14.5　磁场对通电导线的作用力 课件- 2025-2026学年物理北师大版九年级全一册

第十四章　电与磁 第五节　磁场对通电导线的作用力 基础夯实  　磁场对通电导线的作用 1.(2025广东深圳模拟)如图所示,将铜导线折成线框并放在干 电池的正极上,负极吸附着强力磁铁,线框与磁铁组成闭合回 路,线框在磁场中受到　　　    的作用而转动起来,转动过程 中,电能转化为　　    能;如果再吸附一块磁铁,线框的转速会 变　　    。 力 机械 大 解析　由图可知,线框、磁铁与干电池组成闭合回路,线框中 有电流通过,则线框在磁场中受到力的作用而转动起来;线圈 转动过程中,消耗电能,电能转化为机械能;如果再吸附一块磁 铁,则磁场将变强,线框的转速会变大。 2.如图所示,在“探究让通电导体在磁场中动起来”实验中, 小明把一根连接导线的轻质铝棒ab置于蹄形磁体的磁场中。 (1)闭合开关,通过观察　　　     来判断磁场对通电导体有力的作用。 (2)若只将磁体的两极对调,闭合开关观察到铝棒ab向相反方 向运动,说明磁场对通电导体的力的方向与　　　　    有 关。 (3)若要探究通电导体在磁场中受力大小是否与电流大小有 关,可通过　 　　　　    来改变电路中的电流大小,观察铝棒 ab摆动幅度大小得到结论。 铝棒ab摆动 磁场方向 调节滑动变阻器 解析    (1)闭合开关,通过观察铝棒ab摆动来判断磁场对通电 导体有力的作用。 (2)若只将磁体的两极对调,铝棒ab所处位置的磁场方向改变, 闭合开关观察到铝棒ab向相反方向运动,说明磁场对通电导 体的力的方向与磁场方向有关。 (3)若要探究通电导体在磁场中受力大小是否与电流大小有 关,可通过调节滑动变阻器来改变电路中的总电阻,进而改变 电路中的电流大小,观察铝棒ab摆动幅度大小得到结论。  　电动机 3.关于直流电动机,下列说法正确的是 (　    ) A.直流电动机工作时将机械能转化为电能 B.直流电动机的工作原理是电流的磁效应 C.直流电动机转动的方向只跟电流方向有关 D.直流电动机工作时将电能转化为机械能 D 解析　直流电动机工作时将电能转化为机械能,A错误,D正 确;直流电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力而转动, B错误;直流电动机转动的方向跟电流方向和磁场方向有关,C 错误。故选D。 4.(2025江西上饶广信月考)如图所示,使线圈位于磁体两磁极 间的磁场中。   (1)使线圈静止在图乙位置上,闭合开关,发现线圈并没有转动, 这是因为这个位置是线圈的平衡位置,此时线圈上下两个边 所受磁场对其的力大小　　　    (选填“相等”或“不相 等”)。 相等 (2)使线圈静止在图甲位置上,闭合开关,线圈受力沿顺时针方 向转动,并由于　　　    而越过平衡位置,但不能继续转下去, 最后要返回平衡位置。使线圈静止在图丙的位置上,这是刚 才线圈冲过平衡位置以后到达的地方,闭合开关,线圈逆时针 转动。由此我们可以分析出线圈不能连续转动的原因是 　    　　　　　　　　　　　    　　　　　　　　　　　　。 (3)生活中的直流电动机都能连续转动且具有平稳的动力,实 际的直流电动机是通过　　    来实现这一目的的。 惯性 线圈越过了平衡位置以后,受到的力会阻碍它沿原来方向继续转动    换向器 解析    (1)线圈处于平衡位置,由于上下两个边中的电流大小 相等、方向相反,所受磁场对其的力大小相等、方向相反。 (2)线圈受力沿顺时针方向转动,转到平衡位置时,由于惯性,线 圈不会立即停下来,会转过平衡位置。线圈越过了平衡位置 以后,受到的力会阻碍它沿原来方向继续转动,所以线圈不能 连续转动。 (3)换向器可以在线圈刚转过平衡位置时改变线圈中电流的 方向,改变线圈受力情况,使线圈持续转动。  　动圈式扬声器 5.(2024河南郑州省实验中学期末)关于动圈式扬声器的分析, 下列说法错误的是 (　    ) A.扬声器是通过纸盆振动发声的 B.扬声器的工作原理是通电线圈在磁场中受力的作用 C.扬声器工作时,电能转化为机械能 D.扬声器的工作原理和电磁铁的原理一样 D 解析　动圈式扬声器工作时通过音圈的电流大小和方向是反 复变化的,由于通电导线在磁场中受力的作用,所以音圈会前 后往复运动,带动纸盆振动发声,A、B正确;扬声器工作过程 中,消耗电能,转化为机械能,C正确;扬声器的工作原理是通电 线圈在磁场中受力的作用,电磁铁的原理是电流的磁效应,D 错误。