8.2 磁场对电流的作用～8.3 电话和传感器 课件 2024-2025学年物理教科版九年级上册

8.2 磁场对电流的作用~8.3 电话和传感器 ■考点一 磁场对通电导线的作用 实验装 置图 实验现象 ①导体受力运动方向与磁场方向、电流方向都有关。 ②变向：当磁场方向改变或电流方向改变时，受力方向会改变，但两个方向都改变，导体受力方向不改变 结论 通电导体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 考点清单解读 8.2 磁场对电流的作用~8.3 电话和传感器 续表 能量转化 电能转化为机械能 考点清单解读 典例1 如图所示，线圈 abcd 位于磁场中，当开关接通时，ab 段导线受磁场力 F 的方向向上；此时，cd 段导线受磁场力 （ ） A. 方向向上 B. 方向向下 C. 为零，因为线圈处于水平位置 D. 为零，因为 ab 段导线向上转动 8.2 磁场对电流的作用~8.3 电话和传感器 考点清单解读 ［解题思路］ 8.2 磁场对电流的作用~8.3 电话和传感器 考点清单解读 ［答案］ B 方法点拨 通电导体在磁场中受力的作用，力的方向跟磁场的方向和电流的方向有关。 当只改变磁场的方向（或电流的方向）时，力的方向改变，若同时改变磁场的方向和电流的方向，力的方向不变。 8.2 磁场对电流的作用~8.3 电话和传感器 考点清单解读 8.2 磁场对电流的作用~8.3 电话和传感器 ■考点二 电 动 机 1. 直流电动机的原理是通电线圈在磁场中受力的作用。 2. 在直流电动机中，能够使线圈在刚转过平衡位置后，就能自动改变线圈中的电流方向的装置是换向器。 3. 实际使用的直流电动机主要由定子和转子两部分组成。 4. 直流电动机工作时主要把电能转化为机械能。 考点清单解读 典例 2 电动汽车越来越多地进入普通家庭，电动汽车的核心部件是电动机，下图中能正确反映电动机工作原理的是（ ） 8.2 磁场对电流的作用~8.3 电话和传感器 考点清单解读 ［解题思路］ 8.2 磁场对电流的作用~8.3 电话和传感器 考点清单解读 ［答案］ D 方法点拨 电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受到力的作用， 所以实验 装置中必须有电源和磁体。 8.2 磁场对电流的作用~8.3 电话和传感器 考点清单解读 8.2 磁场对电流的作用~8.3 电话和传感器 ■考点三 电话和传感器 1. 声信息与电信息 （1）①根据电磁感应原理，当置于磁极附近的线圈在声音推动下做切割磁感线振动时，线圈中会产生与声音变化相应的感应电流，这样就把声音转变成了相应的电流（教材 P135 图 8-3-3）；②磁场对放入其中的通电线圈产生力的作用， 由声音转化来的电流通过线圈时，引起线圈振动，带动纸片振动，还原出声音（教材 P136 图 8-3-4）。将两者组合起来，就设计出了电话的话筒和听筒。 考点清单解读 8.2 磁场对电流的作用~8.3 电话和传感器 （2）扬声器和动圈式话筒 扬声器 动圈式话筒 工作原理 通电导体在磁场中受力 电磁感应现象 工作过程 扬声器的线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流，使得在一个瞬间和下一个瞬间产生不同方向的磁场，线圈就不断地来回振动，纸盆也就振动起来，便发出了声音 对着话筒说话时，产生的声音 使膜片振动，与膜片相连的线圈也跟着一起振动，线圈在磁场中的这种运动，能产生随着声音的变化而变化的电流，经放大后，通过扬声器还原成声音 考点清单解读 8.2 磁场对电流的作用~8.3 电话和传感器 2. 实现其他信息转换成电信息的器件，叫做传感器。 传感器有广泛的应用。 考点清单解读 典例 3 如图所示是扬声器（喇叭）的结构图。下列关于扬声器的说法中正确的是 （ ） A. 扬声器工作时是将机械能转化为电能 B. 扬声器的工作原理是通电线圈在磁场中受力运动 C. 