物理选修1-1第二章2.3-2.5磁场对通电导线的作用.pptVIP

S N N + - N + - N S N S 2.3 磁场对通电导线的作用 2.4 磁场对运动电荷的作用 2.5 磁性材料 从奥斯特发现电流磁效应，我们知道通电导线周围会产生磁场。它会使周围小磁针发生偏转。 如果把通电导线放入到磁场中，导线会有什么样的反应呢？ 实验：把一段直导线放到磁场中，当导线中有电流通过时，可以看到原来静止的导线会发生运动。装置示意图： 一、安培力 N S A 1、安培力：通电导体在磁场中受到的力。 2、实验现象： 当导线方向与磁场方向垂直时，它所受的安培力最大 当导线方向与磁场方向一致时，导线不受安培力 当导线方向与磁场方向斜交时，它所受的安培力介于最大值和0之间。 实验：三块相同的磁铁并排放置，可认为磁极间的磁场是均匀的。 将一根直导线悬挂在磁铁的两极间，有电流通过时导线将摆动一个角度，通过这个角度可以比较导线所受安培力的大小。 分别接通“2、3”和“1、4” 可以改变导线通电部分的长度，电流强弱由外部电路控制。 （1）L不变，改变I （2）I不变，改变L 实验发现： ②在同一磁场中，电流一定时，通电导线越长，导线所受安培力越大。 实验表明，通电导线在磁场中受到的安培力的大小，既与导线的长度L成正比，又与导线中的电流I成正比，即与I和L的乘积成正比 用公式表示为：F=BIL B是比例系数 ①在同一磁场中，通电导线长度一定时，电流越大，导线所受安培力越大； 1、 讨论比值 的情况 ： 对于不同的磁场，比例关系都成立， 但在不同的磁场中，比例系数B不一样。 2、定义：比值 叫磁感应强度。 3、定义式： 4、物理意义：反映磁场的强弱 二、 磁感应强度 7、方向：小磁针的N极在磁场中某点受力的方向，就是该点磁感应强度的方向，即沿磁感线的切线方向 磁场的方向实际上就是磁感应强度的方向。 6、磁感应强度（B）是个矢量，它不仅有大小而且还有方向。 5、单位是特斯拉，简称特。符号是 T 。 1T的物理意义： 既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直，即安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所在的平面． 安培力的方向： 三、 安培力的方向——左手定则 1）伸开左手，大拇指跟四指垂直 ，且在同 一平面内 2）让磁感线穿过手心 左手定则： 3）使四指指向电流方向 ，则拇指指向安培力的方向 I B F I B F I F B α α B B I F α B I 判定以下通电导线所受安培力的方向 电动机 安培力的应用 甲 思考: 1. 线圈各个部分所受的安培力方向 2.线圈能不能持续转动? 电动机由转子和定子组成 直流电动机中还有电刷和整流子，可以将电流持续地提供给线圈并适时地改变电流流入线圈的方向，从而使转子按一个方向持续的旋转。 电动机是利用安培力工作的。 电流是如何形成的？ 思考 电流是电荷的定向运动形成的，而磁场对电流（通电导线）有力的作用，由此你会想到了什么？ 磁场可能对运动电荷有力的作用。 四、磁场对运动电荷的作用 实验：用阴极射线管研究磁场对运动电荷的作用。 真空玻璃管内安装一个阴极、一个阳极，阴极接高电压的负极、阳极接正极。阴极能够发射电子，电子束在两极之间的电场力的作用下从阴极飞向阳极。这个管子叫做电子射线管。为了显示电子束运动的情况，管内装有长条形的荧光屏，屏上的物质受到电子的撞击时能够发光。 当电子射线管的周围不存在磁场时， 电子的运动轨迹是直线 磁场对运动电荷有力的作用 当电子射线管的周围存在磁场时，电子的运动轨迹是曲线 （一）洛伦兹力 1、洛仑兹力：磁场对运动电荷有力的作用，这个力叫 做洛仑兹力. 2.洛伦兹力与安培力的关系： 安培力是洛伦兹力的宏观表现。 洛伦兹力是安培力的微观本质。 电子束的磁偏转 下图实验装置可以演示洛伦兹力的大小和方向。它由一个球形电子射线管和一组线圈组成。通过改变电子枪两极间的电压可以改变电子的速度；通过改变线圈中电流的强弱可以改变磁感应强度的大小。 显像管的工作原理 1、电子束是怎样实现偏转的？ 2、在图2.4－3中，如图所示 （1）要是电子打在A点，偏转磁场应该沿什么方向？ （2）要是电子打在B点，偏转磁场应该沿什么方向？ （3）要是电子束打在荧光屏上的位置由中心O逐渐向A点移动，偏转磁场应该怎样变化？ 3、洛伦兹力的方向----左手定则 v v 1、伸开左手，使大拇指和其余四指垂直且处于同一平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿过手心，若四指指向正电荷运动的方向，那么拇指所指的方向就使正电荷所受洛伦兹力的方向。 2、 如果运动的是负电荷，则四指指向负电荷运动的反方向，那么