物理選修1-1第二章2.3-2.5磁場對通電導線的作用

1、N,N,N,S,2.3 磁場對通電導線的作用,2.4 磁場對運動電荷的作用,2.5 磁性材料,從奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應，我們知道通電導線周圍會產(chǎn)生磁場。它會使周圍小磁針發(fā)生偏轉。,如果把通電導線放入到磁場中，導線會有什么樣的反應呢？,實驗：把一段直導線放到磁場中，當導線中有電流通過時，可以看到原來靜止的導線會發(fā)生運動。裝置示意圖：,一、安培力,1、安培力：通電導體在磁場中受到的力。,2、實驗現(xiàn)象： 當導線方向與磁場方向垂直時，它所受的安培力最大 當導線方向與磁場方向一致時，導線不受安培力 當導線方向與磁場方向斜交時，它所受的安培力介于最大值和0之間。,實驗：三塊相同的磁鐵并排放置，可認為磁極間的

2、磁場是均勻的。 將一根直導線懸掛在磁鐵的兩極間，有電流通過時導線將擺動一個角度，通過這個角度可以比較導線所受安培力的大小。 分別接通“2、3”和“1、4” 可以改變導線通電部分的長度，電流強弱由外部電路控制。 （1）L不變，改變I （2）I不變，改變L,實驗發(fā)現(xiàn)：,在同一磁場中，電流一定時，通電導線越長，導線所受安培力越大。,實驗表明，通電導線在磁場中受到的安培力的大小，既與導線的長度L成正比，又與導線中的電流I成正比，即與I和L的乘積成正比,用公式表示為：F=BIL B是比例系數(shù),在同一磁場中，通電導線長度一定時，電流越大，導線所受安培力越大；,1、 討論比值 的情況 ： 對于不同的磁場，比

3、例關系都成立， 但在不同的磁場中，比例系數(shù)B不一樣。 2、定義：比值 叫磁感應強度。 3、定義式： 4、物理意義：反映磁場的強弱,二、 磁感應強度,7、方向：小磁針的N極在磁場中某點受力的方向，就是該點磁感應強度的方向，即沿磁感線的切線方向 磁場的方向實際上就是磁感應強度的方向。,6、磁感應強度（B）是個矢量，它不僅有大小而且還有方向。,5、單位是特斯拉，簡稱特。符號是 T 。 1T的物理意義：,既跟磁場方向垂直，又跟電流方向垂直，即安培力的方向總是垂直于磁感線和通電導線所在的平面,安培力的方向：,三、 安培力的方向左手定則,1）伸開左手，大拇指跟四指垂直 ，且在同 一平面內,2）讓磁感線穿過

4、手心,左手定則：,3）使四指指向電流方向 ，則拇指指向安培力的方向,判定以下通電導線所受安培力的方向,練習：,電動機 安培力的應用,甲,思考: 1. 線圈各個部分所受的安培力方向 2.線圈能不能持續(xù)轉動?,電動機由轉子和定子組成 直流電動機中還有電刷和整流子，可以將電流持續(xù)地提供給線圈并適時地改變電流流入線圈的方向，從而使轉子按一個方向持續(xù)的旋轉。,電動機是利用安培力工作的。,電流是如何形成的？,思考,電流是電荷的定向運動形成的，而磁場對電流（通電導線）有力的作用，由此你會想到了什么？,磁場可能對運動電荷有力的作用。,四、磁場對運動電荷的作用,實驗：用陰極射線管研究磁場對運動電荷的作用。,真空

5、玻璃管內安裝一個陰極、一個陽極，陰極接高電壓的負極、陽極接正極。陰極能夠發(fā)射電子，電子束在兩極之間的電場力的作用下從陰極飛向陽極。這個管子叫做電子射線管。為了顯示電子束運動的情況，管內裝有長條形的熒光屏，屏上的物質受到電子的撞擊時能夠發(fā)光。,當電子射線管的周圍不存在磁場時，,電子的運動軌跡是直線,磁場對運動電荷有力的作用,當電子射線管的周圍存在磁場時，電子的運動軌跡是曲線,（一）洛倫茲力,1、洛侖茲力：磁場對運動電荷有力的作用，這個力叫 做洛侖茲力.,2.洛倫茲力與安培力的關系：,安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。 洛倫茲力是安培力的微觀本質。,電子束的磁偏轉,下圖實驗裝置可以演示洛倫茲力的大小和方

6、向。它由一個球形電子射線管和一組線圈組成。通過改變電子槍兩極間的電壓可以改變電子的速度；通過改變線圈中電流的強弱可以改變磁感應強度的大小。,顯像管的工作原理,1、電子束是怎樣實現(xiàn)偏轉的？,2、在圖2.43中，如圖所示 （1）要是電子打在A點，偏轉磁場應該沿什么方向？ （2）要是電子打在B點，偏轉磁場應該沿什么方向？ （3）要是電子束打在熒光屏上的位置由中心O逐漸向A點移動，偏轉磁場應該怎樣變化？,3、洛倫茲力的方向-左手定則,1、伸開左手，使大拇指和其余四指垂直且處于同一平面內，把手放入磁場中，讓磁感線垂直穿過手心，若四指指向正電荷運動的方向，那么拇指所指的方向就使正電荷所受洛倫茲力的方向。,2、 如果運動的是負電荷，則四指指向負電荷運動的反方向，那么拇指所指的方向就是負電荷所受洛倫茲力的方向。,課堂練習: 1.判斷下列粒子剛進入磁場時所受的 洛倫茲力的方向.,F垂直紙面向里,F垂直紙面向外,磁化：縫衣針、螺絲刀等鋼體物體，與磁鐵接觸后就會顯示出磁性，這種現(xiàn)象稱為磁化。 退磁：原來有磁性的物體，經(jīng)過高溫、劇烈震動或者逐漸減弱的交變磁場的作用，就會失去磁性，這種現(xiàn)象叫做退磁。,五、磁性材料,小結 一、安培力 1、概念：通電導體在磁場中受到的力稱為安培力F 2、大小：F=BIL 3、方向：FB，F(xiàn) I，F(xiàn)垂直I、B所在平面。左手定則確定 二、磁感應強度 1、公式： 2、物理