了解磁电式电表的结构和工作原理课件.ppt

1、第三章第三章 磁磁 场场情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究第三章第三章 磁磁 场场情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究掌握用左手定则确定安培力的方向掌握用左手定则确定安培力的方向掌握安培力的计算公式及求解方法掌握安培力的计算公式及求解方法了解磁电式电表的结构和工作原理了解磁电式电表的结构和工作原理.第三章第三章 磁磁 场场情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要

2、点探究要点探究找来一块蹄形磁铁，把它慢慢地接近发光的白炽灯泡，找来一块蹄形磁铁，把它慢慢地接近发光的白炽灯泡，可以看到灯丝会颤动起来可以看到灯丝会颤动起来做一做这个实验，并说明灯丝为什么会颤动做一做这个实验，并说明灯丝为什么会颤动(提示：灯丝中通过的是交变电流提示：灯丝中通过的是交变电流)第三章第三章 磁磁 场场情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究1人们把通电导线在磁场中受的力称为人们把通电导线在磁场中受的力称为 ，判断，判断安培力的方向用安培力的方向用 2研究静电力时，用来检验电场强度的是研究静电力时，用来检

3、验电场强度的是 ，检验电荷受静电力的方向与电场的方向检验电荷受静电力的方向与电场的方向 研究安培力时，用来检验磁感应强度的是研究安培力时，用来检验磁感应强度的是 ，电，电流元受力的方向、磁场的方向、电流的方向三者不但不在一流元受力的方向、磁场的方向、电流的方向三者不但不在一条直线上，而且不在一个条直线上，而且不在一个 里因此研究安培力问题要涉里因此研究安培力问题要涉及三维空间及三维空间 安培力安培力左手定则左手定则检验电荷检验电荷相同或相反相同或相反电流元电流元平面平面第三章第三章 磁磁 场场情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设

4、计要点探究要点探究3通过实验可得出，平行通电直导线之间有相互作用通过实验可得出，平行通电直导线之间有相互作用力，同向电流力，同向电流 ，异向电流，异向电流 4中学实验室使用的电流表是中学实验室使用的电流表是 电流表，它所依电流表，它所依据的物理学原理是据的物理学原理是 的关系的关系磁电式仪表的优点是磁电式仪表的优点是 ，可以测出很弱的电流；，可以测出很弱的电流；缺点是缺点是 ，允许通过的电流很弱，允许通过的电流很弱(几十微安到几十微安到几毫安几毫安)相互吸引相互吸引相互排斥相互排斥安培力与电流安培力与电流灵敏度高灵敏度高线圈的导线很细线圈的导线很细磁电式磁电式第三章第三章 磁磁 场场情景切入情

5、景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究(1)概念：把通电导线在磁场中受的力称为安培力概念：把通电导线在磁场中受的力称为安培力(2)安培力的方向安培力的方向左手定则：如图所示，伸开左手，左手定则：如图所示，伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内让磁感都与手掌在同一个平面内让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向是通电导线在磁场中所受安培力的方向.第三章第三章

6、 磁磁 场场情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究说明：安培力的方向不仅跟磁场方向垂直，还跟电说明：安培力的方向不仅跟磁场方向垂直，还跟电流方向垂直，故安培力的方向垂直于磁场方向与电流方向所流方向垂直，故安培力的方向垂直于磁场方向与电流方向所构成的平面在判断安培力方向时，应首先判定这个平面，构成的平面在判断安培力方向时，应首先判定这个平面，然后再应用左手定则然后再应用左手定则(3)安培力的大小安培力的大小公式：公式：FBIlsin为磁感应强度与通电导线之间的夹角为磁感应强度与通电导线之间的夹角第三章第三章 磁磁

7、场场情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究说明：说明：A.当通电导线与磁感线垂直时，即电流方向当通电导线与磁感线垂直时，即电流方向与磁感线垂直时，所受的安培力最大：与磁感线垂直时，所受的安培力最大：FBIL.B当通电导线与磁感线平行时，所受安培力为零当通电导线与磁感线平行时，所受安培力为零C适用条件适用条件只有在匀强磁场中，在通电导线与磁场方向垂直的情只有在匀强磁场中，在通电导线与磁场方向垂直的情况下，况下，FBIL才成立在非匀强磁场中，一般说来是不适才成立在非匀强磁场中，一般说来是不适用的，但在通电导线很短的情

