8.2磁场对电流的作用 2023-2024学年教科版物理九年级上册

第八章 电磁相互作用及应用 第2节 磁场对电流的作用 电动玩具汽车 你玩过电动玩具汽车吗？拆开后会发现，里面装有一个小电动机。 接通电源，电动机立刻转动起来，并带动车轮旋转。 你知道电动机是利用什么原理工作的吗？ 1、了解电流在磁场中要受到力的作用，且力的方向与磁场的方向和电流的方向有关。 2、知道电动机的工作原理，知道电动机在工作时能量如何转化。 3、知道电动机的优点，以及它在现代生产、生活中的广泛应用。 学习目标 学习目标 4 一、磁场对通电导线的作用 通电导线周围存在_____； 回顾 提出问题 通电导体在磁场中会受到力的作用吗？ 磁场 力 磁体在磁场中会受到 的作用。 （磁极间相互作用，小磁针在磁场中转动） 一、磁场对通电导体的作用 实验探究：通电导线在磁场中受到力的作用 ①闭合开关，观察直导体的运动。 ②只改变磁场的方向，观察直导体的运动。 ③只改变电流的方向，观察直导体的运动。 ④同时改变磁场和电流的方向，观察直导体的运动。 + - 6 初中物理 九年级上册 JK 实验 现象 N I F S I F N S I F N S I N S 闭合开关，导线向左运动。 只改变电流方向，导线向右运动，与原来运动方向相反。 只改变磁场方向，导线向右运动，与最开始运动方向相反。 同时改变磁场方向和电流方向，导线向左运动，运动方向不变。 想一想 当导体电流方向与磁场方向平行时会受到力的作用吗？ 不会 试一试 （1）通电导体在磁场中受到力的作用。 （2）通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向、磁场的方向有关。 （3）当电流的方向或磁场方向与原来相反时，通电直导线受力的方向也相反；当电流的方向和磁场的方向同时改变时，通电直导线受力的方向不变。 实验结论 （导体的电流方向与磁场方向不平行才受力的作用，当磁场方向与电流方向垂直时力最大） 能量转化： 转化为 。 电能 机械能 新知探究 (1)实验a 和b 说明，通电导线在磁场中的受力方向与___________方向有关。 (2)实验a 和c 说明，通电导线在磁场中的受力方向与___________的方向有关。 导线的电流 磁场 在探究通电导线在磁场中的受力方向与什么因素有关时，一位同学做了如图 所示的三个实验。 随堂小测 10 ① 线圈受到的力使线圈顺时针转动； ② 由于惯性，线圈会越过平衡位置继续转动； ③ 线圈受到的力使它逆时针转动，一会就停下来。 怎样连续转动呢？ 线圈平面与磁场方向垂直时，线圈受力平衡，此时位置称为平衡位置； 二、让线圈在磁场中转起来 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。 新知探究 (1)制作原理：通电线圈在磁场中受力的作用。 (2)连续转动：通过换向器，让线圈刚转过平衡位置时，两边电流方向变为跟原来相反，则受力方向均与原来相反，这样线圈就继续沿原来方向转动，就可以实现连续转动。 2. 电动机 换向器：如图所示，线圈的两端各连一个铜制半环E和F，这两个半圆环叫做换向器。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。 新知探究 发电机 电动机 构造 能量转化 原理 发电机与直流电动机的区别 定子、转子 机械能→电能 电磁感应现象 定子、转子、换向器 电能→机械能 通电导体在磁场中 受到力的作用 类比影响感应电流大小的因素，导体受力大小（导体运动快慢）与什么因素有关？ 想一想 磁场强弱，电流大小 1、如图为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.电动机是利用电流磁效应的原理工作的 B.电动机工作过程中，电能转化为机械能 C.使线圈连续不停地转动下去是靠电磁继 电器来实现的 D.同时改变磁感线方向和电流方向可以改 变线圈转动的方向 B 随堂小测 2. 如图所示的电路中,当开关闭合后,若想使电动机转速变慢,应把滑动变阻器的滑片P向______端移动. a 3.如图为电动机和发电机模型,其中图_____（填“甲”或“乙”)为电动机模型,其工作原理是__________________________；电动机工作时,能够使线圈平稳、连续不停地转动下去是靠_______实现的。 　　 甲 通电导体在磁场中受力的作用 换向器 三、电动机与人类文明 风扇 空调 洗衣机 生活中的电动机 玩具车 电动自行车 电钻 电动机的优点 构造简单，控制方便，体积小，效率高，对环境污染很