内容正文:
磁场对电流的作用 电磁感应
(复习课)
磁场
如果把一根通电导线放入磁场中时,那么通电导线是不是也会受到磁场的作用力呢?
猜想:磁体的磁场对通电导线是否有力的作用?
通电导线
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实验器材
蹄形磁体、电源、直导体ab、金属导轨、开关、导线等.
实验探究:通电导线在磁场中受到力的作用
把直导体ab放在轨道上,置于蹄形磁体的磁场 ,直导体ab与开关串联接入电源上。
中央
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探究通电导线在磁场中是否受力
通电导线在磁场中受到力的作用
操作:闭合开关,观察 。
实验结论:
直导体是否运动
猜想:
(2)磁场的方向
(1)导体中的电流方向
思考:通电导线在磁场中是否受力方向和什么因素有关呢?
实验方法:
控制变量法
实验结论:通电导线在磁场中的受力方向跟 、 有关。
磁感线方向
磁感线方向
想一想:实验中的直导线运动一段距离就会离开磁场,很难持续地运动。实验如何改进?
思考:如果把一个通电线圈放在磁场中,它又会怎样运动呢?
设计实验,探究磁场对通电线圈的作用
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①在如图所示位置时,通电线圈的两边在磁场中都受力,ab边受力方向竖直向上,cd边受力方向竖直向下, 方向相反,发生顺时针转动。
②当线圈的平面与磁场垂直时,通电线圈ab边与cd边受平衡力作用,达到平衡位置。这时由于惯性,线圈还会继续转动。
想一想:为什么通电线圈不能在磁场中持续转动?
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③线圈靠惯性越过平衡位置后, ab边受力方向竖直向上,cd边受力方向竖直向下, 方向相反,磁场力作用的结果使线圈逆时针旋转。
④ 通电线圈最后静止
在平衡位置。
通电矩形线圈在磁场中不能连续转动的原因
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思考:如何使线圈持续地转动下去?
(1)将阻碍线圈转动的力变成促使线圈转动的力
(2)让阻碍线圈转动的力消失
①电流反向
②磁场反向
停止对线圈供电
把一端线圈的绝缘漆只刮掉半周的目的是什么?
想一想:
保证给线圈适时供电或停电,线圈每转一周,只有半周获得动力。
在另半周线圈没有电流通过,线圈不受力,但由于惯性继续转动,当转过这半周后,又回到原来的状态,线圈又受到向同方向转动的力,线圈就可以持续转动下去。
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如果在线圈转动的后半周,不是停止给线圈供电,而是设法改变后半周的电流方向,不就可以使线圈转的更加平稳了吗?
电动机的工作原理
磁场对通电导线的作用
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电动机的组成
两个铜半环E、F
电刷A、B
换向器
当线圈每转到平衡位置时,自动改变线圈中电流方向,从而实现了线圈的持续转动。
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通电线圈在磁场中,ab、cd两边电流方向相反,受力方向相反,顺时针转动。
线圈转到平衡位置,电刷接触到换向器中间绝缘部分,不受力,利用惯性转过平衡位置。
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线圈越过平衡位置后,利用换向器改变了电流方向,受力方向改变,仍然顺时针转动。
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线圈利用惯性转过平衡位置后,又改变了电流的方向和受力方向,继续转动。
直流电动机的工作原理
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①换向器的作用:
当线圈每转到 时,自动改变线圈中 方向(每半周改变一次),从而实现了线圈的持续转动。
②电动机的工作原理: 。
③电动机工作时将 能转化为 能。
电动机的优点:
直流电动机
平衡位置
电流
通电线圈在磁场中受力转动
电
机械
构造简单、控制方便、体积小、效率高,而且对环境污染很小。
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①作用:它是把电信号转变为声音信号的装置。
②结构:线圈、永久性磁体、锥形纸盆。
③原理:扬声器的线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流,由于线圈中的电流方向是不断的变化,线圈就不断的来回振动,带动纸盆也不断地来回振动,于是扬声器就发出了声音。
扬声器是怎么发声的
在1820年,丹麦物理学家奥斯特发现 ,即 。
电流的周围存在着磁场
电流的磁效应
想一想:既然电流能产生磁,那么磁能否产生电呢?
历史上,有许多的物理学家进行了探索。英国物理学家 经10年的多次探索,于1831年终于取得突破,发现了利用磁场产生电流的条件和规律。
法拉第
根据这个发现,后来发明了发电机
把导体AB、开关、电流表串联在一起,放入蹄形磁体的磁场中,通过 来判断电路中是否有电流产生。
B
A
电流表的指针是否偏转
实验器材:蹄形磁体、导体AB、灵敏电流计、开关、导线等。
实验探究:什么情况下磁能生电
注意:没有电源!!!
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实验结论
导体中产生感应电流的条件:
电路闭合.
一部分