20xx粵教版高中物理選修3-134安培力的應(yīng)用(完整版)
【正文】 理： 安培力的 使線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)． 3 ．電動(dòng)機(jī)有直流電動(dòng)機(jī)與交流電動(dòng)機(jī)，直流電動(dòng)機(jī)的突出優(yōu)點(diǎn)就是通過(guò)改變輸入 很容易調(diào)節(jié)它的 ，調(diào)節(jié)輸入電壓的方式就是在電路中增加滑動(dòng)變阻器，而交流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速不太方便． 磁鐵 線圈 電刷 磁力矩 電壓 轉(zhuǎn)速 二、磁電式電表 1 ．構(gòu)造如圖 3 － 4 － 1 所示． 圖 3 － 4 － 1 ( 1) 在蹄形磁鐵兩極間有一固定的圓形柱 ． ( 2) 鐵芯外套有一個(gè)可以繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的 ， 上繞有線圈． ( 3) 鋁框的轉(zhuǎn)軸上裝有兩個(gè) 和一個(gè) ，線圈兩端接在這兩個(gè)螺旋彈簧上，被測(cè)電流經(jīng)過(guò)這兩個(gè)彈簧流入線圈． 鐵芯 鋁框 鋁框 螺旋彈簧 指針 2 ． 工作原理： 彈簧的扭轉(zhuǎn)力矩與磁力矩 3 ．磁電式儀表的特點(diǎn)是靈敏度 高 ，可以測(cè)出很弱的電流；缺點(diǎn)是繞制線圈的導(dǎo)線很細(xì)，允許通過(guò)的電流很弱，如果通過(guò)的電流超過(guò)允許值，很容易把它燒壞，我們?cè)谑褂脮r(shí)應(yīng)該注意． 大小相等、方向相反 一、直流電動(dòng)機(jī)的工作原理 電動(dòng)機(jī)是利用安培力使通電線圈轉(zhuǎn)動(dòng)制成的，電動(dòng)機(jī)是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的重要裝置． 1 ． 力矩 我們把力和力臂的乘積叫做力對(duì)物體的力矩，力矩是改變物體轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)的原因． 2 ． 線圈的轉(zhuǎn)動(dòng) 圖 3 － 4 － 2 (1) 當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直時(shí) 如圖 3 － 4 － 2 表示放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中通 電矩形線圈，其線圈與磁感線垂直． 設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B ，通入電流為 I ，其方向圖中已標(biāo)出，線圈ab 邊受安培力 Fab和線圈 cd 邊受安培力 Fad大小相等、方向相反，彼此平衡；線圈 ad 和 bc 邊受安培 Fad和 Fbc也是大小相等、方向相反，彼此平衡，故矩形線圈所受合外力為零．又因?yàn)?Fab和 Fcd在同一直線上， Fad和 Fbc在同一直線上，都不能使線圈發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，所以線圈所受的合力矩也為零，即 M ＝ 0. ( 2) 當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí) 將線圈如圖 3 － 4 － 3 所示放置時(shí)， bc 邊和 ad 邊均與磁感線平行，故 Fbc＝ Fad＝ 0. Fab和 Fcd大小相等、方向相反，合力為零，但合力矩并不為零，此位置合力矩的大小為： 圖 3 － 4 － 3 M ＝ F ab c os α ＋ Fcd ，如果將其接在電動(dòng)勢(shì)為 2 E ，內(nèi)阻為 2 r 的電池兩端，其指針的偏轉(zhuǎn)角 (
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