高中物理 第三章 磁场 第四节 安培力的应用学案 粤教版选修3-1-粤教版高二选修3-1物理学案VIP专享VIP免费

第四节安培力的应用学习目标重点难点1．了解直流电动机的原理．2．了解磁电式电表的原理．通电线圈在匀强磁场中所受安培力力矩及磁电式电流表的工作原理．一、直流电动机电动机有__________与__________，直流电动机的突出优点就是通过改变________来调节它的转速．预习交流通电以后，电动机为什么会转动呢？二、磁电式电表1．电流表是测量________的电学仪器，我们在实验时经常使用的电流表是______电流表．2．不论是电动机，还是磁电式电流表，都是磁场中的线圈受到安培力作用而旋转起来的，线圈所在的磁场是__________分布的，这样做的目的是______________________．3．对于磁电式电流表，我们根据指针偏转角度的大小可以知道被测电流的强弱，这是因为磁场对电流的作用力跟电流成______，因而线圈中的电流越大，安培力的转动作用也____，线圈和指针偏转的角度也就______．在预习中还有哪些问题需要你在听课时加以关注？请在下列表格中做个备忘吧！我的学困点我的学疑点答案：一、交流电动机直流电动机输入电压预习交流1：答案：通电的线圈受到了磁场的作用力．二、1．电流大小磁电式2．均匀辐射任何位置线圈都与磁感线平行3．正比大越大磁电式电表如图所示，我们知道电流的大小可以由电流表直接读出，你知道电流表通电后，它的指1针为什么能够发生偏转吗？如图甲所示是磁电式电流表的结构图，图乙是磁极间的磁场分布图，以下选项中正确的是（）．①指针稳定后，线圈受到螺旋弹簧的力矩与线圈受到的磁力矩方向是相反的②通电线圈中的电流越大，电流表指针偏转的角度也越大③在线圈转动的范围内，各处的磁场都是匀强磁场④在线圈转动的范围内，线圈所受磁力矩与电流有关，而与所处位置无关A．①②③B．③④C．①②④D．②③④1．磁力矩：安培力产生的使线圈转动的力矩，大小为M＝nBIS．其中n为线圈匝数，S为线圈面积．2．电流表中磁铁与铁芯之间的磁场是均匀辐向分布的：所有磁感线的延长线都通过铁芯的中心，不管线圈处于什么位置，线圈平面与磁感线之间的夹角都是零度．该磁场并非匀强磁场，但在以铁芯为中心的圆圈上，各点的磁感应强度B的大小是相等的．3．电流表的工作原理如下图所示，矩形线框两条边所受安培力大小相等，方向相反，大小为F＝BIL，但两力不在一条直线上，两个力形成一对力偶，设两力间距为d，则安培力矩M＝F·d＝BIL·d＝BIS（其中S为线圈面积）．由于线圈由N匝串联而成，所以线框所受力矩应为M1＝NBI·S，电流表内的弹簧产生一个阻碍线圈偏转的力矩，已知弹簧产生的弹性力矩M2与指针的偏转角度θ成正比，即M2＝kθ（其中k由弹簧决定），当M1＝M2时，线圈就停在某一偏角θ上，固定在转轴上的指针也转过同样的偏角θ，并指示刻度盘上的某一刻度，从刻度的指示数就可以测得电流大小．2由M1＝M2可得NBIS＝kθ，θ＝·I．从公式中可以看出：（1）对于同一电流表N、B、S和k为不变量，所以θ∝I，可见θ与I一一对应，从而用指针的偏角来测量电流I的值；（2）因θ∝I，θ随I的变化是线性的，所以表盘的刻度是均匀的．1．关于磁电式电流表的结构，下列说法中不正确的是（）．A．电流表蹄形磁铁和铁芯间的磁场是匀强磁场B．铁芯外面套有一个可以绕轴转动的铝框，铝框上绕有线圈C．电流表的指针固定在铝框的转动轴上，可随铝框一起转动D．被测电流经螺旋弹簧起阻碍线圈转动的作用2．关于磁电式电流表，下列说法中正确的有（）．A．电流表的线圈处于匀强磁场中B．电流表的线圈处于均匀辐向磁场中C．电流表的线圈转动时，安培力大小不变D．电流表指针的偏转角与所测电流成反比3．如图所示，匀强磁场中，矩形通电线框可绕中心轴OO′转动，则下列说法正确的是（）．A．在图示位置线框所受磁力矩为零B．转过90°时线框所受磁力矩为零C．转过90°时线框四条边都不受磁场力作用D．转动中，ab、cd边所受磁场力均恒定不变4．一单匝线圈abcd，面积为S，通入电流为I，方向如图所示．在磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈平面与B成θ角，此时线圈所受磁力矩为（）．A．M＝BISsinθ，顺时针B．M＝BISsinθ，逆时针C．M＝BIScosθ，顺时针D．M＝BIScosθ，逆时针5．电动机通电之后电动...