扬声器中的永磁体不会对线圈有作用力 D. 扬声器与发电机的工作原理相同 8.2 磁场对电流的作用~8.3 电话和传感器 考点清单解读 ［解析］扬声器在工作过程中消耗了电能，把电能转化为机械能，故 A 项错误；扬声器是把强弱变化的电流变成声音信号的设备，它利用了磁场对通电线圈有力的作用的原理，而发电机的工作原理是电磁感应，故 B 项正确，D 项错误；当线圈中有电流通过时，扬声器中的永磁体会对线圈有作用力，故 C 项错误。 ［答案］ B 8.2 磁场对电流的作用~8.3 电话和传感器 考点清单解读 例 一台组装齐全的直流电动机模型，接通电源后电动机不转， 用手拨动一下转子后， 线圈转子就正常转动起来，则它开始时不转的原因可能是 （ ） A. 线圈内部断路 B. 电刷与换向器接触不良 C. 磁铁的磁性不强或线圈中的电流不够大 D. 线圈正好处于与磁场方向垂直的平面内 8.2 磁场对电流的作用~8.3 电话和传感器 ■题型 电动机通电后不转或转速过小的原因 重难题型突破 ［解析］ 由题可知，线圈内部断路或电刷与换向器接触不良或磁铁的磁性不强或线圈中的电流不够大， 则在使用手拨动之后线圈转子也不会转动，故 A、B、C 项不符合题意；开始时线圈转子不转，而用手拨动一下就开始转动起来，原因可能是线圈处于与磁场方向垂直的平面内，使相对的两边受力大小相等、方向相反，并处在同一条直线上，从而使线圈无法转动，故 D 项正确。 ［答案］ D 8.2 磁场对电流的作用~8.3 电话和传感器 重难题型突破 题干深挖 关键题干是“用手拨动一下转子后，线圈转子就正常转动起来”。 思路点拨 题型解法 安装直流电动机模型时，线圈不转的原因主要有电流太小、磁场磁性太弱、断路、线圈处于平衡位置等，若用手拨动一下就开始转动，原因就只能是线圈处于平衡位置。 若转速过小则是因为电流小或磁场磁性弱。 8.2 磁场对电流的作用~8.3 电话和传感器 重难题型突破 例 配有 GPS 锁的共享单车，通过手机信号可以触发电动机工作将 GPS 锁打开。 下列设备中与电动机工作原理相同的是 （ ） 8.2 磁场对电流的作用~8.3 电话和传感器 ■易错点 混淆电动机与发电机原理 易错易混分析 ［解析］ 题图 A 中是奥斯特实验图， 小磁针发生偏转说明通电导体周围有磁场，故 A 项不符合题意；题图 B 中有电源，通电导体受到磁场力的作用发生运动，是电动机的工作原理，故 B 项符合题意；题图 C 中没有电源，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，是将机械能转化为电能，是发电机的实验图，故 C 项不符合题意；题图 D 中是电磁继电器，利用的是电流的磁效应，故 D 项不符合题意。 ［答案］ B ［易错］ C ［错因］ 分不清电动机与发电机的原理。 8.2 磁场对电流的作用~8.3 电话和传感器 易错易混分析 易错警示 区分电动机与发电机原理图， 可以从实验仪器、能量转化、在电路中的作用等几个方面入手。 领悟提能 直流电动机与交流发电机的区别。 8.2 磁场对电流的作用~8.3 电话和传感器 直流电动机 交流发电机 原理 通电线圈在磁场中受力而转动 电磁感应现象 构造 与电刷接触的是换向器 与电刷接触的是换向器 能量转化 电能转化为机械能 机械能转化为电能 在电路中的作用 用电器 电源 易错易混分析 8.2 磁场对电流的作用~8.3 电话和传感器 教材图片 图片解读 （教科九上 P127） 命题考点：电磁现象的应用 如图所示的手摇发电机模型是利用①___________ 原理发电的。 摇动手柄，线圈在磁场中转动，把②________ 能转化为③_______ 能， 供小灯泡发光。 教材图片全解 8.2 磁场对电流的作用~8.3 电话和传感器 教材图片 图片解读 （教科九上 P139） 命题考点：动圈式话筒 如图所示是动圈式话筒的结构示意图，当你对着话筒说话或唱歌时，产生的声音使膜片带动线圈一起振动，线圈中能产生随声音的变化而变化的④_____，经放大后，通过扬声器（喇叭）还原成声音。 