第八章电磁相互作用及应用第2节磁场对电流的作用课件（教科版九上）

第2节磁场对电流的作用 情景导入电动玩具车是怎么开动的？玩具车内部装着一个小电动机。接通电源，电动机立刻转动起来，并带动车轮旋转。 电动机是应用最广泛的机械之一，你家中许多电器就是由它来驱动的。电动机为什么能够转动呢？ 一.磁场对通电导线的作用电动机通过电流时才会转动。电流能产生磁场，磁场对磁极有作用，那么磁场对电流会不会有作用呢？思考： 实验探究：让通电导线在磁场中动起来如图所示，把一根直导线ab放在磁体的磁场中，导体两端通过光滑金属导轨与电源，开关相连。接通电源，电流通过导线ab，观察发生的现象。点击观看视频 把电源的正负板对调后接入电路，接通电源，电流通过导线ab，观察到导线ab向左运动。磁场方向不变，改变电流方向，导线ab的运动方向改变，即导线ab的受力方向改变。 把磁体上下磁极调换一下，接通电源，电流通过导线ab，观察到导线ab向左运动。电流方向不变，改变磁场方向，导线ab的运动方向改变，即导线ab的受力方向改变。 同时把电源的正负极和磁体的上下磁极对调，接通电源，电流通过导线ab，观察到导线ab向右运动。同时改变电流方向和磁场方向，导线ab的运动方向不变，即导线ab的受力方向不变。 归纳总结：通电导体在磁场中受力的作用，力的方向与电流方向和磁场方向有关。实验中的直导线运动一段距离就会离开场，很难持续地运动。那么线圈可以持续地转动吗？问题 二.让线圈在磁场中转起来1873年，维也纳博览会上，一位工作人员很偶然地把两台发电机连在一起，一台发电机产生的电流通过了另一台发电机的线圈，后一台发电机竟转动了起来！电动机和发电机有类似的结构 实验探究：磁场对通电线圈的作用如图所示，拿出你做的小发电机，接通电源，让电流通过线圈。看看线圈能持续转动吗？点击观看视频 当线圈处在如图位置时，ab边和cd边中的电流方向相反，所以受到的力的方向相反且不在同一条直线上，从我们这个角度看去，线圈将顺时针转动。 当线圈转过这个平衡位置时，线圈受到的两个力将阻碍它沿原方向继续转动，所以线圈不能持续转下去。 使线圈持续转动的方法：a.在越过平衡位置之后停止对线圈供电，线圈由于惯性继续转动。可以采用刮去引线漆皮的办法来控制电路的通断，即一端的漆皮全部刮掉，另一端的漆皮只刮去上半周或下半周。b.在线圈转动的后半周，设法改变后半周电流的方向。 如图所示，线圈的两端各连一个铜制半环E和F，它们彼此绝缘，并随线圈一起转动。A和B是电刷，它们跟半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。这两个半圆环叫做换向器，是19世纪发明的，一直沿用至今。◇直流电动机 观察：电动机模型将电动机连接一个开关，再接到电源上。接通电源，看电动机能否持续转动。进行各种变化，如改变磁铁磁极方向，改变磁铁与线圈的距离，或水平放置磁铁，观察电动机转动情况的变化。 利用磁场对电流的作用使线圈转动，同时利用换向器及时改变线圈中的电流方向，从而保持线圈持续转动。直流电动机的工作原理 三.电动机与人类文明电动机有许多优点：构造简单、控制方便、体积小、效率高，而且对环境污染很小。电风扇及其电机 起重机水泵 一部现代化的汽车便应用了几十台小型电动机。随着社会的发展和技术的进步，电动机和人类的关系将越来越密切。 课堂小结磁场对通电导线的作用：通电导体在磁场中受力的作用，力的方向与电流方向和磁场方向有关。从能量角度来看，磁场对电流的作用，表明电能可以转化为机械能。 让线圈在磁场中转起来换向器：使线圈一转过平衡位置就改变线圈中的电流方向。利用磁场对电流的作用使线圈转动，同时利用换向器及时改变线圈中的电流方向，从而保持线圈持续转动。直流电动机 例1.如图所示的实验装置，两根水平且平行的金属轨道上放一根轻质导线b并把它们置于磁场中。(1)闭合开关接通电源，这时会看到导线ab向右运动，这表明_____________________________。通电导体在磁场中会受力的作用(3)如果把磁体的两极对调，同时改变通过导线ab中的电流方向，会看到导线ab向____运动。(2)若只对调磁体的磁极或只改变导线ab中的电流方向，观察到导线ab均向____运动，这表明___________________________________________________。左通电导体在磁场中受力的方与磁场方向和电流方向均有关右 例2.矩形铜线框在某磁场中的位置如图所示，ab，bc，ed和fe段都受到该磁场的作用力，下列哪两段受到该磁场的作用力方向相同()A.ab段与bc段B.ab段与ed段C.ab段与fe段D.fe段与ed段B 例3.如图，这是直流电动机的基本构造示意图。以下相关的分析中正确的是()A.直流电动机是利用电流热效应工作的B.直流电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能C.使线圈连续不断地转动下去是靠电磁继电器来实现的D.仅改变磁感线的方向可以改变线圈转动的方向D 例4.如图所示的四个实验，能反映电动机工作原理的是（）D 例5.如图所示的装置，闭合开关，用外力使导体棒ab水平向右移动，发现导体棒cd也随之运动起来，在此实验中：甲装置应用的原理是___________，乙中导体cd运动过程中，______能转化成______能。电磁感应电机械 例6.下列家用电器中，用到电动机的是()A.热水壶B.破壁机C.电饭锅D.电视机B