粤教版 (2019)选择性必修 第二册第二节 安培力的应用优秀ppt课件

这是一份粤教版 (2019)选择性必修 第二册第二节 安培力的应用优秀ppt课件，共18页。PPT课件主要包含了学习目标，电流天平，设计方法等效替代法，磁电式电表，方法四增大线圈面积，直流电动机，总结直流电动机，本课小结等内容，欢迎下载使用。

1. 进一步学习安培力在生活、生产和科研中的广泛应用；2. 经历学习电流天平、磁电式电表及直流电动机结构的过程，探索这些科技产品背后的物理规律；3. 通过对安培力应用案例的学习，培养尊重科学、实事求是的科学态度，体会科学理论催化技术发明的作用。
问题1：线圈所受安培力的方向是怎样的？大小怎样表示？
问题2：根据共点力平衡知识，天平平衡时，应满足什么样的关系？
主要部件：蹄形磁铁、铁芯、线圈、螺旋弹簧等
磁场特点：蹄形磁铁与铁芯间的磁场可看做是均匀辐射分布的，无论通电线圈转到什么位置，线圈的平面总与磁场方向平行。
【思考问题】 （1）线圈的转动是怎样产生的？
（2）线圈为什么不能一直转动下去？
（3）为什么指针偏转角度的大小可以说明被测电流的强弱？
电流通过线圈时，线圈左右两边受到的安培力的方向相反
磁场力矩与游丝的反作用力矩相等时，电表指针渐渐停下来
电流越大，安培力越大，螺旋弹簧的形变也就越大。
（4）能否通过电表指针的偏转方向判断通过电表电流的方向？
电流方向改变，安培力的方向随之改变，电表指针偏转的方向也随之改变。
（5）磁电式电流电流刻度为什么是均匀的？
电流强度与指针偏转角度成正比
（6）磁电式电表的优点有哪些？
（7）磁电式电表的缺点有哪些？
（8）使用磁电式电表来测量较大的电流时，应当怎样做？
思考：试根据磁电式电表的设计原理，简要列举提高磁电式电表灵敏度的办法，并说明相应的理由。
方法一：增加线圈匝数
方法二：增强电流计中永久磁铁的磁感应强度
方法三：换用弹性较小的游丝
生活中装配了直流电动机的设备
原理：利用安培力使通电线圈转动
能量转化：电能转化成机械能
【讨论与交流】如图所示是直流电动机的内部结构示意图。
主要部件：蹄形磁铁、线圈、电刷和换向器
（1）当线圈位于如图所示的四种状态时，所受安培力的情况如何？
（2）直流电动机的线圈是如何实现连续不停地朝一个方向转动的？
换向器的作用：改变线圈中电流流入的方向，保证线圈沿同一方向持续转动下去。
（3）直流电动机的优点是什么？
电动机是把电能转化为机械能的动力机器
使用直流电的电动机叫做直流电动机
磁场对电流的作用是电动机的基本原理
直流电动机的转速可由电流大小来控制；转动方向可由电流方向和磁极的位置来控制。
掌握电流天平、磁电式电表、直流电动机等的工作原理及其应用。
甲 乙
例 1图甲是磁电式电流表的结构示意图，蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布。如图乙所示，边长为L的正方形线圈中通以电流I，线圈中的某一条导线a电流方向垂直纸面向外，导线b电流方向垂直纸面向里，a、b两条导线所在处的磁感应强度大小均为B。则当线圈处在图乙所示位置时，下列说法正确的是（　　）A.该磁场是匀强磁场B.该线圈的磁通量为BL2C.导线a受到的安培力方向向下D.导线b受到的安培力大小为BIL
解析：A错：该磁场是均匀辐向分布的，不是匀强磁场。B错：线圈平面与磁场方向平行，磁通量为0。C错，D对：在图乙所示位置，导线a、b受到的安培力方向分别为向上、向下，大小均为ILB，线圈将沿顺时针方向转动。
例2 如图所示的天平可用来测量磁场的磁感应强度。天平的右臂下面挂一个矩形线圈,宽为l,共N匝,线圈的下部悬在匀强磁场中,磁场方向垂直于纸面。当线圈中通有电流I(方向如图所示),在天平两边加上质量分别为m1、m2的砝码时,天平平衡;当电流反向(大小不变)时,右边再加上质量为m的砝码后,天平又重新平衡。由此可知(　　)
解析:因为电流反向时,右边再加砝码才能重新平衡,所以电流反向时安培力竖直向上,由左手定则判断磁场方向垂直于纸面向里。电流反向前,有m1g=m2g+m3g+NBIl,其中m3为线圈质量。电流反向后,有m1g=m2g+m3g+mg-NBIl。两式联立可得B= 。