安培力课件

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安培力ppt

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详细描述
直线电流的安培力公式为F=ILBsin(θ),其中F表示安培力,I 表示电流强度,L表示导线长度,B表示磁感应强度,θ表示导 线与磁场方向的夹角。当导线与磁场方向垂直时,安培力最 大。
环形电流的安培力公式
总结词
环形电流的安培力公式是用来计算环形电流在磁场中所受的安培力的重要公式。
详细描述
环形电流的安培力公式为F=2πrILBsin(θ),其中F表示安培力,I表示电流强度,L 表示导线长度,B表示磁感应强度,θ表示导线与磁场方向的夹角,r表示导线的 半径。当导线与磁场方向垂直时,安培力最大。
当两条平行的导线通上同向电流时,这两条导线将相互吸引;反之,通上反向电 流时,这两条导线将相互排斥。
磁场分布与相互作用的关系
导线通上电流后,将在其周围产生磁场,磁场线的方向与电流方向有关。当另一 条导线与该导线平行且与距离和电流强度成正比时,它们之间的相互作用力的大 小也与电流强度成正比。
通电螺线管的磁场
负载与转速
直流电机的转速受负载影响,负 载增加会导致转速下降,反之亦 然。
交流电机的应用
交流电机的种类
交流电机根据用途可分为工业 电机、家用电器电机和特种电
机等。
工作原理
交流电机通过定子线圈的交流 电流产生旋转磁场,与转子磁 铁相互作用产生安培力,驱动
转子旋转。
能耗与效率
交流电机的能耗与工作负载、 转速以及电机效率等因素有关
均匀电流在磁场中的受力实验
总结词
该实验通过观察均匀电流在磁场中的运动情况,验证了安培力的存在。
详细描述
首先,将电源、开关、电流表、导线、磁铁等实验器材组装好。然后,闭合开关 ,观察电流表和导线的运动情况。发现当导线中通入电流后,导线会受到磁铁的 吸引力,使导线发生运动。这一现象验证了安培力的存在。

初中八年级(初二)物理课件 探究安培力.ppt

初中八年级(初二)物理课件 探究安培力.ppt

6.通电螺线管的磁感
线分布与判断方法
N
S
S
N
(2)要熟记常见的几种磁场的磁感线:
如图所示,a、b是直线电流的磁场,c、d是 环形电流的磁场,e、f是螺线管电流的磁场, 试在各图中补画出电流方向或磁感线方向.
四、安培分子环流假说以及磁现象的本质 1、安培分子环流假说
2、磁现象的本质 磁体的磁场与电流的磁场一样,都是由
A.竖直向下沿直线射向地面 B.相对于预定地点,向东偏转 C.相对于预定地点,稍向西偏转 D.相对于预定地点,稍向北偏转

B
西


13.某地的地磁场大约是4.0×10-5 T,一根长为 500m的电线,电流为10A,该导线可能受到的 安培力是 A.0.5N B. 0.1N C. 0.3N D. 0.4N
安培力增大,于是F与(IL)的比值变大了,故该比 值的大小反映了磁场的强弱
磁感应强度
1.物理意义: 描述磁场的力的性质的物理量
2、定义: 3.定义式:
垂直于磁场方向的通电导线,所受的安
培力F,跟电流I和导线的长度L的乘积
的比值叫磁感强度 B=F/IL
适用条件: 1)匀强磁场 2)L很短时的非匀强磁场
电荷的运动产生,这就是磁现象的电本质。
课本78页4题:
第三节 探究安培力
目标: 1、掌握安培力的概念 2、会用左手定则判断安培力的方向 3、会计算安培力的大小 4、理解磁感应强度的概念
1、磁场对电流的作用力称为安培力。 2、安培力的方向探究:
当导线与磁场平行时,安培力为零, F×
当二者垂直时+ ,安培力最大,安培力 方向如N 何?-
×F
S
F•
左手定则