8、况下，可近似地认为导线所处用的，但在通电导线很短的情况下，可近似地认为导线所处的地方是匀强磁场的地方是匀强磁场第三章第三章 磁磁 场场情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究特别提醒：特别提醒：(1)FI，FB，但，但B与与I不一定垂直不一定垂直(2)若已知若已知B、I方向，方向，F方向惟一确定，但若已知方向惟一确定，但若已知B(或或I)、F方向，方向，I(或或B)方向不惟一方向不惟一 第三章第三章 磁磁 场场情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要

9、点探究要点探究如图，当通电导线与磁感线不垂直时，可用左手定则如图，当通电导线与磁感线不垂直时，可用左手定则判断安培力的方向吗？判断安培力的方向吗？答案：答案：可以当导线和磁感线不垂直时，把导线所在可以当导线和磁感线不垂直时，把导线所在处的磁感应强度处的磁感应强度B分解为平行导线的分量分解为平行导线的分量B和垂直导线的分和垂直导线的分量量B，让，让B垂直穿入手心，即可利用左手定则判断出安培垂直穿入手心，即可利用左手定则判断出安培力的方向力的方向.第三章第三章 磁磁 场场情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究(1)电

10、流表是测定电流强弱和方向的电学仪器电流表是测定电流强弱和方向的电学仪器(2)实验时经常使用的电流表是磁电实验时经常使用的电流表是磁电式仪表，其构造是：在一个磁性很式仪表，其构造是：在一个磁性很强的蹄形永久磁铁的两极间有一个强的蹄形永久磁铁的两极间有一个固定的圆柱形铁芯，铁芯外面套有固定的圆柱形铁芯，铁芯外面套有一个可以绕轴转动的铝框，上面绕一个可以绕轴转动的铝框，上面绕有线圈它的转轴上装有两个螺旋有线圈它的转轴上装有两个螺旋弹簧和一个指针线圈的两端分别弹簧和一个指针线圈的两端分别接在这两个螺旋弹簧上如图接在这两个螺旋弹簧上如图第三章第三章 磁磁 场场情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出

11、误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究(3)蹄形磁铁的铁芯间的磁场是均匀地分布的，不管通蹄形磁铁的铁芯间的磁场是均匀地分布的，不管通电线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感线平行如图电线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感线平行如图第三章第三章 磁磁 场场情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究(4)磁场对电流的作用力跟电流成正比，因而线圈中的磁场对电流的作用力跟电流成正比，因而线圈中的电流越大，安培力产生的力矩也越大，线圈和指针偏转的角电流越大，安培力产生的力矩也越大，线圈和指针偏转

12、的角度也就越大因此，根据指针偏转角度的大小，可以知道被度也就越大因此，根据指针偏转角度的大小，可以知道被测电流的强弱测电流的强弱(5)电流表的特点电流表的特点表盘的刻度均匀，表盘的刻度均匀，I灵敏度高，但过载能力差灵敏度高，但过载能力差满偏电流满偏电流Ig，内阻，内阻Rg反映了电流表的最主要特性反映了电流表的最主要特性 第三章第三章 磁磁 场场情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究特别提醒：特别提醒：因为磁电式电流表的线圈很细，允许通过的电流很弱，因为磁电式电流表的线圈很细，允许通过的电流很弱，所以在使用时一定注

13、意表的量程，测量大电流时需要将表改所以在使用时一定注意表的量程，测量大电流时需要将表改装装 第三章第三章 磁磁 场场情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究电流表的刻度为什么是均匀的？电流表的刻度为什么是均匀的？答案：答案：由于磁场对电流的作用力跟电流成正比，所以由于磁场对电流的作用力跟电流成正比，所以电流表的通电线圈受到的力矩电流表的通电线圈受到的力矩M1也跟被测的电流也跟被测的电流I成正比，成正比，即：即：M1nBIdLk1I，其中，其中k1nBLd，另一方面，弹簧产生，另一方面，弹簧产生的力矩的力矩M2跟偏角

