通电导线在磁场受到的力2.ppt

§(二)
新课标高中物理选修3-1
泰和中学高二物理组
回顾:
1、如何判断通电导线在磁场中受到安培力的方向?
2、安培力的大小如何计算?
3、在运用安培力公式时应注意什么?
思考与讨论:
如果放在磁场中的不是一段通电的导线,而是一个通电的矩形线圈 abcd,会发生什么现象?
I
I
O
O’
a
d
b
c
B
三、磁电式电流表
1、磁电式电流表由哪些基本部分组成?最基本的是哪些部分?
2、这些基本组成部分哪些是可以转动的?哪些是固定的?
3、各个部分起到什么作用?
4、你可以简述磁电式电流表的工作原理吗?
三、磁电式电流表
1、磁电式电流表的构造:
刻度盘、指针、蹄形磁铁、极靴(软铁制成)、螺旋弹簧、线圈、圆柱形铁芯(软铁制成)。
最基本的是磁铁和线圈。
铁芯、线圈和指针是一个整体可以转动。
[问题]电流表中磁场分布有何特点呢?
电流表中磁铁与铁芯之间是均匀辐向分布的.
[问题]什么是均匀辐向分布呢?
所谓均匀辐向分布,指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.
该磁场并非匀强磁场,
但在以铁芯为中心的圆周上,各点的磁感应强度 B 的大小是相等的.
关于电流表的工作原理,请思考:
①线圈的转动是怎样产生的?
②线圈为什么不一直转下去?
③为什么指针偏转角度的大小可以说明被测电流的强弱?
④如何根据指针偏转的方向来确定电路上电流的方向?
⑤使用时要特别注意什么?
2、电流表的工作原理
1、蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐向分布的,电流通过线圈,线圈上跟铁芯平行的两边受到安培力,这两个力产生的力矩使线圈转动(转动力矩),线圈转动使螺旋弹簧被扭动,产生一个阻碍线圈转动的力矩(阻碍力矩),
其大小随线圈转动角度增大而增大,当阻碍力矩和安培力的转动力矩平衡时,线圈停止转动。
2、磁场对电流的作用力与电流成正比,因此线圈中电流越大,安培力的力矩也越大,线圈和指针偏转的角度也越大,因此由指针偏转角度大小,可以知道被测电流的强弱。
3、当线圈的电流方向发生变化,安培力的方向随之改变,指针的偏转方向也发生变化,所以根据指针的偏转方向,可以知道被测电流的方向。
三、磁电式电流表的特点
1、表盘的刻度均匀,θ∝ I。
2、灵敏度高,但过载能力差。
3、满偏电流 Ig,内阻 Rg 反映了电流表的最主要特性。