安培力课件讲解

安培力课件讲解

研究对象 受力特点 判断方法
电场力
安培力
点电荷
电流元
正电荷受力方向与电场方 向相同,沿电场线切线方 向,负电荷相反
安培力方向与磁场方向和 电流方向都垂直
结合电场线方向和电荷正 、负判断
用左手定则判断
三.安培力的大小
1.当电流和磁场垂直时
F=ILB 2.当电流和磁场平行时
F=0
3.当电流和磁场夹角θ时
教科版 选修 3-1
3.2 磁场对通电导线的作用力 ——安培力
磁场对通电导线(或电流)的作用力称为安培力 一、安培力的方向 猜测:哪些因素会影响 导线受力的方向
电流的方向和磁场的方向
1、改变导线中电流的方向, 观察受力方向是否改变。
2、上下交换磁场的位置以改变磁 场的方向,观察受力方向是否变化。
安培力的方向
1.直接判断:先分析导线或线圈所在位置的磁 感线情况,然后根据左手定则判定安培力的 方向,再进行分析:
ab
FF
2.利用平行电流相互作用分析法:(1) 同向平行电流相互吸引,异向平行电 流相互排斥;(2)两个电流总有作用 到方向相同且靠近的趋势。
I
F
B
B F
B F
FB F
B
E F

B
E
B
×
F
问题:如图所示,两条平行的通电直导线之间 会通过磁场发生相互作用。在什么情况下两条导 线相互吸引,什么情况下相互排斥?请你运用学 过的知识进行讨论并做出预测,然后用实验检验 你的预测。
电流方向相同时,将会吸引;
?电流方向相反时,将会排斥。
分析:
S
一.安培力的方向
例1:确定图中安培力的方向。
FI

安培力(精华版)课件

安培力(精华版)课件

安培力的方向
根据左手定则判断,即伸开左手,让大拇指与四指在同一平面内并垂直,然后将左手放入 磁场中,让磁感线穿过掌心,四指指向电流方向,大拇指所指方向即为安培力的方向。
安培力的大小和方向
安培力的大小
根据公式F=BILsinθ计算,其中B为磁感应强度,I为电流强度,L为导线在磁场 中的有效长度,θ为电流与磁场的夹角。
左手定则
将左手伸开,让大拇指与其余四指垂直,然后将左手放入磁 场中,让磁感线垂直穿过手心,四指指向电流方向,大拇指 所指方向即为安培力方向。
判断安培力的方向
电流方向与磁场方向垂直时,安培力方向与电流方向垂直; 电流方向与磁场方向平行时,安培力方向与电流方向平行。
右手定则:将右手伸开,让大拇指与其余四指垂直,然后将 右手放入磁场中,让磁感线垂直穿过手心,大拇指指向电流 方向,四指所指方向即为安培力方向。
感谢观看
磁悬浮列车的工作原理
总结词
磁悬浮列车利用安培力实现列车与轨道 的完全分离,减少摩擦力,提高运行速 度。
VS
详细描述
磁悬浮列车通过在轨道和列车底部安装电 磁铁,当电流通过轨道上的电磁铁时,产 生磁场,与列车底部电磁铁的磁场相互作 用,产生向上的安培力,使列车悬浮在轨 道上方。由于没有接触,摩擦力大大减少 ,因此列车可以高速运行。
安培力计算中的单位换算
• 安培力单位为牛(N),电流单位为安(A),磁感应强度单位 为特(T),长度单位为米(m)。在进行单位换算时,需要将 各个物理量的单位统一到国际单位制中。例如,可以将安培力 的单位换算为牛米(Nm),电流的单位换算为安秒(As), 磁感应强度的单位换算为特米(Tm)等。
THANKS
根据安培力的公式F=BIL,安培力的大小与电流的大小成正比,电流越大,安培力越大。

1-1安培力及其应用课件(30张PPT)