14、跟偏角成正比，即成正比，即M2k2，其中，其中k2是一个由弹簧是一个由弹簧材料决定的比例恒量材料决定的比例恒量由力矩平衡由力矩平衡M1M2得得k1Ik2，则有，则有kI，其中，其中k也是一个恒量可见，电流表测量时指针偏转的角度也是一个恒量可见，电流表测量时指针偏转的角度跟电流成正比，也就是说，这种电流表的刻度是均匀的跟电流成正比，也就是说，这种电流表的刻度是均匀的第三章第三章 磁磁 场场情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究误区误区1：安培定则与左手定则容易混淆：安培定则与左手定则容易混淆点拨：点拨：对比两定则的

15、作用安培定则判断电流的磁场对比两定则的作用安培定则判断电流的磁场方向，注重手指的环绕方向；左手定则判断通电导体受安培方向，注重手指的环绕方向；左手定则判断通电导体受安培力的方向，注重的是相互垂直关系注意使用方法及各自的力的方向，注重的是相互垂直关系注意使用方法及各自的因果关系，加强安培定则和左手定则的针对性练习因果关系，加强安培定则和左手定则的针对性练习 第三章第三章 磁磁 场场情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究误区误区2：有关安培力的综合问题的分析方法：有关安培力的综合问题的分析方法点拨：点拨：首先把立体图

16、改画成易于分析的平面图，如首先把立体图改画成易于分析的平面图，如侧视图、剖视图或俯视图等侧视图、剖视图或俯视图等确定导线所在处磁场方向，根据左手定则确定安培确定导线所在处磁场方向，根据左手定则确定安培力的方向力的方向对通电导体进行受力分析、运动情况分析后，列相对通电导体进行受力分析、运动情况分析后，列相应方程求解应方程求解 第三章第三章 磁磁 场场情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究如图所示，通电直导线如图所示，通电直导线A与圆形通电导线环与圆形通电导线环B固定放置固定放置在同一水平面上，通有如图所示的电流时，

17、通电直导线在同一水平面上，通有如图所示的电流时，通电直导线A受受到水平向到水平向_的安培力作用，当的安培力作用，当A、B中电流大小保持中电流大小保持不变，但同时改变方向时，通电直导线不变，但同时改变方向时，通电直导线A所受的安培力方向所受的安培力方向水平向水平向_第三章第三章 磁磁 场场情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究解析：解析：利用安培定则先判定出利用安培定则先判定出B在在A导线处产生的磁场导线处产生的磁场(磁感线磁感线)垂直于纸面向里，再利用左手定则判定直导线垂直于纸面向里，再利用左手定则判定直导线A受

18、受到的安培力水平向右；当到的安培力水平向右；当A、B中电流同时改变方向时，通中电流同时改变方向时，通电直导线电直导线A受到的安培力方向仍水平向右分析方法同上，受到的安培力方向仍水平向右分析方法同上，也可采用靠近部分电流元电流方向，也可采用靠近部分电流元电流方向，“同向相吸，反向排斥同向相吸，反向排斥”来判断，结果相同来判断，结果相同答案：答案：水平向右水平向右水平向右水平向右点评：点评：(1)判断安培力作用下物体的运动方向，要根据判断安培力作用下物体的运动方向，要根据具体问题选择合适的判断方法具体问题选择合适的判断方法(2)利用电流元分析法，要在合适的位置选取电流元利用电流元分析法，要在合适的

19、位置选取电流元(3)若磁感应强度方向与电流方向不垂直，可将磁感应若磁感应强度方向与电流方向不垂直，可将磁感应强度强度B分解为与电流垂直分量和平行分量分解为与电流垂直分量和平行分量第三章第三章 磁磁 场场情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究在下图中，标出了磁场的方向、通电直导线中电流在下图中，标出了磁场的方向、通电直导线中电流I的的方向，以及通电直导线所受安培力方向，以及通电直导线所受安培力F的方向，其中正确的是的方向，其中正确的是()答案：答案：C第三章第三章 磁磁 场场情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区

20、走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究如图，在匀强磁场中放有下列各种形状的通电导线，如图，在匀强磁场中放有下列各种形状的通电导线，电流强度为电流强度为I，磁感应强度为，磁感应强度为B，求各导线所受到的安培力，求各导线所受到的安培力解析：解析：本题考查对安培力计算公式的正确理解，本题考查对安培力计算公式的正确理解，FBILsinBIL，B为磁场在垂直导线电流方向的分量即为为磁场在垂直导线电流方向的分量即为有效磁场或者有效磁场或者FBIL，其中，其中L为垂直于磁场方向的有效为垂直于磁场方向的有效长度长度 第三章第三章 磁磁 场场情景切入情景切入自主研习自主

