2017-2018学年高中物理（粤教版,选修3-1）同步课件+教师用书:第3章 第4节 安培力的应用 （2份打包）

学业分层测评 知识点一 知识点二 第四节　安培力的应用 学 习 目 标 知 识 脉 络 1.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．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．了解磁电式电表的构造及原理. 直流 单相 向下 向上 直 流 电 动 机 eq \a\vs4\al([先填空]) 1．分类：电动机有_____电动机和交流电动机，交流电动机又分为_____和三相电动机． 2．原理：如图3­4­1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． 图3­4­1 √ × √ eq \a\vs4\al([再判断]) 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．( ) eq \a\vs4\al([后思考]) 直流电动机与交流电动机相比，有什么优点？ 【提示】　直流电动机突出的优点是通过改变输入电压很容易调节它的转速，而交流电动机的调速不太方便． eq \a\vs4\al([合作探讨]) 探讨：假如直流电动机通电前，线圈平面刚好与磁场垂直，即位于教材P85图3­4­2中的(b)、(d)两图所示的位置，通电后，电动机能否正常工作？ 【提示】　不能．假如线圈处于这两个位置，通电后线圈各边所受的力都在线圈平面内，不能使线圈转动． eq \a\vs4\al([核心点击]) 结构及原理分析：如图3­4­2所示． a　　　　　　　　b c　　　　　　　　d 图3­4­2 (1)当线圈由位置d经位置a运动到位置b时，图中左边受力方向向上，右边受力方向向下，使线圈顺时针转动；当线圈在位置b时，由于惯性继续转动； (2)当线圈由位置b经位置c运动到位置d时，由于电流换向，图中左边受力方向向上，右边受力方向向下，使线圈继续顺时针转动；当线圈在位置d时，由于惯性继续转动；然后，线圈重复以上过程转动下去． 1．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．改变线圈中电流方向的同时对调磁铁两极 【解析】　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感线方向，故只有选项C正确． 【答案】　C 2．(多选)要使一台直流电动机的转速增大一些，下面哪些方法可行(　　) A．减小线圈的面积 B．增加线圈的匝数 C．将磁极对调 D．加大磁场的磁感应强度 【解析】　电动机的转速与所受安培力的力矩大小有关，对于相同的线圈，每边受到的安培力随I或B的增大而增大，而减小线圈面积时，安培力的力矩变小．故B、D都有可能增大转速． 【答案】　BD 3．(多选)关于直流电动机，下列说法正确的是(　　) 【导学号：62032039】 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，它必须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，因此如果两方向同时改变其转动方向不变，D错误． 【答案】　AC 圆柱形铁芯 铝框 磁 电 式 电 表 eq \a\vs4\al([先填空]) 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__________，铁芯外面套一个可以转动的_____，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，被测电流通过两个弹簧流入线圈． 安培力 偏角 强弱 2．原理：如图3­4­3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_______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_____关系，可以得出电流的_____． 图3­4­3 × √ eq \a\vs4\al([再判断]) 1．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．( ) 2．磁电式电表线圈受到的安培力始终与线圈平面垂直．( ) eq \a\vs4\al([后思考]) 图3­4­3中，均匀辐射分布的磁场是匀强磁