第3章 第4节　安培力的应用—2020-2021学年高中粤教版物理选修3-1学习讲义

第四节　安培力的应用 [学习目标]　1.[科学思维]掌握通电导体在磁场中受安培力作用而运动的规律．(重点)　2.[科学思维]了解直流电动机的原理．理解通电线圈在磁场中受安培力作用而转动的规律．(重点、难点)　3.[科学态度与责任]了解磁电式电表的构造及原理． 一、直流电动机 1．分类：电动机有直流电动机和交流电动机，交流电动机又分为单相和三相交流电动机． 2．原理：如图所示，当电流通过线圈时，右边线框受到的安培力方向向下，左边线框受到向上的安培力，在安培力作用下线框转动起来． 二、磁电式电表 1．装置：磁电式电流表是在强蹄形磁铁的两极间有一个固定的圆柱形铁芯，铁芯外面套有一个可以转动的铝框，在铝框上绕有线圈．铝框的转轴上装有两个螺旋弹簧和一个指针．线圈的两端分别接在这两个螺旋弹簧上，被测电流经过这两个弹簧流入线圈． 2. 原理：如图所示，当电流通过线圈时，线圈上跟铁芯轴线平行的两边受到安培力产生力矩，使线圈发生转动．同时由于螺旋弹簧被扭转，产生一个阻碍线圈转动的力矩，最终达到平衡．线圈转动的角度由指针显示出来，根据电流与偏角关系，可以得出电流的强弱． 1．正误判断 (1)电动机是利用安培力使线圈转动的． (√) (2)电动机工作时，将其他形式的能转化为电能． (×) (3)电动机的转速可通过改变输入电压调节． (√) (4)磁电式电表只能测定电流的大小，不能确定被测电流的方向． (×) (5)磁电式电表的线圈受到的安培力始终与线圈平面垂直． (√) 2．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 B．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 D．改变线圈中的电流方向的同时对调磁铁两极 C　[线圈的转动方向跟通入的电流方向和磁场方向有关，而与电流强弱、磁场强弱无关，但不可同时改变电流方向和磁场方向，故只有选项C正确．] 3．电流表中蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀辐射分布的，下列说法正确的是(　　) A．目的是使线圈平面始终与磁感线平行 B．目的是让磁铁和铁芯间形成匀强磁场 C．离转轴越远，越靠近磁极，因此磁感应强度越大 D．目的是使线圈平面始终与磁感线垂直 A　[辐射磁场的目的是使线圈平行于磁感线，线框在转动中安培力大小不变，A正确，D错误；辐射磁场各处磁感应强度方向不同，距离轴线越远磁场越弱，则B、C错误．] 安培力的实际应用