与动圈 式话筒原理相似的是⑤_____（选填“电动机”或“发电机”）。 续表 教材图片全解 8.2 磁场对电流的作用~8.3 电话和传感器 教材图片全解答案： ①电磁感应 ②机械 ③电 ④电流 ⑤发电机 教材图片全解 8.2 磁场对电流的作用~8.3 电话和传感器 自我评价（P134） 1. 电流的方向 磁场的方向 2. 通电线圈 磁场 电 机械 3. 图（a）中，开关闭合，当电路接通时，跟电源相连的电机转起来， 并通过塑料管带动另一个小电机也转动起来，使线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，使小灯泡发光。 在图（b）中，电机是不可能一直转下去的。 因为当机器转动时，要克服各个部件之间的摩擦力，以及与空气之间的摩擦阻力，有一定的能量损耗，如果没有其他带动的装置，转动起来后，很快会停下。 教材课后练习答案 8.2 磁场对电流的作用~8.3 电话和传感器 自我评价（P139） 1. 麦克风把声音信号转换成电流信号， 是依据电磁感应的原理制成的，麦克风的膜片后面粘着线圈，它能随着膜片一起运动。 膜片后面还安装了一个永磁体，并使线圈置于它的磁场中，对着麦克风说话时，麦克风膜片振动， 引起线圈在磁场中运动而产生感应电流，电流通过两端的导线引出。 教材课后练习答案 8.2 磁场对电流的作用~8.3 电话和传感器 2. ①冰箱和空调里面有温度传感器， 它与压缩机共同组成一个电路。 当冰箱和空调制冷的温度低于设定值时，传感器把温度信息转换成电信息，切断电路，压缩机停止工作。 当温度高于设定值时，传感器把温度信息转换成电信息，使电路接通，压缩机工作开始制冷。②楼道的声、光控开关与灯串联。 当有较大的声音（如人走路发出的声音）时，声控开关中的传感器把声信息转换成电信息，声控开关闭合。 同时光线暗时，光控开关中的传感器把光信息转换成电信息，光控开关闭合。此时，形成通路，灯发光。 否则只有一个开关接通，另一个开关断开或两个开关全断开，灯不会发光。 教材课后练习答案 1. 磁场对通电导线的作用 结论：通电导体在磁场中受力的作用。 力的方向与 _________ 和 _________ 有关。 注意：当通电导线中电流的方向与磁场的方向同时改变，通电导线受力的方向不变。 8.2 磁场对电流的作用 课前预习/新知导引 2. 电动机 （1）原理：______________________________。 （2）构造：电动机由 ____________（能够转动的线圈）和 ______（固定不动的磁体）两部分组成。 （3）换向器构造：如图所示，换向器由两个铜半环 E、F和两个电刷 A、B 组成。 8.2 磁场对电流的作用 课前预习/新知导引 （4）换向器的作用：每当线圈刚转过 ________ 时，自动改变通入线圈中的 ____________，使线圈连续转动。 （5）能量转化：____ 能转化为 ____ 能。 3. 电动机与人类文明 电动机有许多优点：______、______、_______、_______，而且对环境污染小，因此它的应用极其广泛，如家庭中的 ______ 和 _______等。 8.2 磁场对电流的作用 课前预习/新知导引 1. （教材 P134，T1 高仿）如图所示，闭合开关后，直导线 ab 向右运动，说明磁场对通电导体有______ 的作用；若要使直导线 ab 向左运动，正确的操作之一是 ________________。 8.2 磁场对电流的作用 ■考点 1 磁场对通电导线的作用 考点集训/夯实基础 2.（教材 P134，T2 高仿）如图为直流电动机模型，直流电动机的工作原理是 ___________________。 电动机工作时，能够使线圈平稳、连续不停地转动下去是靠 ________ 来实现的。 