1-1安培力及其应用课件(30张PPT)
I1
I1
I2
×

12
×
×
×
×
×
×
×
×
· ·
· ·
F
· · 21
· ·
· ·
同向电流
I2
同向电流相互吸引,反向电流相互排斥。
I1
I1
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
F12
F21
I2
I2
反向电流
例 如图所示,两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同、方向相反的电流,
a受到的磁场力大小为F1,当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后,a受
C.在线圈转动的范围内,各处的磁场都是匀强磁场
D.在线圈转动的范围内,线圈所受安培力与电流有关,而与所处位置无关
谢 谢!
圆柱间的磁场都沿半径方向,保持线圈转动时,
安培力的大小不受磁场影响,线圈所受安培力的
方向始终与线圈平面垂直,线圈平面都与磁场方
向平行,表盘刻度均匀。
S
N
(4)优缺点
优点:灵敏度高,可以测出很弱的电流。
缺点:线圈的导线很细,允许通过的电流很弱(量程小)。
要测较大的电流,必须进行改装。
磁电式电流表
例 图甲是磁电式电流表的结构示意图,蹄形磁铁和铁芯间的磁场均
(2)通电线圈转动到与磁场方向垂直的位置时(平衡位置),受力平衡,由于惯性继续转
动。(图b)
想一想
用什么办法能使线圈持续转动呢?
当线圈刚过平衡位置时,要及时改变线圈中导体ab和cd所受力的方向。
用什么办法能改变力的方向呢?哪种方法更方便?

高中物理新选修课件安培力的应用

高中物理新选修课件安培力的应用
安培力公式
安培力的大小可以通过公式F=BIL来计算,其中F为安培力,B为磁感应强度,I为电流强 度,L为导线在磁场中的有效长度。
安培力方向
安培力的方向可以用左手定则来判断,即伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都 与手掌在同一平面内;让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时拇指所指的 方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。
03
动生和感生电动势的计算方法
根据法拉第电磁感应定律和洛伦兹力公式,可以推导出动生和感生电动
势的计算公式,从而计算出相应的电动势大小。
03
安培力在磁场中运动规律
洛伦兹力与霍尔效应
洛伦兹力
运动电荷在磁场中所受到的力,其方向垂直于磁场方向和电 荷运动方向所构成的平面,遵循左手定则。
霍尔效应
当电流垂直于外磁场通过半导体时,载流子发生偏转,垂直 于电流和磁场的方向会产生一附加电场,从而在半导体的两 端产生电势差。
通过测量磁通量的变化率,可以计算出感应电动势的大小,从而了解电磁感应现 象的本质和规律。
动生和感生电动势计算
01 02
动生电动势
当导体在磁场中运动时,会在导体中产生动生电动势。动生电动势的大 小与导体的运动速度、磁场的磁感应强度以及导体与磁场的相对角度有 关。
感生电动势
当磁场发生变化时,会在导体中产生感生电动势。感生电动势的大小与 磁通量的变化率有关。
VS
无线电波接收
通过天线接收空中的电磁波,并将其转换 为高频电流。接收过程中的关键元件包括 接收器、解调器和放大器等。通过解调器 将高频信号还原为原始信号,实现信息的 接收和识别。
05
实验:测量安培力大小和方向
实验目的和器材准备
实验目的