21、研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究A图中图中FABILcos，此时不能死记公式，而写成，此时不能死记公式，而写成sin.可理解公式本质是有效长度或有效磁场，要正确分解可理解公式本质是有效长度或有效磁场，要正确分解B图中，不论导线怎么放，也会在纸平面内，因此图中，不论导线怎么放，也会在纸平面内，因此BI，故故FBBIL.C图是两根导线组成的折线图是两根导线组成的折线abc，整体受力实质上是两，整体受力实质上是两部分直导线分别受力的矢量和，其有效长度为部分直导线分别受力的矢量和，其有效长度为ac(即从即从ac的的电流电流)故故FCBIL.D

22、图是从图是从ab的半圆形电流，分析圆弧上对称的每一小的半圆形电流，分析圆弧上对称的每一小段电流，受力抵消合并后，其有效长度为段电流，受力抵消合并后，其有效长度为ab，FD2BIR.在在E图中，用导线将图中，用导线将abc接通形成闭合线圈，各导线受接通形成闭合线圈，各导线受力的矢量和为零，故合力为零所以，闭合的通电线圈受安力的矢量和为零，故合力为零所以，闭合的通电线圈受安培力为零培力为零FE0.第三章第三章 磁磁 场场情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究如图所示导体框中电流为如图所示导体框中电流为I，导体框垂直于

23、磁场放置，导体框垂直于磁场放置，磁场磁感应强度为磁场磁感应强度为B，AB与与CD相距为相距为d，则在图甲、乙两种，则在图甲、乙两种情况下，导体棒情况下，导体棒MN和和MON受到的安培力为多少？受到的安培力为多少？(图乙中图乙中MN连线垂直于框架连线垂直于框架AB、CD)第三章第三章 磁磁 场场情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究 答案：答案：BId解析：解析：在图甲中由于棒在图甲中由于棒MN垂直于磁场，故所受安培垂直于磁场，故所受安培力为：力为：F1BId/sin在乙图中在乙图中MON的等效长度为的等效长度为M

24、N连线，由题意可知连线，由题意可知等效长度为等效长度为d.故所受安培力为：故所受安培力为：F2BId.第三章第三章 磁磁 场场情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究要想提高磁电式电流表的灵敏度，可采用的办法有要想提高磁电式电流表的灵敏度，可采用的办法有()A增加线圈匝数增加线圈匝数B增加永久性磁铁的磁感应强度增加永久性磁铁的磁感应强度C增加线圈面积增加线圈面积D减小转轴处摩擦减小转轴处摩擦解析：解析：蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀辐向分布的磁蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀辐向分布的磁场放在其中的通电线圈不管转到什么角

25、度，它的平面都跟场放在其中的通电线圈不管转到什么角度，它的平面都跟磁感线平行，线框两边所受的力始终跟线框面垂直所以线磁感线平行，线框两边所受的力始终跟线框面垂直所以线框所受磁力矩在各位置时均为框所受磁力矩在各位置时均为MNISB.第三章第三章 磁磁 场场情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究当当N、S、B一定时，线框所受力矩与通入的电流强度一定时，线框所受力矩与通入的电流强度成正比成正比线框转动时，通过转轴收紧两根螺旋弹簧这样，线线框转动时，通过转轴收紧两根螺旋弹簧这样，线圈在通电时除了受到磁力矩外，还受到弹簧的

26、反抗力矩，当圈在通电时除了受到磁力矩外，还受到弹簧的反抗力矩，当两种力矩平衡时，线圈停在一定的位置上电流越大，磁力两种力矩平衡时，线圈停在一定的位置上电流越大，磁力矩越大，与它平衡的反抗力矩也应越大，于是线圈转角也越矩越大，与它平衡的反抗力矩也应越大，于是线圈转角也越大磁力矩大磁力矩M1NISB，反抗力矩，反抗力矩M2k，当，当M1M2时，线时，线圈停于某一位置，此时线圈偏转角度圈停于某一位置，此时线圈偏转角度I.可见，转角可见，转角与与k、N、B、S、I有关有关第三章第三章 磁磁 场场情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点