故选D。 6.(2024河北邢台实验中学月考)动圈式扬声器的工作原理是 　　　　　　　　　　　　。由于通过线圈的电流是　　    的电流,线圈就不断地来回振动,带动纸盆也来回振动,于是扬声器就发出了声音。 通电线圈在磁场中受力的作用 变化 解析　动圈式扬声器的工作原理是通电线圈在磁场中受力的 作用;扬声器主要由线圈、永磁体、锥形纸盆组成,当线圈中 通过变化的电流时,会产生变化的磁场,线圈受到磁场力的作 用而运动,线圈带动纸盆也来回振动,使扬声器发声。 能力提升 7.(2024安徽合肥包河期末,★☆☆)如图所示是我国生产的某 种电动式无针注射器工作示意图,通电时永磁体的磁场与通 电线圈相互作用,产生强大的助推力,使药液以接近声音的速 度注入皮肤。下列能反映该注射器工作原理的是(　    ) C 解析　根据题意可知,电动式无针注射器是依靠磁场对通电 线圈有力的作用,将药液快速注入皮肤的,这与电动机的原理 相同。A图所示是奥斯特实验,说明电流周围存在磁场,是电 流的磁效应,不符合题意。B图所示是探究影响电磁铁磁性强 弱因素的实验,电磁铁的工作原理是电流的磁效应,不符合题 意。C图所示电路中,闭合开关,通电导体在磁场中受到力的 作用,与电动式无针注射器工作原理相同,符合题意。D图所 示是利用右手螺旋定则判断通电螺线管的极性,通电螺线管 的工作原理是电流的磁效应,不符合题意。 8.(2024河北秦皇岛期末,★☆☆)如图甲所示,金属导体棒静置 于条形磁铁N极上方,当通向右的电流时,导体棒将垂直纸面 向外运动。现调换磁铁磁极,并给导体棒重新通电,已知其中 自由电子向右定向移动,如图乙所示,则导体棒将(　    )        A.垂直纸面向外运动　    B.垂直纸面向里运动 C.向上运动　     D.向下运动 A 解析　金属导体棒静置于条形磁铁N极上方,当通向右的电流 时,导体棒将垂直纸面向外运动;现调换磁铁磁极,磁场的方向 发生了变化,并给导体棒重新通电,已知其中自由电子向右定 向移动,由于电子定向移动的方向与电流的方向相反,所以电 流的方向是向左的;由于导体棒中的电流方向和磁场方向同 时改变,则导体棒受力方向不变,仍垂直纸面向外运动。故选 A。 9.【新课标·科学思维】(★★★)(多选)如图所示,用“·”表示 方向垂直纸面向外的磁场,与磁场方向垂直的三条导线甲、 乙、丙中都通有电流,下列说法中错误的是 (　    ) A.三条导线都受到磁场力的作用 B.只有甲和丙受到磁场力的作用 C.三条导线都受到方向相同的磁场力作用 D.三条导线都受到方向不相同的磁场力作用 BC 解析　三条通电导线都与磁场相互垂直,故都受磁场力,A正 确,B错误。由于三条导线所在磁场的磁场方向相同,而导线 中的电流方向不同,所以三条导线受到的磁场力的方向不相 同,故D正确,C错误。 10.(2024河南西华期末,★★☆)如图为实验室所用电流表的 内部结构示意图。当电流表接入电路,有电流通过线圈时,线 圈带动指针偏转。该电流表的工作原理是 　　　 　　　　 。当电流表正负接线柱接反时,电流表指针反向偏转,说明受力方向与　　　　　　    有关。 通电导体在磁场中受力运动 电流方向 解析　电流表的内部主要结构由永磁体、线圈组成,当电流 表有电流通过时,线圈在磁场中受力而运动,即电流表的工作 原理是通电导体在磁场中受力运动;若电流从正接线柱流入, 指针会正向偏转,若电流从负接线柱流入,指针会反向偏转(损 坏电流表),可知通电导体受力的方向跟电流方向有关。 素养提优 11.【跨学科·工程实践】(2025河南扶沟模拟)如图所示是某 中学科技创新社团设计的电磁炮原理简化图。炮弹上固定的 金属杆和金属轨道接触,并与电源等构成闭合电路,通电后金 属杆就会受到向右的力,于是将炮弹发射出去。如果轨道及 金属杆的电阻和摩擦均不计,电磁炮在发射过程中将电能转 化为　　    能;请你举出生活中与电磁炮能量转化相同的一 种用电器:　 　　     。在电路连接都完好的情况下,实验现象不太明显,请你提出一种改进措施: 　 　　　　　　 。 机械 电动机（答案不唯一） 提高电源电压（答案不唯一） 解析　电磁炮的工作原理:位于磁场中的通电导体会受到力 的作用。电磁炮发射过程中将电能转化为机械能,这与生活 中电动机、动圈式扬声器的能量转化相同;通电导体在磁场 中受力的大小与电流的大小和磁场的强弱有关,在电路连接 都完好的情况下,实验现象不太明显,可以提高电源电压,增大 电路中的电流。 $$