内容正文:
16.3 磁体对电流的作用 电动机
苏科版九年级下册
2022新课标要求
2.4.4 通过实验,了解通电导线在磁场中会受到力的作用,知道力的方向与哪些因素有关。
学习目标
1 了解通电导线在磁场中受力的作用,并且受力的方向与电流方向、磁场方向的关系;
2 通过“磁场对电流的作用”的探究实验,了解直流电动机的结构和工作原理,知道直流电动机工作时能量的转化.
新知导入
你玩过下列图片中的玩具吗?你知道它们是靠什么驱动的吗?
提问:小电动机是由哪些部件组成的? 电动机通电后为什么能够转动呢?
新知导入
磁体在磁场中会受到磁力的作用(磁体发生运动)
通电的导线能使磁针偏转(运动),说明磁针也受到磁力的作用
逆向思维——磁体能否使通电的导线运动呢?
探索新知
[活动]:观察磁场对通电直导线的作用
1.按照图组装实验器材。
2.给直导线(铝棒)通电,观察它的运动情况。
3.改变直导线中的电流方向,观察直导线的运动情况。
4.将磁极对调,改变磁场的方向,再次观察运动情况。
探索新知
视频:观察磁场对通电直导线的作用
探索新知
(当只改变电流方向或是只改变磁场方向时,通电导体受到的磁场力方向发生改变。)
一、磁场对电流的作用:
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到力的方向跟电流方向和磁场方向有关。
3、通电导体在磁场中受力的过程是电能转化为机械能的过程。
探索新知
[活动]:观察磁场对通电线圈的作用
我们知道了通电导体在磁场中受到力的作用.
思考:如果把一个通电的线圈放在磁场里,线圈会运动吗?怎样运动?
探索新知
视频:观察磁场对通电线圈的作用
探索新知
通电线圈在磁场中两边受力,但方向相反,发生顺时针转动。
二、磁场对通电线圈的作用:
探索新知
当线圈的平面与磁场垂直时,通电线圈受平衡力作用,达到平衡位置。这时由于惯性,线圈还会继续转动。
二、磁场对通电线圈的作用:
探索新知
线圈靠惯性越过平衡位置后,磁场力作用的结果使线圈倒转。
二、磁场对通电线圈的作用:
探索新知
通电线圈最后静止在平衡位置。
二、磁场对通电线圈的作用:
探索新知
二、磁场对通电线圈的作用:
1、通电线圈在磁场中受到力转动。
2、通电线圈在磁场中转动的方向跟电流方向和磁场方向有关。
3、通电导体在磁场中受力转动不能持续下去。
探索新知
如果在线圈越过平衡位置后电流方向变成反射,线圈就能继续转动。让线圈的电流方向变成反向的装置叫换向器。
探索新知
如果在线圈越过平衡位置后停止对线圈供电,由于惯性,线圈继续转动。转动半周后再继续供电,线圈不就可以持续转下去了吗?
探索新知
②换向器的作用:
当线圈每转到平衡位置时,自动改变线圈中电流方向(每半周改变一次),从而实现线圈的持续转动。
①原理:通电线圈在磁场中受力转动。
③电动机工作时将电能转化为机械能。
三、直流电动机:
典例分析
例1.下列家用电器中,主要利用电动机工作的是( )
A.日光灯 B.洗衣机
C.电饭锅 D.电热水器
B
典例分析
例2、若改变通电导线在磁场受力的方向,可采用的方法( )
A.改变通电导线中的电流大小
B.只改变电流方向或只改变磁感线方向
C.同时改变电流方向和磁感线方向
D.改变电流大小和磁场强弱
B
典例分析
例3.如图所示,在一次科学探究活动中,小明把一个正在发光的灯泡放到蹄形磁体中间,发现灯丝在晃动。关于这种现象,下列说法中正确的是( )
A.灯丝晃动是电流的磁效应
B.灯丝晃动时受力平衡
C.灯丝晃动是由于受到磁体的吸引作用
D.灯丝晃动是磁场对通电线圈的作用形成的
D
典例分析
例4.如图所示,闭合开关,铜棒向左运动,为使铜棒向右运动,下列操作不可行的是( )
A.只对调电源的正、负极
B.只对调磁体的N、S极
C.导线①接A、C接线柱,导线②接B、D接线柱
D.同时对调电源正、负极和磁体N、S极
D
典例分析
例5.如图所示是探究通电导线在磁场中受力运动的实验,回答下列问题:
①把导线放在磁场中,接通电源,让电流通过导线ab,会发现导线ab______(填“运动”或“静止”)。
②把电源的正负极对调后接入
电路,使通过导线的电流方向
与原来相反,这时导线ab____
__________。
运动
反向运动
典例分析
③保持电源的正负极不变,对调磁体的磁极,使磁场的方向与原来相反,这时导线ab_______________。由此可以得出通电导线在磁场中要受到力的作用,而且受力的方向跟________的方向和_______的方向都有关系。
④若增加电源电压或增强磁体的磁性,发现导体的运动速度会______(填“加快”或“减慢”),这说明导体在磁场中受到力的作用,力的大小跟______