通电导体在磁场中受力
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积盾市安家阳光实验学校第4节通电导线在磁场中受到的力一、安培力的方向1.义:在磁场中受到的力称为安培力。
2.判断安培力方向的方法是。
内容:伸开左手,让拇指与其余四指垂直,并且都与手掌在一个平面内,让从掌心进入,并使四指指向的方向,这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受的方向。
二、安培力的大小1.当通电导线垂直磁场方向放置时,所受安培力的大小为F= 。
2.当磁感强度B的方向与通电导线平行时,导线受力F= 。
3.当磁感强度B的方向与通电导线的方向成θ角时,F= 。
θ为B与I 之间的夹角。
三、磁电式电流表1.构造:、、螺旋弹簧(又叫游丝)、指针、极靴、圆柱形铁芯。
2.原理:当被测电流通入线圈时,线圈受作用而转动,线圈的转动使螺旋弹簧扭转形变,产生阻碍线圈转动的力矩。
当安培力产生的转动力矩与螺旋弹簧形变产生的阻碍转动的力矩达到平衡时,指针停留在某一刻度。
越大,就越大,就越大。
通电导线左手则磁感线电流安培力BIL 0 sinBILθ磁铁线圈安培力电流安培力指针偏角一、判断通电导体(或磁铁)在安培力作用下运动的常用方法具体方法实例分析电流元法把整段电流效分成很多电流元,先用左手则判断出每小段电流元所受安培力的方向,从而判断出整段电流所受合力的方向,最后确运动方向,注意一般取对称的电流元分析判断能自由移动的导线运动情况把直线电流效为AO、BO两段电流元,蹄形磁铁磁感线分布以及两段电流元受安培力方向如图所示。
可见,导线将沿俯视逆时针方向转动特殊位置法根据通电导体在特殊位置所受安培力的方向,判断其运动方向,然后推广到一般位置用导线转过90°的特殊位置(如图所示的虚线位置)来分析,判得安培力方向向下,故导线在逆时针转动的同时向下运动效分析法环形电流可以效为小磁针(或条形磁铁),条形磁铁也可效成环形电流,通电螺线管可效为多个环形电流或条形磁铁判断环形电流受到的安培力方向把环形电流效成如图所示右边的条形磁铁,可见两条形磁铁相互吸引,不会有转动。
发现通电导体可以在磁场中运动的原因
发现通电导体可以在磁场中运动,是电磁学中的一项重要发现。
这个现象的原因可以通过安培力和洛伦兹力的作用来解释。
我们需要了解安培力的概念。
安培力是指电流在磁场中受到的力,它的大小和电流强度以及磁场强度有关。
如果将一个通电导体放在磁场中,由于导体内部存在电流,就会受到安培力的作用。
接下来,我们来看洛伦兹力的概念。
洛伦兹力是指电荷在电磁场中受到的力,它的大小和电荷量、电场强度以及磁场强度有关。
在一个通电导体中,电子受到磁场的影响而产生了速度,从而在磁场中产生了电流,这个电流会受到洛伦兹力的作用。
当通电导体中的电流和磁场方向相互垂直时,安培力和洛伦兹力的方向会相互垂直,导致通电导体会在磁场中运动。
这个现象被称为磁效应。
除了磁效应之外,通电导体还会产生磁场。
当通电导体中的电流流动时,会产生一个环绕着导体的磁场。
这个磁场与磁场中的外部磁场相互作用,导致通电导体会受到一个力,这个力与安培力和洛伦兹力的作用方式类似。
这个现象被称为磁场效应。
磁效应和磁场效应在现代科技中有着广泛的应用。
例如,电动机和发电机的工作原理就是利用磁效应来进行能量转换。
另外,磁共振
成像技术也是利用了磁场效应的原理。
发现通电导体可以在磁场中运动的原因是安培力和洛伦兹力的作用。
这个现象的应用广泛,是现代科技中不可或缺的一部分。
通电导体在磁场中受力
阳平一中王彦奎
一、地位作用
通电导体在磁场中受力运动是电磁学中的一个重要现象和规律,它能让学生认识到电与磁之间的联系,有助于树立辩证唯物主义的世界观。
通过导体的运动体现导体受力是一种转换的研究方法。
通电导体在磁场中受力运动现象十分生动明显,能引起学生的兴趣和关注,加强对这一物理规律的感性认识,产生深刻的印象,达到良好的辅助教学效果。
二、实验不足
原实验是通电导体棒在轨道上运动,这样设计我认为主要有以下两点不足:第一、作为演示实验,直观性不是很强。
导体棒的运动学生不容易看清楚。
第二|、实验操作难度大,不容易成功。
导体棒与轨道容易接触不良,导致不通电。
轨道稍有不水平,由于产生的电磁力小,只能向一个方向滚动,不能进行完整的实验探究。
三、实验改进
把导体棒换成方形线圈,用支架吊起。
四、实验器材
电源、开关、U形磁铁、方形线圈、支架、导线若干。
五、实验原理
磁场对通电导线有力的作用,磁场力的方向与磁场的方向和电流
的方向有关。
实验装置
六、实验过程
1、闭合开关,方形线圈运动,记录磁极、电流和线圈的运动方向。
2、改变电源正负极,观察线圈运动方向并记录。
3、改变磁极方向,观察线圈的运动方向并记录。
4、从记录中得结论。
七、实验效果
这样操作方便,产生的电磁力大,阻力小,实验现象明显,整个教室的学生都能看清楚。
很轻松就能完成整个探究过程。
八、自我评价
这个实验是我多次讲这一课总结出来的,因为我用原实验器材不成功的次数很多,因此就想到了用方形线圈替换,发现很方便,于是就推荐给了我们备课组。
初中物理教师实验创新暨自制教具教案通电导体在磁场中受力
阳平镇第一初级中学
王彦奎。