1.2安培力的应用 课件-2021-2022学年【新教材】粤教版（2019）高二物理选择性必修第二册

第一章 磁场 第二节 安培力的应用 粤教版 选择性必修第二册 一、电流天平 设计方法：等效替代法 问题1：线圈所受安培力的方向是怎样的？大小怎样表示？ 情境：如图所示是等臂电流天平的原理图。在天平的右端挂一矩形线圈，设线圈匝数为 ，底边cd长 ，放在待测匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直，磁场方向垂直于纸面向里。 （1）设磁感应强度为 ，当线圈中通入如图所示方向的电流 时，在天平左、右两边加上质量分别为 、 的砝码使天平平衡； 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？ 问题1：此时，线圈所受安培力的方向又是怎样的？大小怎样表示？ 情境：如图所示是等臂电流天平的原理图。在天平的右端挂一矩形线圈，设线圈匝数为 ，底边cd长 ，放在待测匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直，磁场方向垂直于纸面向里。 问题2：根据共点力平衡知识，此时，又应满足什么样的关系？ （2）保持线圈中电流的大小不变，使电流方向反向，通过在天平左盘加上质量 为的砝码使天平再次平衡。 【讨论与交流】如果把上述情境中的线圈换成如图所示的四种不同形状的线圈，其中通电线圈匝数相同，变成MN相等，将它们分别挂在天平的右臂下方。线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态。若磁场发生微小变化，哪一种天平最容易失去平衡？由此说明了什么？ M M M M N N N N (a) (b) (c) (d) 【观察与思考】如图所示是磁电式电表内部结构示意图。 二、磁电式电表 主要部件：蹄形磁铁、铁芯、线圈、螺旋弹簧等 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。 二、磁电式电表 【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 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。 二、磁电式电表 （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