18.3 磁场对通电导线的作用 课件- 2025-2026学年物理沪科版（2024）九年级全一册

第十八章磁及其相关作用 第三节磁场对通电导线的作用 1.能通过实验，认识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； 2.能将相关知识与直流电动机等若干实际应用联系起来。 学习目标 车床 水泵 电风扇 电动机车 吹风机 洗衣机 给电动机通电，它就能够转动，这是为什么呢？ 教师出示图片并提问：各种各样的用电器给我们的生活带来了便捷、舒适。很多用电器在使用时都需要电动机来提供动力，比如说：家里用的风扇、洗衣机、冰箱等离不开电动机；工厂用的车床、水泵需要电动机来带动；电力机车、电梯需要电动机牵引。电动机已经应用在现代生活的各个方面。给电动机通电，它就能够转动，这是为什么？ 3 磁体在磁场中会受到力的作用。磁体间通过磁场相互作用，通电导体是不是也会受到磁场的作用力呢？ 知识点一液体压强的特点 一、通电导线在磁场中的受力情况 在之前的学习中，我们对磁场的研究是通过观察磁体对小磁针有力的作用来实现的。 我们也做过实验：小磁针因受到通电导线产生的磁场作用而发生偏转。 磁体在磁场中会受到力的作用。磁体间通过磁场相互作用，通电导体是不是也会受到磁场的作用力呢? 4 金属导轨 直导体 + - 如图所示，将直导体放在磁场中的金属导轨上。接通电路，导体中有电流流过，观察导体是否运动？ I 【演示实验】《磁场对通电导线的作用1》。 我们来设计一个实验：如图所示，将直导体放在磁场中的金属导轨上。接通电路，直导体中有电流流过，观察直导体是否运动呢？ 【演示实验】《磁场对通电导线的作用1》。 5 闭合开关，原来静止在磁场中的导体开始运动。 实验分析： 通过实验我们看到，闭合开关，原来静止在磁场中的导体开始运动。 6 结论1：通电导体在磁场中受到力的作用。 电流方向、 I F N S 磁场方向、 受力方向 是否有关呢？ 我们可以得到这样的结论：通电导体在磁场中受到力的作用。 我们继续观察一下。电流方向、磁场方向和受力的方向如图所示，那么它们之间会不会有什么联系呢？ 7 导体 如图所示，改变电流方向，将导体放在磁场中的金属导轨上。接通电路，观察导体的运动方向。 I - + 【演示实验】《磁场对通电导线的作用2》。   如图所示，改变电流方向，将导体放在磁场中的金属导轨上。接通电路，观察导体的运动方向。 【演示实验】《磁场对通电导线的作用2》 8 磁场方向不变，电流方向改变，磁场中导体的运动方向发生了改变。 实验分析： 通过实验我们可以观察到磁场方向不变，电流方向改变，磁场中导体的运动方向发生了改变。 9 结论2：通电导体在磁场中的受力方向与电流方向有关。 I F N S I F N S 我们可以得到这样的结论：通电导体在磁场中的受力方向与电流方向有关。 10 导体 如图所示，电流方向不变，改变磁场方向，接通电路，观察导体的运动方向，进而判断导体受力的方向。 + - I S N 【演示实验】《磁场对通电导线的作用3》。 接下来我们来探讨一下物体受力方向与磁场方向是否有关。如图所示，电流方向不变，改变磁场方向，接通电路，观察导体的运动方向。 【演示实验】《磁场对通电导线的作用3》 11 电流方向不变，磁场方向改变，磁场中导体的受力方向发生了改变。 实验分析： 通过实验我们可以观察到电流方向不变，磁场方向改变，磁场中导体的受力方向发生了改变。 12 结论3：通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向有关。 I F N S I F N S 我们可以得到这样的结论：通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向有关。 13 N I F S I F N S 同时改变电流与磁场的方向 导体受力的方向？ 