8.2 磁场对电流的作用-【教材解读】2023秋九年级上册初三物理（教科版)

第八章　电磁相互作用及应用 ２５７　 0  0 ２．磁场对电流的作用 M > M 知识点一　磁场对通电导线的作用 １．实验探究:让通电导线在磁场中动起来 【提出问题】 通电导线在磁场中是否受到力的作用? 如果受到力 的作用,力的方向和什么因素 有关? 【实验过程及现象】 按照右图所示连接电路,导轨 分别接在电源的正、负极,导体棒ab放在导轨上. 【实验结论】 通电导线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. -@? 磁场对电流的作用的实质 4/ 异名磁极 / / 同名磁极 磁体之间通过 磁 场 发 生 相互作用. 4 / 　 I 磁体与电流之 间 也 是 通 过磁场发生相互作用的. .4 控制变量法 磁场对电流的 作 用 力 的 方向受磁场方向、电流方向的 影响.探究磁场对电流的作 用力的方向时也利用了控制 变量法. 物理　九年级　上册 ２５８　 0  0 -@? 发电机、电动机的对比 BA N S c b ad 发电机:线圈在外力作用 下切割磁感线,产生电流,供 用电器工作.机械能转化成 了电能. *# a bc d 电动机:通电线圈在磁场 力的作用下转动,把电能转化 成机械能. > M  A ２．磁场对通电导线的作用力 (１)通电导线在磁场中要受到力的作用. (２)力的方向跟电流的方向、磁感线的方向都有关系. ①当电流的方向或者磁感线的方向有一个变得相反 时,通电导线受力的方向也变得相反. ②如果同时改变电流的方向和磁感线的方向,通电导 线受力的方向不变. ３．能量转化 通电导线在磁场中受力而运动时,消耗了电能,转化 为机械能. 　　(１)磁场对通电导线的作用是“力”而不是“运 动”.也就是说,通电导线在磁场中会受到力的作用, 但不一定运动. (２)磁场对通电导线产生力的作用,实际上也是 磁体之间通过磁场而发生的相互作用. (３)当电流方向与磁场方向平行时,通电导线不 受磁场力的作用. (４)通电导线在磁场中受力的大小,与磁场强弱、 电流大小有关,磁场越强,电流越大,则受力越大. 知识点二　让线圈在磁场中转起来 １．实验探究:磁场对通电线圈的作用 (１)线圈转动过程分析 第八章　电磁相互作用及应用 ２５９　 0  0 (２)探究结论:通电线圈在磁场中受磁场力而转动,但 越过平衡位置以后,线圈受到的力要阻碍它的转动, 线圈不能连续转动,最终静止在平衡位置. ２．使线圈持续转动的方法———改变电流方向 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 4 / c b a d *# 线圈转过平衡位置时电流 方向由a 到b、由c到d,线 圈受力的作用又回到平衡 位置. 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 4 / c b a d 若在线圈转过平衡位置时 能使电流方向由b到a、由 d 到c,则线圈受力的方向 也发生改变,线圈可以继续 转动下去,如图所示. ３．直流电动机的构造及工作原理 (１)基本构造:直流电动机主要由磁体、线圈、换向器 和电刷组成.能够转动的部分叫转子,固定的部分叫 定子. (２)工作原理:通电线圈在磁场中受力的作用. (３)能量转化:电动机工作时, 将电能转化为机械能. (４)换向器 ①构造:如图所示,换向器由两 个铜半环组成. ②作用:每当线圈刚刚转过平衡位置时,自动改变线 圈中的电流方向,使线圈连续不停地转动. -@? 电动机的工作过程 4 / 通电线圈在磁 场 力 的 作 用下开始转动. 转到平衡位置,换向器断 开电路,线圈利用惯性继续向 前转动. 4 / 转过平衡位置,换向器接 通电路,线圈中的电流方向变 化.线圈受力继续转动. 4 / 在换向器的作用下,线圈 受到的磁场力始终驱动线圈 转动. 物理　九年级　上册 ２６０　 0  0 'F 电动机转向和转速的影响因素 线圈受力方向与 电 流 方 向和磁场方向有关,所以电动 机转动的方向由电流方向和 磁场方向决定;转速则由电流 大小和磁场强弱决定. 知识点三　电动机与人类文明 １．电动机的优点 构造简单,制造方便,体积小,效率高,转速大小可调 节,便于控制,应用范围广,对环境污染小. ２．电动机的分类和应用 (１)分类:电动