第十七章 第三节 科学探究：电动机为什么会转动-【教材解读】2023秋九年级全一册初三物理（沪科版)

第十七章　从指南针到磁浮列车 ２９　 第三节　科学探究:电动机为什么会转动　　 M  > M 知识点一　磁场对通电导体的作用 探究磁场对通电导体的作用 【实验器材】 学生电源、蹄形磁体、金属导轨、轻质导体棒、开关、导线等. 【实验步骤及现象】 将导体棒ab放在金属导轨上,然后将实验装置连接成 如图所示的电路.   > M 'F 　　实验时应选择尽量光滑 的导轨和导体棒,以减小摩擦 力对实验的影响;导体棒不能 由铁、钴、镍等磁性材料制作, 以免被磁体吸引,影响实验. 根据物体运动状态改变，判 定有力的存在，也是转换法 的一个应用。 .4 控制变量法 　　 磁 场 对 通 电 导 体 的 作用 力 的 方 向 受 磁 场 方 向、电 流 方 向 的 影 响,探 究磁 场 对 通 电 导 体 的 作 用力 的 方 向 时 利 用 了 控 制变量法. 物理　九年级　下册 ３０　 'F 　　(１)通电导体在磁场 中会受到磁场力的作用, 但不一定运动. 　　(２)通电导体在磁场 中受力而运动时,消耗了 电能,得到了机械能. 磁场为什么会对电流 产生力的作用 　　我们知道磁体周围有磁 场,电流周围也存在着磁场, 当通电导体跟磁体接近时,它 们之 间 通 过 磁 场 发 生 作 用. 因此,磁场对电流的作用与磁 体对磁体的作用一样,都是通 过磁场发生的. 　【实验结论】 磁场对通电导体具有力的作用,其作用的方向与磁场 方向、电流方向有关.只改变磁场方向或电流方向, 通电导体受力方向改变;若同时改变磁场方向和电流 方向,则通电导体受力方向不变. 【拓展】 影响通电导体所受磁场力大小的因素 通电导体在磁场中要受力而运动,通电导体在磁场中 所受磁场力的大小与通过导体的电流大小、磁场的强 弱、电流和磁场的方向间的夹角有关.当通电导体方 向与磁场方向不平行时,通过此导体的电流越大,磁 场越强,导体受到的磁场力就越大. 解题模型———磁场对通电导体的作用 １．模型特点:磁场对通电导体具有力的作用;力的方向 随磁场方向或电流方向的改变而改变;若磁场方向 和电流方向同时改变,则通电导体受力方向不变. ２．模型应用:关于磁场对通电导体的作用、判断通电 导体受力方向是否改变及怎样改变均可套用本模 型.判断电动机转向的改变也可以套用本模型. 【例１】探究“通电导体在磁场中受力”的实验装置如图 所示.接通电路的瞬间,原来静止的导体ab 向右运 动.现将磁体两极对调放置,接通电路的瞬间,原来 静止的导体ab 会向　　　　(选填“左”或“右”)运 动,理由是 　. 思路分析 套模型———磁场对通电导体具有力的作用;力 的方向随磁场方向或电流方向的改变而改变;若磁场 方向和电流方向同时改变,则通电导体受力方向不变. 答案 左　电流的方向不变,磁场的方向发生了改变 第十七章　从指南针到磁浮列车 ３１　 知识点二　直流电动机 １．概念:用直流电源供电的电动机. ２．基本构造:主要由能够转动的线圈(转子)和固定不动 的磁体(定子)两部分组成. ３．原理:通电线圈在磁场中受到力的作用而转动. ４．通电线圈在磁场中转动的过程 【实验现象】 闭合开关,给图甲中的线圈通电,在磁场中,ab 边受 力向上,cd 边受力向下,线圈转动,线圈转动到图乙 位置时,左右摆动几下便停了下来,线圈不能连续转 动下去. 甲 　 　 


 b c d a S N *# 乙 【现象分析】 装置图 线圈受力分析 线圈转动情况 ab 边 受 力 向 上,cd 边受力向下,二力不 在同一直线上 顺时针转动 ab 边 受 力 向 上,cd 边受力向下,二力是 平衡力,该位置称为 平衡位置 靠惯性顺时针 转过平衡位置 ab 边 受 力 向 上,cd 边受力向下,二力不 在同一直线上 线圈所受力阻 碍 其 顺 时 针 转动 ab 边 受 力 向 上,cd 边受力向下,线圈便 停在平衡位置 处于静止状态 ') 电动机的发明 　　奥斯特实验证明,电流产 生磁场,使小磁针偏转.法拉 第从中得到了启发,认为假如 磁体 固 定,线 圈 就 可 能 会 运 动.根据这种设想,他发明了 一种简单的装置.在装置内, 只要有电流通过线路,线路就 会绕着一块磁体不停地转动. 这就是今天世界上使用的所 有电 动 机 的 雏 形.１８７３ 年, 比利时人格拉姆发明大功率 电动机,电动机从此大规模用 于生产. 　　 接 通 电 源 后 线 圈 不 能转动的常见原因: (１)磁体的磁性太弱 或电源电压过低. (２)接 通 电 源 时,线 圈正好处于平衡位置. 物理　九年级　下册 ３２　 *"') 生活中的电动机 　　电风扇的电动机很容易 看到,电动机的转动带动扇叶 转动送风. 　　空调外机中的压缩机和 内机的送风装置