16.3 磁场对电流的作用 电动机教案-2021-2022学年九年级下册物理同步分层教案（苏科版）

专项十六 电磁转换 3 磁场对电流的作用 电动机 【知识梳理】 1、 磁场对通电导线的作用 1． 通电导体在磁场里，会受到____的作用。 2． 通电导体在磁场里，受力方向与________和________有关。 2、 电动机 1． 原理：电动机是根据____________________的原理制成的，是将____转化为____的装置。 2． 构造：电动机是由____(能够转动的部分)和____(固定不动的部分)两部分组成的。 3． 换向器是由两个铜制半环构成的，两者彼此绝缘。换向器的作用是每当线圈刚转过_______时，能自动改变线圈中________，使线圈连续转动。 4． 电动机的转动方向由________和________决定。改变电动机转动方向的方法：改变电流方向(交换电压接线)或改变磁感线方向(对调磁极)。 5． 电动机转速的大小与线圈的____、线圈中________、________有关，即线圈匝数越多，电流越大，磁场越强，转速越快。提高电动机转速的方法：增加线圈的匝数、增加磁体的磁性、增大电流。 6． 与热机相比，电动机的优点：________；________；________；________；________；________。 【易混淆点】 1、 磁场对通电直导线的作用 早在19世纪初，法国物理学家安培在大量实验中发现： 现象：按图组装实验器材，给直导线通电，观察到通电直导线发生偏转；改变直导线中的电流方向，偏转方向和原来相反；将磁极对调，改变磁场的方向，通电直导线偏转方向也相反。 当电流方向或磁场方向与原来相反时，力的方向也与原来的相反；当电流方向和磁场方向同时改变时，力的方向不变。 总结：磁场对通电导体有力的作用，力的方向与电流方向和磁场方向有关。 2、 磁场对通电线圈的作用 现象：用漆包线绕成线圈，将线圈两端的漆包线刮去放入磁场，闭合开关，线圈转动。 平衡位置：通电线圈的平面与磁感线垂直时，线圈受到的磁场的作用力相互平衡，我们把这个位置称为平衡位置。因此，当线圈刚转过平衡位置时，如果立即改变其中的电流方向，那么通电线圈就能在磁场力的作用下继续转动。 3、 应用：直流电动机 及原理 原理：通电线圈在磁场中受力转动； 能量转化：电动机工作时，将电能转化为机械能。 电动机不转的原因：线圈处于平衡位置、磁铁无磁性、电路断路等几种情况； 改变线圈转动方向：可以改变电流方向或改变磁场方向；(实验过程常采用控制变量法；另外，当电流方向和磁场方向同时改变时力的方向不变) 换向器：(1)构造：由两个铜半环构成；(2)作用：能自动地改变线圈中的电流方向，使线圈能连续转动。 知识点一：磁场对通电导体的作用 【探究重点】 1． 通电导体在磁场里受力的方向，跟电流方向和磁感线方向有关。(当电流方向或磁感线方向两者中的一个发生改变时，力的方向也随之改变；当电流方向和磁感线方向两者同时都发生改变时，力的方向不变。) 2． 当通电导线与磁感线垂直时，磁场对通电导线的力最大；当通电导线与磁感线平行时，磁场对通电导线没有力的作用。 【典例分析】 1. 如图所示，通电导线中电流的方向向右，磁场对通电导线作用力的方向如图A所示。改变实验条件，在图B中画出磁场对通电导线作用力的示意图。 【真题操练】 2. 下图是探究“让通电导线在磁场中动起来”的装置图，闭合开关，导线ab向左运动。要使导线ab向右运动，下列操作可行的是(　　) A．将蹄形磁体换成磁性更强的磁体 B．通过调节滑动变阻器的滑片增大电流 C．改变电流的方向同时改变磁场的方向 D．改变电流的方向或改变磁场的方向 知识点二：电动机构造和原理 【探究重点】 1． 注意不转的原因 2． 了解平衡位置 【典例分析】 3. 通电导线放置在磁场中，如图所示．不受到磁场作用力的是( ) A． B． C． D． 【真题操练】 4. 一次家庭探究活动中，小华把一个正在发光的灯泡放到U形磁体中间，惊讶的发现了灯丝突然晃动起来．关于这种现象，下列说法正确的是 A．灯丝晃动是一种电磁感应现象 B．灯丝晃动是内能转化成了机械能 C．磁体对钨这种材料有吸引作用 D．灯丝晃动是磁场对电流的作用 知识点三：换向器 【探究重点】 换向器：(1)构造：由两个铜半环构成；(2)作用：能自动地改变线圈中的电流方向，使线圈能连续转动。 【典例分析】 5. 将如图甲所示的铜线框上方的尖端挂在电池的正极，并保持良好接触，下端的两个弧形导线头分别压在磁钢柱的前后两侧，且始终与磁钢柱接触良好，磁钢柱吸附在电池底部的负极上，制成如图乙所示的小玩具，铜线框由静止释放后会转动起来，关于该现象，下列说法正确的是(　　) A．它的原理与发电机原理相同 B．若将磁体的磁极对调，铜线框中电流的方向不会改变 C．若将磁体