34安培力的应用解析课件.ppt

1、 直流电动机最突出的优点是通过直流电动机最突出的优点是通过改变输入电压改变输入电压很容易很容易调节它的转速调节它的转速，而交流电动机的调速就不太方便。因此，而交流电动机的调速就不太方便。因此，不少需要调速的设备不少需要调速的设备，都，都采用直流电动机采用直流电动机。如无轨电车。如无轨电车和电气机车都用直流电动机。和电气机车都用直流电动机。二、二、磁电式电流表磁电式电流表1 1、磁电式电流表的构造、磁电式电流表的构造：刻度盘、指针、螺旋弹簧：刻度盘、指针、螺旋弹簧（游丝）、线圈、圆柱形铁芯、蹄形磁铁。（游丝）、线圈、圆柱形铁芯、蹄形磁铁。铁芯、线圈和指针是一个整体可以转动。铁芯、线圈和指针是一个

2、整体可以转动。.问题问题1 1电流表中磁场分布有何特点呢？电流表中磁场分布有何特点呢？电流表中磁铁与铁芯之间是电流表中磁铁与铁芯之间是均匀辐向分布均匀辐向分布的的.所谓所谓均匀辐向分布均匀辐向分布，就是说所有磁感线的延长线都通，就是说所有磁感线的延长线都通过铁芯的中心，不管线圈处于什么位置，过铁芯的中心，不管线圈处于什么位置，线圈平面与磁感线圈平面与磁感线之间的夹角都是零度线之间的夹角都是零度.在以铁芯为中心的圆圈上，在以铁芯为中心的圆圈上，各点的磁感应强度各点的磁感应强度B B的的大小是相大小是相等等的的.该磁场该磁场并非匀强磁场并非匀强磁场问题问题2 2该磁场该磁场是否匀强磁场？是否匀强磁

3、场？问题问题3 3该磁场该磁场的特点？的特点？2 2、电流表的工作原理、电流表的工作原理 蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐射分布的，不管蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐射分布的，不管通电线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感线平行，当电通电线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感线平行，当电流通过线圈时线圈上跟铁芯轴平行的两边都要受到安培力，流通过线圈时线圈上跟铁芯轴平行的两边都要受到安培力，这两个力产生的力矩使线圈发生转动，线圈转动使螺旋弹这两个力产生的力矩使线圈发生转动，线圈转动使螺旋弹簧被扭转，产生一个阻碍线圈转动的力矩，其大小簧被扭转，产生一个阻碍线圈转动的力矩，其大小随线圈转动的角度增大而随线

4、圈转动的角度增大而增大，当这种阻碍力矩和增大，当这种阻碍力矩和安培力产生的使线圈转动安培力产生的使线圈转动的力矩相平衡时，线圈停的力矩相平衡时，线圈停止转动。止转动。磁电式电流表的磁电式电流表的工作原理工作原理线圈所受的线圈所受的磁力矩磁力矩NBISM 1IM 1当当N N、B B、S S一定时，有一定时，有线圈转动时线圈转动时,受到受到弹簧的反弹簧的反抗力矩抗力矩kM2当线圈当线圈在某一位置在某一位置时时,21MM IkNSBkNBIS若若N N、S S、B B、k k一定时一定时,I,I,有有3、磁电式仪表的特点、磁电式仪表的特点1.灵敏度高，可以测量很弱的电流，但是绕制线圈的灵敏度高，可

5、以测量很弱的电流，但是绕制线圈的导线很细，允许通过的电流很小。导线很细，允许通过的电流很小。2.电流和安培力成正比，所以电流表的刻度是均匀的电流和安培力成正比，所以电流表的刻度是均匀的3.电流方向改变，安培力方向也改变，线圈朝相反方电流方向改变，安培力方向也改变，线圈朝相反方向转动。向转动。1如图331所示，把轻质导电线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈平面当线圈内通入如图方向的电流后，判断线圈如何运动？图图331答案：线圈向磁铁运动2如图332所示，把一通电直导线放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由移动，当导线中通过如图所示方向的电流I时，试判断导线的运动

6、情况图图332答案：俯视逆时针方向转动且向下运动3将长为1 m的导线ac，从中点b折成如图337所示形状，放入B0.08 T的匀强磁场中，abc平面与磁场垂直若在导线abc中通入25 A的直流电，则整个导线所受安培力大小为_N.图图337答案：1.7324条形磁铁竖直放置，闭合圆环水平放置，条形磁铁中心线穿过圆环中心，如图339所示，若圆环为弹性环，其形状由扩大到，那么圆环内磁通量的变化的情况 ()图图339A磁通量增大B磁通量减小C磁通量不变D条件不足，无法确定答案：B 5.如图3312所示，一金属直杆MN两端接有导线，悬挂于线圈上方，MN与线圈轴线均处于竖直平面内，为使MN垂直纸面向外运动

7、，可以()A将a、c端接在电源正极，b、d端接在电源负极B将b、d端接在电源正极，a、c端接在电源负极C将a、d端接在电源正极，b、c端接在电源负极D以上判断都不正确【答案】AB6.如图3313所示，两个相同的轻质铝环均能在一个光滑的绝缘圆柱体上自由移动，设大小不同的电流按如图所示的方向通入两铝环，则两环的运动情况是 图图3313A都绕圆柱体转动B彼此相向运动，且具有大小相等的加速度C彼此相向运动，电流大的加速度大D彼此背向运动，电流大的加速度大解析：选B.两个相同的铝环受到的安培力是相互的，则加速度大小相等；由左手定则可以判断安培力的方向是相向的，故选项B正确7、如图3315所示，条形磁铁放

8、在水平桌面上，在其正中央上方固定一根长直导线，导线与条形磁铁垂直当导线中通以垂直纸面向里的电流时，用FN表示磁铁对桌面的压力，F静表示桌面对磁铁的摩擦力，则导线通电后与通电前受力相比较是()AN减小，f静0BN减小，f静0CN增大，f静0DN增大，f静0图图3315【答案】C8、在倾角为的光滑斜面上，放置一通有电流I、长为L、质量为m的导体棒，如图3317所示试问：(1)欲使棒静止在斜面上，外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向(2)欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力，外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向9请画出图所示的各种情况下，导线受到的安培力的方向答案：答案：左手定则左手定则10如图338所示，导体杆ab的质量为m，电阻为R，放置在与水平面夹角为的倾斜金属导轨上，导轨间距为d，电阻不计，系统处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，电池内阻不计，问：若导线光滑，电源电动势E多大才能使导体杆静止在导轨上？图图338