27、探究要点探究可见，电流表灵敏度将随着线圈匝数可见，电流表灵敏度将随着线圈匝数N、线圈面积、线圈面积S及及磁感应强度磁感应强度B的增大而提高，随着螺旋弹簧扭转系数的增大而提高，随着螺旋弹簧扭转系数k(即转即转过过1所需外力矩的大小所需外力矩的大小)的增大而降低另外，减小摩擦也的增大而降低另外，减小摩擦也有利于灵敏度的提高，故选项有利于灵敏度的提高，故选项A、B、C、D都正确都正确答案：答案：ABCD点评：点评：解决该题的关键是，正确理解解决该题的关键是，正确理解“灵敏度灵敏度”的意的意义，在相同条件下，指针偏转的角度越大，则可以认为电流义，在相同条件下，指针偏转的角度越大，则可以认为电流表反应越

28、灵敏表反应越灵敏第三章第三章 磁磁 场场情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究关于磁电式电表的下列说法中正确的是关于磁电式电表的下列说法中正确的是()A指针稳定后，线圈受到螺旋弹簧的力矩与线圈受到指针稳定后，线圈受到螺旋弹簧的力矩与线圈受到的磁力矩方向是相反的的磁力矩方向是相反的B通电线圈中的电流越大，电流表指针偏转角度也越通电线圈中的电流越大，电流表指针偏转角度也越大大C在线圈转动的范围内，各处的磁场都是匀强磁场在线圈转动的范围内，各处的磁场都是匀强磁场D在线圈转动的范围内，线圈所受磁力矩与电流有关，在线圈转动

29、的范围内，线圈所受磁力矩与电流有关，而与所处位置无关而与所处位置无关答案：答案：ABD第三章第三章 磁磁 场场情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究解析：解析：当阻碍线圈转动的力矩增大到与安培力产生的当阻碍线圈转动的力矩增大到与安培力产生的使线圈转动的力矩平衡时，线圈停止转动，即两力矩大小相使线圈转动的力矩平衡时，线圈停止转动，即两力矩大小相等、方向相反，故等、方向相反，故A选项正确，磁电式电流表蹄形磁铁和铁选项正确，磁电式电流表蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀辐射分布的，不管线圈转到什么角度，它芯间的磁场是均匀辐射

30、分布的，不管线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感线平行，均匀辐射分布的磁场特点是大小相的平面都跟磁感线平行，均匀辐射分布的磁场特点是大小相等、方向不同，故等、方向不同，故C选项错误，选项错误，D选项正确，电流越大，电选项正确，电流越大，电流表指针偏转的角度也越大，故流表指针偏转的角度也越大，故B选项正确选项正确.第三章第三章 磁磁 场场情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究第三章第三章 磁磁 场场情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究

31、解析：解析：杆杆ab中的电流为中的电流为a到到b，所受的安培力方向平行，所受的安培力方向平行于导轨向上当电流较大时，导体有向上的运动趋势，所受于导轨向上当电流较大时，导体有向上的运动趋势，所受静摩擦力向下；当静摩擦力达到最大时，磁场力为最大值静摩擦力向下；当静摩擦力达到最大时，磁场力为最大值F1，此时通过此时通过ab的电流最大为的电流最大为Imax；同理，当电流最小时，应该；同理，当电流最小时，应该是导体受向上的最大静摩擦力，此时的安培力为是导体受向上的最大静摩擦力，此时的安培力为F2，电流为，电流为Imin.正确地画出两种情况下的受力图，由平衡条件列方程正确地画出两种情况下的受力图，由平衡条

32、件列方程求解求解根据第一幅受力图列式如下：根据第一幅受力图列式如下：F1mgsinF10FNmgcos0，第三章第三章 磁磁 场场情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究F1FN，F1BImaxd解上述方程得：解上述方程得：Imax根据第二幅受力图根据第二幅受力图F2F2mgsin0，FNmgcos0，F2FN，F2BImind.解上述方程得：解上述方程得：Imin0.14A.第三章第三章 磁磁 场场情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点

