(共18张PPT)
第十四章 第五节
磁场对通电导线的作用力
磁体在磁场中会受到磁力的作用(磁体发生运动)
通电的导线能产生磁场,使磁针或磁体偏转(运动)
逆向思维——磁体能否使通电的导线运动呢?
新课导入
制订计划与设计实验:
提出问题:通电导线在磁场中是否受力的作用?
用两根水平并且平行的金属轨道把一根直导线ab支起来,并且让这根导线处于蹄形磁体两极之间的磁场中,观察现象。
新知讲解
磁场对通电导线作用力的方向
一
实验步骤:
(1)把导线ab放在磁场里,接通电源,让电流通过导线ab,观察它的运动;
(2)把电源的正负极对调后接入电路,使通过导线ab的电流方向与原来相反,观察导线ab的运动方向;
(3)保持导线ab中的电流方向不变,但把蹄形磁体上下磁极调换一下,使磁场方向与原来相反,观察导线ab的运动方向。
实验视频:
(1)实验表明,通电导线在磁场中要受到力的作用,力的方向跟电流的方向、磁感线的方向都有关系。
(2)当电流的方向或者磁感线的方向变得相反时,通电导线受力的方向也变得相反。
实验结论:
思考:如果电流的方向和磁感线的方向都变得相反,通电导线受力的方向会怎样?
如果磁场方向和电流方向同时改变,导体受力的方向不变。
S
导体不受力的作用
通电导体受到力的作用
说明:电流方向与磁场方向平行时,导体不受力的作用。只有当电流方向与磁场方向斜交或垂直时,通电导体才会受到力的作用。
N
N
+
_
+
_
S
交流与评估
(1)为什么金属杆要放到光滑的金属导轨上
使金属杆中有电流通过;减少金属杆运动时受到的阻力。
(2)当通电导体与磁感线平行放置时,通电导体 (选填“运动”或“不运动”)。
(3)怎样改变通电导体在磁场中受到的力的大小
不运动
利用滑动变阻器改变电路中电流的大小或改用磁场强弱不同的磁体,都可以改变通电导体在磁场中受到的力。
通电导体受力方向、电流方向、磁场方向这三者之间有什么关联,可以用什么方法判断呢?
当通电导体与磁场方向垂直时,磁场对通电导线作用力的方向与磁场方向、电流方向之间的关系,可用如图的方法来表示。
伸开左手,使大拇指与四指在同一平面内并跟四指垂直,让磁感线垂直穿入手心,使四指指向电流方向,这时,拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受磁场力的方向。这种方法称为左手定则。
左手定则
二
作用:
(1)左手定则用来判定通电导体在磁场中受力的方向。当通电导体与磁感线垂直时,通电导体受力的方向和磁感线方向、电流方向之间的关系,可用左手定则来判定。
(2)通电导体受力的方向、电流方向、磁感线方向三者两两互相垂直,知道其中任意两个量的方向,就可以利用左手定则判断出另外一个量的方向。
磁感线
电流方向:
垂直平面向里
电流方向:
垂直平面向外
F
F
F
F
根据图示,分析、推导并在图中标出F的方向。
1.动圈式扬声器
(1)结构:如图所示,由固定的永磁体、音圈和锥形纸盆
等构成。
(2)工作原理:当音圈中通过如图所示的电流(音圈正面电
流方向向上)时,音圈受到永磁体的磁场力向右运动;当
音圈中通过方向相反的电流时,音圈受到永磁体的磁场力向左运动。由于通过音圈的电流大小和方向不断变化,所以音圈就会前后往复运动,带动纸盆也来回振动,于是扬声器就发出了声音。
动圈式扬声器
三
头戴的大耳机和小巧的耳塞机也都是动圈式的,它们的构造和工作原理与动圈式扬声器相同,只是把大纸盆换成了小的音膜,由音膜振动发声。
2.耳机
1. 如图所示的实验装置可以用来研究( )
A.影响通电导线受到的磁场力大小的因素
B.影响通电导线受到的磁场力方向的因素
C.导线在磁场中怎样运动才能产生感应电流
D.影响通电导线周围产生的磁场强弱的因素
B
当堂小结
2.据了解,新型公交车的玻璃上已经安装了自动爆玻器,它相当于一个电控安全锤。危急时刻,司机只需按下开关通电,自动爆玻器磁场中的线圈就会产生一个冲击力,带动一个钨钢头击打车窗玻璃边角部位,实现击碎的目的。请判断自动爆玻器主要用到的工作原理是( )
A.电流的磁效应
B.磁场对通电导体的作用
C.电磁感应现象
D.磁极间的相互作用规律
B
N
N
N
N
S
S
S
S
3.根据图示,分析、推导并在图中标出F的方向。
动圈式扬声器
左手定则
实验装置
磁场对通电导线的作用力
课堂小结