广东省中山市卓雅外国语学校粤教版高二物理选修3-1学案（无答案）：第三章 第4节 安培力的应用

中山市卓雅外国语学校高二物理学案设计 第三章 第4节 安培力的应用 2018-12-08 班级_____ __ 姓名__ ____ 〓〓学习目标〓〓 1． 了解直流电动机的原理 2． 了解磁电式电表的原理 3． 学会使用公式F=BIL进行计算并分析问题 〓〓知识讲解〓〓 知识点一：直流电动机和磁电式电表的原理 1． 安培力概念： （1） 当电流方向与磁场方向垂直，公式 ；当电流方向与磁场方向成θ角时，公式 ，当电流方向与磁场方向 时，不会产生安培力。 （2） 安培力的方向通过 手定则来判定。 2． 直流电动机的结构和原理 （1）结构：左图所示为直流电动机的结构示意图，图中NS两个磁体间形成方向向 的磁场，线圈中通过电流，电流方向如图所示，A、B两个电刷和E、F两个半圆形金属环共同构成了一个 ，可以及时改变电流方向，使线圈不断的转动下去。 （2）原理：左图所示的左边的线圈在磁场中受到的安培力方向向 ，右边线圈受到的安培力方向向 ，形成的扭转力使线圈转动起来。 [来源:学科网ZXXK] 例题1：右图所示，一个矩形线圈abcd可绕其中心轴OO′转动，现在把它放到匀强磁场B中，当线圈中通以如图所示的电流时，请回答以下问题：[来源:学科网ZXXK] (1)在如图所示的位置时，ab、cd、ad和bc四个边受安培力的情况如何?线圈将如何运动？ (2)从如图位置逆时针转过90°时(俯视)，ab、cd两边受安培力的大小有何变化？ (3)从如图位置逆时针转过180°时(俯视),ab、cd两边受安培力的大小、方向有何变化？ (4)线圈abcd能否在磁场中连续转动呢？ 拓展1-1：【单选】一矩形通电线框abcd可绕其中心轴OO′自由转动，它处在与OO′垂直的匀强磁场中，在图示位置由静止释放时（　　） A． 线框静止，四边受到指向线框外部的磁场力 B． 线框静止，四边受到指向线框内部的磁场力 C． 线框转动，ab转向纸外，cd转向纸内 D． 线框转动，ab转向纸内，cd转向纸外 3． 磁电式电表 （1） 结构：图中所示为电流表和电压表的表头结构示意图。 （2） 原理：当线圈中通有如图所示方向的电流时，就会产生图中所示方向的力，使指针转