高中物理课件安培力

高中物理课件安培力
当导线与磁场垂直时,安培力最大,为F = BIL;当导线与磁场平行时,安培力 为零。安培力方向垂直于B和I所决定的平面,且符合左手定则。
计算方法与步骤
• 计算方法:根据安培力公式F = BILsinθ,将已知量代入公式进行计算。
计算方法与步骤
计算步骤 01
确定磁感应强度B的大小和方向; 02
确定电流强度I的大小和方向; 03
例题2
一根通电直导线与匀强磁场方向成 60°角放置,导线中电流为I,磁感应 强度为B。若导线受到的安培力大小
为F,则导线的长度为多少?
解析
根据安培力公式F = BILsinθ,由于导 线与磁场垂直,所以θ = 90°,代入 公式得F = BIL。
解析
根据安培力公式F = BILsinθ,将已知 量代入公式得F = BILsin60°,解得导 线的长度L = (2F)/(BI√3)。
电磁炮
电磁炮是一种利用安培力发射炮弹的武器。它通过强大的电流在导轨上产生强大的磁场, 然后将炮弹加速到极高的速度并发射出去。
磁悬浮列车
磁悬浮列车是一种利用安培力实现悬浮和驱动的交通工具。它通过电磁铁产生的磁场与列 车上的超导磁铁相互作用,使列车悬浮于轨道之上并高速运行。
安培力演示仪
安培力演示仪是一种用于演示安培力作用的实验仪器。它通常由线圈、磁铁和指针等部分 组成,当线圈中通入电流时,指针就会发生偏转,从而直观地展示出安培力的作用效果。
混淆磁感应强度和磁通量
磁感应强度B和磁通量Φ是两个不同的物理量,学生容易混淆。磁感应强度B是描述磁场强弱的物理量,而磁通量 Φ是描述穿过某一面积的磁感线条数的物理量。在分析安培力时,需要使用磁感应强度B而不是磁通量Φ。
拓展延伸内容
安培力与洛伦兹力的关系

安培力PPT教学课件

安培力PPT教学课件
总结词
安培力是一个涉及磁场、电流和相对运动的基本物理现象。然而,尽管安培力的基本性质已经被研究了很长时间,但在实际应用中,尤其是在复杂环境和多物理场条件下,安培力的微观机制和演化过程仍存在许多未解决的问题。此外,现有的安培力调控方法往往局限于特定的材料和结构,缺乏普适性,这也限制了安培力在实际应用中的广泛使用。
安培力在电磁炉中的应用
加热原理
电磁炉利用安培力产生的涡流效应,将电能转化为热能,实现对锅具和食物的加热。
驱动电机
电动车的驱动电机利用安培力实现车辆的加速和减速,电机输出的转矩通过传动系统传递到车轮。
安培力在电动车中的应用
电磁制动器
电动车的电磁制动器利用安培力进行制动,通过在制动盘上产生制动力矩来实现车辆减速或停车。
通过实验数据验证安培力的计算公式:F=BILsinθ。
04
安培力的应用与案例
03
电动压缩机
电动压缩机使用安培力来驱动活塞运动,实现制冷剂的压缩和输送。
安培力在工业中的应用
01
直线电机
安培力驱动的直线电机能够实现精准的直线运动,广泛应用于机械加工、装配线等工业领域。
02
电磁起重机
利用安培力原理,电磁起重机可以轻松地提起和搬运重物,极大提高了工业生产效率。
安培力的定义
安培力的性质
安培力具有作用力与反作用力、共线性和左手定则等性质。
总结词
安培力是磁场对通电导线的相互作用力,满足牛顿第三定律,作用力与反作用力大小相等、方向相反;通电导线在磁场中受到的安培力与导线放置的方向有关,当导线放置方向与磁场方向平行时,安培力为零;当导线放置方向与磁场方向垂直时,安培力最大。
根据安培力公式,我们可以计算出安培力的大小为:$F = 0.5 \times 5 \times 2 \times \sin 30^{\circ} = 2.5 N$。
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N
F2
B
G
所以,再根据牛顿第三定律,桌面受到的压力增大。
(2)如何判断通电导线之间的安培力
如图所示,两条平行的通 电直导线之间会通过磁场发 生相互作用。在什么情况下 两条导线相互吸引,什么情 况下相互排斥?请你运用学 过的知识进行讨论并做出预 测,然后用实验检验你的预 测。
电流方向相同时,将会吸引; 电流方向相反时,将会排斥.
实验表明:电流方向反向,安培力的方向也反向。
实验表明:安培力的方向、磁场方向 、电 流方向三者之间满足左手定则。
2、安培力的方向判断---左手定则
实验表明:安 培力方向垂直 于电流方向和 磁场方向,即 垂直于电流和 磁场所在的平 面。三者之间 遵从左手定则。 左手定则:伸开左手,使拇指与四指在同一平面并跟 四指垂直,让磁感线垂直穿入手心,四指指向电流方 向,这时拇指所指的就是通电导体所受安培力方向。
AndreM.Ampere 1775---1836 法国物理学家
二、安培力的大小
演示实验1-——研究安培力大小与哪些因素有关
1、保持磁场强弱、导线长度不变,研究安培力大小与电 流大小的关系。
1、安培力大小与电流大小的关系 实验表明:安培力大小与电流强度大小成正比 关系。 F I 实验表明:安培力大小与电流强度大小成正比关系。 1、实验研究 2、保持电流强度、磁场强弱不变,研究安培力大小与通电 导线长度的关系。
第 三 章 磁 场
一、什么是安培力
磁场对通电导线的作用力叫安培力。
大家熟悉的电流强度单位– 安培,是为了纪念在1775年1 月22日出生于法国里昂的物理 学家安德烈‧玛丽‧安培 (AndreM.Ampere)而命名的。 1820年安培首先发现了 磁场对电流的作用,为了纪 念他的贡献,把这个力叫做 安培力。 1822年发现了安培定 律,并在1826年推出两 电流之间的作用力的公式。
(A)适当增大电流I (B)将电流反向并适当改变大小 (C)适当增大磁场 (D)将磁场反向并适当改变大小 a I b
3、活动
(1)如何判断电流对磁铁的作用力

