第1章 第2节 安培力的应用-（课件）2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第二册【南方凤凰台·5A新学案】粤教版

第一章　磁场 第二节　安培力的应用 第1页 第一章　磁场 5A新学案 物理 · 选择性必修第二册 YJ 核心 目标 1. 知道电流天平、磁电式电表、直流电动机的基本构造及工作原理． 2. 了解安培力在生产生活中的应用. 必备知识·记忆理解 要点笔记 要点1　电流天平 如图所示为电流天平，它的右臂挂着矩形线圈，匝数为n，线圈的水平边长为L，处于匀强磁场内，匀强磁场的方向与线圈平面垂直．当线圈中通过电流I时，调节砝码使两臂达到平衡，然后使电流反向，大小不变，这时需要在左盘中增加质量为m的砝码，才能使两臂再次达到新的平衡． 当线圈中通入图示方向的电流I时，在天平左、右两边加上质量分别为m1、m2的砝码使天平平衡．设磁感应强度为B，根据左手定则、安培力表达式和平衡条件，有m1g＝__________________，保持线圈中电流的大小不变，使电流反向．通过在天平左盘加上质量为m的砝码使天平再次平衡．则有________________＝m2g＋nBIL. 综合以上两式解得B＝______. m2g－nBIL (m1＋m)g 要点2　磁电式电流表 实验中常用的磁电式电流表所依据的物理学原理就是通电线圈因受__________而转动． 甲 乙 安培力 1. 构造：磁铁、线圈、螺旋弹簧、指针、极靴(如图甲所示)，铁芯、线圈和指针是一个整体，可以________. 2. 磁场分布的特点：磁铁与铁芯之间的磁场是均匀辐向分布的非匀强磁场，不管线圈处于什么位置，线圈平面都与磁感线________，线圈转动过程中所经过的各点的磁感应强度 B 的大小是相等的(如图乙所示)． 转动 平行 要点3　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，交流电动机又分为__________________和三相交流电动机． 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． 4. 直流电动机突出的优点是可以通过改变____________调节其转速，而交流电动机的调速就不太方便． 安培力 机械能 直流 单相交流电动机 向下 向上 输入电压 基础内化 1. (多选)(2022·湛江高二检测)关于直流电动机，下列说法中正确的是( ) A. 直流电动机的工作原理是磁场对电流的作用 B. 直流电动机正常工作时将电能转化为磁场能 C. 直流电动机的换向器是两个彼此绝缘的半铜环组成的 D. 电源的正负极和磁场的方向都改变，直流电动机的转动方向也改变 解析：直流电动机是因为受安培力而转动，故A正确；其正常工作时要消耗电能输出机械能，故B错误；为了保证直流电动机中的线圈在一周之内的转动过程中，线圈中的电流正好换向，必须有一个改变电流方向的装置——换向器，它由两部分组成且彼此绝缘，能随线圈一起转动，C正确；直流电动机的转动方向由电流方向和磁场方向共同决定，因此如果两个方向同时改变其转动方向不变，D错误． AC 2. (多选)(2022·汕头高二检测)实验室经常使用的电流表是磁电式电流表．这种电流表的构造如图甲所示，蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀辐向分布的．当线圈通以如图乙所示的恒定电流(b端电流流向为垂直纸面向里)，下列说法中正确的是( ) 甲 乙 A. 当线圈在如图乙所示的位置时，b端受到的安培力方向向上 B. 线圈转动时，螺旋弹簧被扭动，线圈受到弹簧的阻力 C. 线圈通过的电流越大，指针偏转角度越小 D. 电流表表盘刻度均匀 BD 解析：由左手定则可知当线圈在如题图乙所示的位置，b端受到的安培力方向向下，故A错误；当通电后，处于磁场中的线圈受到安培力作用，使其转动，螺旋弹簧被扭动，则线圈受到弹簧的阻力，故B正确；线圈中通过的电流越大，线圈受到的安培力越大，指针偏转的角度越大，C错误；在线圈转动的范围内，线圈平面与磁感线平行，且磁感应强度大小相等，安培力大小相同，表盘刻度均匀，D正确. 关键能力·分析应用 分类悟法 考向1　电流天平 　 如图所示，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(