用而而发发生生转动转动要改变直流电动机的转动方向，可行方法有要改变直流电动机的转动方向，可行方法有()A适当减小电流强度适当减小电流强度B适当减弱磁场适当减弱磁场C改变线圈中的电流方向或把磁铁两极对调改变线圈中的电流方向或把磁铁两极对调D改变线圈中的电流方向的同时对调磁铁两极改变线圈中的电流方向的同时对调磁铁两极【答案】【答案】C【解解析析】线线圈圈的的转转动动方方向向跟跟通通入入的的电电流流方方向向和和磁磁场场方方向向有有关关，而而与
12、与电电流流强强弱弱、磁磁场场强强弱弱无无关关，但但不不可可同同时时改改变变电电流流方方向向和和磁磁场场方方向向，故故只只有有C正确正确课堂 重难探究1原理：原理：安培力与电流的关系安培力与电流的关系2构造：构造：磁铁、线圈、螺旋弹簧、指针、软铁、极靴磁铁、线圈、螺旋弹簧、指针、软铁、极靴3特特点点：两两极极间间的的极极靴靴和和极极靴靴中中间间的的铁铁质质圆圆柱柱，使使极极靴靴与与圆圆柱柱间间的的磁磁场场都都沿沿半半径径方方向向，使使线线圈圈平平面面都都与与磁磁场场方方向向平平行行，从从而而使使表表盘盘刻刻度度均匀均匀磁电式电流表磁电式电流表4磁磁电电式式电电流流表表测测量量电电流流的的优优缺缺
13、点点：优优点点是是灵灵敏敏度度高高，可可以以测测出出很很弱弱的的电电流流；缺缺点点是是线线圈圈的的导导线线很很细细，允允许许通通过过的的电电流流很很弱弱如如果果希希望望它测量较大的电流值，就要根据并联电阻分流的方法扩大其量程它测量较大的电流值，就要根据并联电阻分流的方法扩大其量程例例1(多多选选)下下列列关关于于磁磁电电式式电电流流表表(结结构构如如图图所示所示)的说法正确的的说法正确的是是()A磁磁电电式式电电流流表表最最基基本本的的组组成成部部分分是是磁磁铁铁和放在磁铁两极之间的线圈和放在磁铁两极之间的线圈B表盘的刻度是不均匀表盘的刻度是不均匀的的C根据指针的偏转方向，可以知道被测电流的方
14、向根据指针的偏转方向，可以知道被测电流的方向D优点是灵敏度高，缺点是允许通过的电流很弱优点是灵敏度高，缺点是允许通过的电流很弱【答案】【答案】ACD【解解析析】磁磁电电式式电电流流表表最最基基本本的的组组成成部部分分是是磁磁铁铁和和放放在在磁磁铁铁两两极极之之间间的的线线圈圈，A正正确确；极极靴靴与与软软铁铁之之间间的的磁磁场场都都沿沿半半径径方方向向，线线圈圈无无论论转转到到什什么么位位置置，它它的的平平面面都都跟跟磁磁感感线线平平行行，因因此此刻刻度度盘盘的的刻刻度度均均匀匀，B错错误误；线线圈圈中中电电流流方方向向改改变变时时，安安培培力力的的方方向向随随着着改改变变，指指针针的的偏偏转
15、转方方向向跟跟着着改改变变，C正正确确；优优点点是是灵灵敏敏度度高高，缺缺点点是是允允许许通通过过的的电电流流很很弱弱，D正确正确变变式式1如如图图甲甲是是磁磁电电式式电电流流表表的的结结构构示示意意图图，蹄蹄形形磁磁铁铁和和铁铁芯芯间间的的磁磁场场均均匀匀辐辐向向分分布布，如如图图乙乙所所示示，边边长长为为L的的正正方方形形线线圈圈中中通通以以电电流流I，线线圈圈中中的的a导导线线电电流流方方向向垂垂直直纸纸面面向向外外，b导导线线电电流流方方向向垂垂直直纸纸面面向向里里，a、b两条导线所在处的磁感应强度大小均为两条导线所在处的磁感应强度大小均为B，则，则()A该磁场的磁感应强度大小处处相等
16、，方向不同该磁场的磁感应强度大小处处相等，方向不同B该线圈的磁通量为该线圈的磁通量为BL2Ca导线受到的安培力方向向下导线受到的安培力方向向下D线圈转动时，螺旋弹簧被扭动，阻碍线圈转动线圈转动时，螺旋弹簧被扭动，阻碍线圈转动【答案】【答案】D【解解析析】根根据据磁磁感感线线疏疏密密代代表表磁磁场场强强弱弱可可知知，并并非非处处处处大大小小相相等等，A错错误误；线线圈圈与与磁磁感感线线平平行行，故故磁磁通通量量为为零零，B错错误误；a导导线线电电流流向向外外，磁磁场场向向右右，根根据据左左手手定定则则，安安培培力力向向上上，C错错误误；线线圈圈转转动动时时，螺螺旋旋弹弹簧被扭动，阻碍线圈转动，簧被扭动，阻碍线圈转动，D正确正确 判断安培力作用时导体的运动方向判断安培力作用时导体的运动方向1首先应画出通电导体首先应画出通电导体(或通电线圈或通电线圈)所在位置的磁感线方向所在位置的磁感线方向2根据左手定则确定通电导体根据左手定则确定通电导体(或通电线圈或通电线圈)所受安培力的方向所受安培力的方向3由由通通电电导导体体(或或通通电电线线圈圈)的的受受力力情情况况判判断断通通电电导导体体(或或通