一条形磁铁水平放在桌 面上,一通电导线在磁 铁上方,如图所示。试 判断磁铁对桌面的压力 如何变化.
F1 F 2
N F2 G
F1

安培力F 的方向总是垂直于电 流I 与磁感应强度B 所确定的平面
F
B I
小试牛刀:判断下图中通电导线受力的方向
B
F
S F
正视图
N
F
仰视图
【例题1】画出图中第三者的方向。
【答案】由左手定则作答。
× F
F F
F
【注意】安培力的方向永远与导线垂直。
【例题2】如图所示,在匀强磁场中用两根柔软的细线
将金属棒ab悬挂在水平位置上,金属棒中通入由a到 b的稳定电流I,这时两根细线被拉紧,现要想使两 根细线对金属棒拉力变为零,可采用哪些方法: ( ) AC
实验表明:安培力大小与通电导线的长度成 正比关系。 F L 3、保持电流强度、导线长度不变,研究安培力大小与磁场
强弱的关系。
实验表明:安培力大小与磁场强弱的大小成正比 关系。 F B
精确的实验表明:通电导 线与磁场垂直时,磁场对 通电导线的作用力的大小 与导线的长度、电流强度 都成正比,其比值与该处 的磁场强弱有关。导线与 磁场平行时没有力的作用43;
.
B1 B1
2
F12
1
.
B2
.
F 21 F12
四、安培力的应用
磁铁
磁铁
磁场
电流 电流
通电线圈在磁场中收安培力的应用发生转动
可以绕oo 轴转动的线 圈在磁场中,ab边、 cd边将受到一对安培 oo 力(一对力偶)作用, ' oo 会产生相当于 轴转 ' oo 动的力矩,使线圈转 动。
F B L I
其中:F是安培力,单位N;I是电流强度, 单位A;L是磁场中的导线长度,单位m;B是 磁场的强弱,单位是特斯拉T.
三、安培力的方向
1、演示实验2—观看视频1 (1)、 改变磁场的方向,观察受力方向是否变化。
实验表明:磁场方向反向,安培力的方向也反向。
(2)、改变导线中电流的方向,观察受力方向 是否改变。
'
'
oo
'
电动机、磁电式电表 就是利用线圈在磁场 中受到安培力矩作用 原理制作的。
1、电动机

电动机使电能 转化为机械能, 是引发19世纪 第二次工业革 命的因素之一。
结构:磁场、 转动线圈、两 个半圆型的滑 环、电刷、电 源。
2、磁电式电表

观看视频2
谢 谢 !
2012年10月19日
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