33、探究答案：答案：0.14AI点评：点评：(1)必须先将立体图转换为平面图必须先将立体图转换为平面图.然后对物体受然后对物体受力分析，要注意安培力方向的确定力分析，要注意安培力方向的确定.最后根据平衡条件或物体最后根据平衡条件或物体的运动状态列出方程的运动状态列出方程(2)注意静摩擦力可能有不同的方向，因而求解结果是注意静摩擦力可能有不同的方向，因而求解结果是一个范围一个范围第三章第三章 磁磁 场场情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究电磁炮是利用磁场对电流的作用电磁炮是利用磁场对电流的作用力，把电能转变成机械能，

34、使炮力，把电能转变成机械能，使炮弹发射出去的如图所示，把两弹发射出去的如图所示，把两根长为根长为s，互相平行的铜制轨道放在磁场中，轨道之间，互相平行的铜制轨道放在磁场中，轨道之间放有质量为放有质量为m的炮弹，炮弹架在长为的炮弹，炮弹架在长为l、质量为、质量为M的金属杆上，的金属杆上，当有大的电流当有大的电流I1通过轨道和炮弹时，炮弹与金属架在磁场力通过轨道和炮弹时，炮弹与金属架在磁场力的作用下，获得速度的作用下，获得速度v1时的加速度为时的加速度为a，当有大的电流，当有大的电流I2通过通过轨道和炮弹时，炮弹最终以最大速度轨道和炮弹时，炮弹最终以最大速度v2脱离金属架并离开轨脱离金属架并离开轨道

35、，设炮弹运动过程中受到的阻力与速度的平方成正比，求道，设炮弹运动过程中受到的阻力与速度的平方成正比，求垂直于轨道平面的磁感应强度多大？垂直于轨道平面的磁感应强度多大？(设金属架与炮弹在运动过程中所受的总阻力与速度平设金属架与炮弹在运动过程中所受的总阻力与速度平方成正比方成正比)第三章第三章 磁磁 场场情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究答案：答案：解析：解析：设运动中受总阻力设运动中受总阻力Ffkv2，炮弹与金属架在磁，炮弹与金属架在磁场力和阻力的合力作用下加速，根据牛顿第二定律，获得场力和阻力的合力作用下加速

36、，根据牛顿第二定律，获得v1速度时，速度时，BI1lkv(Mm)a当炮弹速度最大时，有当炮弹速度最大时，有BI2lkv解得垂直轨道的磁感应强度为解得垂直轨道的磁感应强度为B .第三章第三章 磁磁 场场情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究第三章第三章 磁磁 场场情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究解析：解析：(1)在线圈中通入沿逆时针方向流动的电流在线圈中通入沿逆时针方向流动的电流I，在，在天平左右两盘各加质量分别为天平左右两盘各

37、加质量分别为m1，m2的砝码，天平平衡，由的砝码，天平平衡，由此就可得到磁感应强度的大小此就可得到磁感应强度的大小(2)线圈中通入电流线圈中通入电流I时，由左手定则，线圈底边所受安时，由左手定则，线圈底边所受安培力方向竖直向下，由天平平衡得：培力方向竖直向下，由天平平衡得：m1gL(m2gNILB)L，式中式中L为天平力臂解得为天平力臂解得B .答案：答案：(1)见解析见解析(2)第三章第三章 磁磁 场场情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究如图所示，在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，沿边如图所示，在玻璃皿的中心放

38、一个圆柱形电极，沿边缘内壁放一个圆环形电极，将两电极接在电池的两极上，然缘内壁放一个圆环形电极，将两电极接在电池的两极上，然后在玻璃皿中放入盐水，把玻璃皿放入蹄形磁铁的磁场中，后在玻璃皿中放入盐水，把玻璃皿放入蹄形磁铁的磁场中，N极在下，极在下，S极在上，盐水就会旋转起来极在上，盐水就会旋转起来第三章第三章 磁磁 场场情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究(1)猜想一下，盐水转动的方向，并实际做一做实验来猜想一下，盐水转动的方向，并实际做一做实验来验证验证(2)探究盐水旋转的原因探究盐水旋转的原因答案：答案：(1)通过左手定则判定，盐水从上向下看逆时针通过左手定则判定，盐水从上向下看逆时针旋转旋转(2)盐水中形成了由圆形电极指向柱形电极的如图所示盐水中形成了由圆形电极指向柱形电极的如图所示的电流，由于磁场方向向上，故盐水逆时针旋转的电流，由于磁场方向向上，故盐水逆时针旋转第三章第三章 磁磁 场场情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究