结论4： 同时改变电流与磁场的方向，导体受力的方向不变。 同学们，请你们思考一下如果同时改变电流与磁场的方向，导体运动的方向会不会改变呢？当电流方向改变时，导体运动的方向与原方向相反；当磁场的方向也改变时，导体运动的方向再改变一次，应该跟原来运动的方向一致。也就是说同时改变电流与磁场的方向，导体运动的方向不变。 14 你知道扬声器是怎样发声的吗？ 扬声器可以发声。那扬声器究竟是怎样发声的呢？我们接着来研究一下。 15 当线圈中通有电流时，线圈就会受到磁体磁场的作用。当线圈中的电流反向时，受到的作用力也反向。 交流电 永久磁铁 线圈 锥形纸盆 图是扬声器的构造示意图，它主要是由永久磁体、线圈和锥形纸盘构成。当线圈中通有电流时，线圈就会受到磁体磁场的作用。当线圈中的电流反向时，受到的作用力也反向。 16 线圈中的电流方向不断改变，线圈因受力的方向不断改变而不断地振动，就会带动纸盆振动，扬声器就发出了声音。 交流电 永久磁铁 线圈 锥形纸盆 线圈中的电流方向不断改变，线圈因受力的方向不断改变而不断地振动，就会带动纸盆振动，扬声器就发出了声音。 17 　　电动机通电后，为什么就能够转动呢？ 水泵 车床 电动机工作时把电能转化为机械能。 知识点一液体压强的特点 二、直流电动机是如何工作的 工业生产中的很多设备，例如车床、水泵、电力机车等一般都是由电动机带动的。 从能量转化的角度来看，电动机的工作过程是把电能转化为机械能的过程。 那么，电动机通电后是怎样转动起来的呢？ 18 电动机视频 线圈 磁体 通电 能够转动的部分 固定不动的部分 转子 定子 如果拆开电动机，我们会发现，它的结构非常简单，主要由线圈和磁体两部分组成。 其中，能够转动的部分叫转子，固定不动的部分叫定子。 20 通电 将线圈置于磁场中，接通电路，线圈可以在磁场里转过一定角度，但不能连续转动。 换向器让通电线圈在磁场中连续转动。 转子 定子 将线圈置于磁场中，接通电路，线圈可以在磁场里转过一定的角度，但不能连续转动。 换向器是让通电线圈在磁场中连续转动的重要元件。 21 当线圈经过平衡位置时，改变线圈中的电流方向（目的：改变线圈两边受力的方向），线圈就能够在磁场中连续转动下去。 换向器是如何做到让通电线圈在磁场中连续转动的呢？ 每当线圈经过平衡位置时，就改变线圈中电流的方向，从而改变线圈两条边的受力方向，线圈就能够在磁场中连续转动下去了。 22 电动机工作原理： 　　通电线圈在磁场中受力转动。 “通电线圈在磁场中受力转动”，这就是电动机的工作原理。 23 洗衣机中的电动机 我们身边到处都有电动机的身影。洗衣机的叶轮转动就是电动机带动的。 我们身边到处都有电动机的身影。洗衣机的叶轮转动就是电动机带动的。 24 计算机中有许多电动机。其中，磁盘驱动器、光盘驱动器、硬盘驱动器以及散热器等都需要电动机。 计算机中有许多电动机。其中，磁盘驱动器、光盘驱动器、硬盘驱动器以及散热器等都需要电动机。另外电视机、吸油烟机、吹风机中都有电动机。 看来电动机在我们生活中的应用非常广泛。 请你想一想，还有哪些设备中会用到电动机。 25 1．关于通电导线在磁场里受力方向的说法错误的是（　　） A．改变导线中的电流方向，导线的受力方向会发生改变 B．同时改变电流方向和磁场方向，导线受力方向一定改变C．改变磁场的方向，通电导线受力方向会发生改变 D．同时改变电流方向和磁场方向，导线受力方向一定不改变 B 随堂练习 26 2．要使一台直流电动机的转速增大一些，下列方法中不可行的是（　　） A．增大线圈中的电流 B．换用输出电压较多的电源 C．将磁体的磁极对调 D．换用磁性更强的磁体 C 27 3．直流电动机工作时，当线圈转到平衡位置时，还会继续转过平衡位置一些，这是由于（　　） A．电流的作用 B．磁场力的作用 C．换向器的作用 D．惯性的作用 D 28 $$