16.3磁场对电流的作用 电动机 16.4安装直流电动机模型 2023-2024学年苏科版物理九年级下册

第三节 磁场对电流的作用 电动机 第四节 安装直流电动机模型 第十六章 电磁转换 学习目标 知识点 磁场对通电直导线的作用 知1－讲 1 1. 实验探究——磁场对通电直导线有力的作用 (1)实验探究过程及现 象如图16-3-1 所示. 感悟新知 知1－讲 拓展延伸： 通电直导线在磁场中受到力的作用的原因： 将通电直导线置于磁场中，由于通电直导线周围存在磁场，磁场与通电直导线中电流产生的磁场发生相互作用，故磁场会对通电直导线产生力的作用. 感悟新知 知1－讲 (2)实验结论 ①对比甲和乙两步操作得：通电直导线在磁场中要受到力的作用； ②对比乙和丙及乙和丁得：磁场对通电直导线作用力的方向与电流方向和磁场方向有关. 感悟新知 知1－讲 2. 使通电直导线受到的磁场力的方向相反的措施 易错提醒： ①只有当通电直导线与磁感线斜交或垂直时，它才受到力的作用. ②若要让通电直导线受到的磁场力的方向与原来相反，不能表述为“只改变电流的方向”和“只改变磁场的方向”. 因为，对于直导体AB 而言，改变电流的方向与让电流方向与原来相反，是有区别的；同理，改变磁场的方向，改变后的磁场方向不一定与原来相反. 感悟新知 知1－讲 (1)只让电流方向与原来相反； (2)只让磁场(或磁感线)方向与原来相反. 注：当电流方向和磁场方向都与原来相反时，通电直导线受力方向不变. 3. 磁场对通电直导线作用力的大小的影响因素 (1)电流的大小； (2)磁场的强弱.直导线受到的磁场力的方向相反的措施 感悟新知 知1－讲 例 1 [模拟·盐城] 如图16-3-2 所示，在闭合开关的瞬间，导体棒AB 水平向右运动；若同时对调电源与磁体的两极，再次闭合开关时，导体棒AB 的运动方向是( ) 水平向右B. 水平向左 C. 竖直向上 D. 竖直向下 A 感悟新知 知1－讲 解题秘方：影响通电导体在磁场中受力方向的因素有电流方向和磁场方向，如果两个因素同时反向，则通电导体受力方向不变. 技法导引： 通电导体在磁场中的受力方向既跟导体中的电流方向有关，又跟磁场的方向有关，若导体中的电流方向和磁场的方向两者中只有一个量改变，则导体的受力方向将随之改变；若两者同时反向，导体的受力方向将保持不变. 感悟新知 知1－讲 解析：通电导体在磁场中的受力方向与电流的方向和磁场的方向有关，同时对调电源与磁体的两极，即同时让电流的方向和磁场的方向都与原来相反，则通电导体受力方向不变，导体棒AB 还是水平向右运动. 感悟新知 知2－讲 知识点 直流电动机的原理 2 1. 磁场中的通电线圈 深度理解： ①线圈在图16-3-3 甲所示位置时转动的原因：线圈的ab 边受力方向竖直向上，线圈cd 边受力方向竖直向下，这两个力大小相等，方向相反，但力的作用线不在同一直线上，不属于一对平衡力，因此线圈发生转动. ②线圈在图乙位置静止的原因：当线圈转动到图乙所示位置时，线圈的ab边和cd 边受到的力属于一对平衡力，因此线圈保持静止. 感悟新知 知2－讲 如图16-3-3 甲所示，把一个线圈放入磁场中，接通电源后，发现该通电线圈转动起来，但转到图乙所示的位置时，线圈摆动几下后保 持静止. 要使线圈能持续 转动，需要解决的问题 是如何让线圈中的电流 变为跟原来反向. 感悟新知 知2－讲 2. 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. 感悟新知 知2－讲 3. 换向器 (1)构造：由两个半圆铜环构成. 如图16-3-4 所示，E 和F 组成换向器，它们中间断开，彼此绝缘，且跟电刷A 和B 接触，使电源和线圈组成闭合回路. (2)作用：能自动地改变线圈中电流的方向，使线圈能持续转动. 感悟新知 知2－讲 4. 直流电动机的构造及工作原理 (1)工作原理：直流电动机是根据通电线圈在磁场中受到力的作用而发生转动的原理制成的. (2)构造：直流电动机主要由磁体、线圈、电刷和换向器组成. 在直流电动机中，把能够转动的线圈叫作转子，固定不动的磁体叫作定子，直流电动机工作时，转子在定子中飞快转动. (3)能量的转化：电能转化为机械能. 感悟新知 知2－讲 深度理解： 对换向器作用的理解：当线圈转到平衡位置时，两电刷刚好接触两半圆铜环间的绝缘部分，线圈中没有电流，磁场对线圈没有力的作用，但线圈由于惯性，还能继续转动，而线圈越过平衡位置后，两半圆铜环所接触的电刷就调换了，线圈中的电流方向也随之改变，从而改变了线圈的受力方向，保证线圈能持续地转动. 感悟新知 知2－讲 (4)工作过程 ①如图16-3-5 甲所示，线圈的ab 边受到向上的力，cd 边受到向下的力，所以线圈沿顺时针方向转动. ②如图16-3-5 乙所示，线圈转至平衡位置时，两电刷跟两个半圆铜环间的绝缘