8.2 磁场对电流的作用 ■考点 2 电 动 机 考点集训/夯实基础 第八章 电磁相互作用及应用 1.（1）电流方向 磁场方向 2.（1）通电线圈在磁场中受力转动 （2）转子 定子 （4）平衡位置 电流方向 （5）电 机械 3. 构造简单 控制方便 体积小 效率 高 电风扇 洗衣机（答案不唯一） 8.2 磁场对电流的作用 课前预习/新知导引 1. 力 对调磁极（或对调电源正负极） 提示：当直导线 ab 中有电流时，会运动，说明磁场对通电导体有力的作用；若要使直导线 ab 向相反的方向运动，只需改变电流的方向或改变磁场的方向即可。 2. 通电线圈在磁场中受力转动 换向器 第八章 电磁相互作用及应用 考点集训/夯实基础 1. 声信息与电信息 （1）电话的发明：1876 年 ______ 发明了电话。 （2）电话的组成：最简单的电话由 ______ 和______ 组成，它们之间连有一对电话线。 （3）电话的原理：话筒把 __________ 转换成变化的 __________，听筒再把变化的 ______转换成 ___________。 说明：电话的话筒和听筒是串联在电路中的，通过它们的电流是相等的。 8.3 电话和传感器 课前预习/新知导引 2. 传感器 （1）定义：实现其他信息转换成 ________ 的器件。 （2）应用：随着自动化发展，传感器的种类越来越多，不仅应用在高科技领域，在日常生活中也有着广泛的应用，如厨房的抽油烟机里有 _______ 传感器等。 此外，传感器与计算机结合，还可应用在科学研究和中学理科实验探究中。 8.3 电话和传感器 课前预习/新知导引 1. 如图甲、乙，分别演示的是电话的话筒和听筒的工作过程，下面有关这两幅图的说法正确的是 （ ） A． 图甲表现的是电话的听筒，它是利用电磁感应原理来工作的 B． 图甲表现的是电话的话筒，它工作时将电能转化为机械能 C． 图乙表现的是电话的听筒，它是利用磁场对电流的作用来工作的 D． 图乙表现的是电话的话筒，它工作时将机械能转化为电能 8.3 电话和传感器 ■考点 1 声信息与电信息 考点集训/夯实基础 2. 如图所示，扬声器是把电信号转化为声信号的装置，工作时线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流。下列说法错误的是 （ ） A． 线圈中通入的是方向变化的电流，所以锥形纸盆来回振动，产生声音 B． 锥形纸盆振动越快，产生的声音音调越高 C． 锥形纸盆振幅越大，产生的声音响度越大 D． 扬声器工作过程利用的是电磁感应原理 8.3 电话和传感器 考点集训/夯实基础 3.（教材 P139，T2 高仿）下列家用电器使用的传感器类型正确的是 （ ） A. 冰箱———温度传感器 B. 电视摇控器———压力传感器 C. 日光灯启动器——光传感器 D. 电子秤———红外传感器 8.3 电话和传感器 ■考点 2 传 感 器 考点集训/夯实基础 4. 下列使用了光传感器将光信号转换为电信号的是 （ ） A． 红外报警装置 B． 走廊照明灯的声控开关 C． 自动洗衣机中的压力传感装置 D． 电饭煲中控制加热和保温的温控器 8.3 电话和传感器 考点集训/夯实基础 第八章 电磁相互作用及应用 1.（1）贝尔 （2）话筒 听筒 （3）声音 电流 电流 声音 2.（1）电信息 （2）烟气 8.3 电话和传感器 课前预习/新知导引 1. D 提示：题图甲通电后有磁性，吸引膜片振动产生声音，这是磁场对通电导体有力的作用，这是听筒的工作原理，工作时将电能转化为机械能，故 A、B 项错误；题图乙振动后产生变化的电流，这是电磁感应现象，是话筒的工作原理，工作时将机械能转化为电能，故 C 项错误，D 项正确。 2. D 提示：扬声器是利用通电导体在磁场中受到力的作用原理工作的，故故 D 项错误。 3. A 4. A 提示：红外线是一种不可见的光线，红外报警装置就是利用它将光信号转换为电信号的。 第八章 电磁相互作用及应用 考点集训/夯实基础 $$