1.2 安培力的应用（课件）-【优化探究】2021-2022学年新教材高中物理选择性必修第二册同步导学案（教科版）

2　安培力的应用 教科物理·选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 新课程标准 核心目标 1.知道直流电动机的基本构造以及它的基本工作原理。 2.知道磁电式电流表的基本构造以及运用它测量电流的大小和方向的基本原理。 3.知道直流电动机和磁电式电流表的内部磁场的分布特点。 1.知道直流电动机、磁电式电流表的基本构造及工作原理。(科学思维) 2.进一步熟练掌握安培力公式及方向的判断。 (物理观念) 3.会用电流元法、特殊位置法、等效法、结论法、转化法分析导体在安培力作用下的运动和平衡问题。(科学思维) 4.在了解直流电动机、电磁炮、磁电式电流表的原理的过程中，学会合作，培养学科学爱科学的科学态度。(科学态度与责任) 教科物理·选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 必备知识 自主学习 关键能力 合作探究 课堂检测 素养达标 课时作业 巩固演练 教科物理·选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 [知识梳理] 一、直流电动机 1．定义：电动机是利用 使通电线圈转动，将电能转化为_______的重要装置。 2．分类：电动机有 电动机和交流电动机。 安培力 机械能 直流 教科物理·选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 3．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_____，左边线框受到 的安培力，在安培力作用下线框转动起来。 向下 向上 教科物理·选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 二、电磁炮 1．定义：利用 系统中的安培力发射弹丸的一种先进的 杀伤性武器，也叫轨道炮。 2．分类：分为 、电磁线圈炮和重接炮三类。 3．原理   电流通过导轨A、B和弹丸，在导轨间形成 ，弹丸受到_______的作用在导轨上以很大的加速度加速运动并发射出去。 电磁 动能 电磁轨道炮 强磁场 安培力 教科物理·选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 4．电磁炮的优点 (1)方便携带； (2)安全隐患小； (3)射击精度高。 教科物理·选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 三、磁电式电流表 1．构造：在强蹄形永磁体的两个磁极上各加一个软铁制的 ；中心固定一个圆柱形的 ，在极靴和铁芯间产生沿径向均匀分布的辐向磁场，线圈绕在铁芯上并连接在转轴上，轴的上、下两端各连有一盘游丝(螺旋弹簧)，指针固定在转轴上。 极靴 软铁芯 教科物理·选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 2．原理：通电线圈在磁场中受到安培力而偏转(如图)。线圈偏转的______越大，被测电流就 。 3．优缺点：(1)优点： ；(2)缺点：易烧坏。 角度 越大 灵敏度高 教科物理·选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 [自主评价] 判断正误 (1)当电动机线圈与磁场垂直时，磁通量最大。( ) (2)直流电动机通过改变输入电压很容易调节转速，交流电动机不容易调速。( ) (3)电磁炮是将电能转化为机械能的装置。( ) (4)磁电式电流表内的磁场是匀强磁场。( ) (5)磁电式电流表表盘的刻度是均匀的。( ) (6)磁电式电流表指针的偏转是由于线圈受安培力的作用。( ) √ √ √ × √ √ 教科物理·选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 要点一　直流电动机 [情景探究]　当通电导线垂直放置在磁场中时，会受到安培力作用，如果放在磁场中的不是一段通电导线，而是一个通电的矩形线圈会发生什么现象？ 提示：受到安培力而发生转动。 教科物理·选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 1．基本结构 如图所示为直流电动机模型。 它由定子和转子两部分组成。 (1)定子：主要部分是磁极。 (2)转子：由电枢绕组(线圈)、换向器(两个铜半环)和转轴组成。 教科物理·选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 2．工作原理 直流电动机是利用线圈在磁场中受力转动的原理制成的。它把电能转化为机械能。给矩形线圈通电后，线圈便在磁力矩作用下绕轴转动。 3.直流电动机的起动力矩大，容易调整，广泛应用在电车、电力机车、矿井提升机等起重设备中。 教科物理·选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 [典例1]　如图所示，电动机模型的矩形线圈长边的长为5 cm，共20匝，通入1 A电流，磁场的磁感应强度是0.5 T(当作匀强磁场考虑)，线圈长边一侧受到的最大安培力是多少？如果通入2 A的电流呢？ 教科物理·选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 [解析]　通入1 A电流时