16.3 磁场对电流的作用 电动机(知识解读)2025-2026学年九年级物理下册同步知识解读与专题训练(苏科版)
2025-12-18
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2份
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32页
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普通
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版九年级下册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 三、磁场对电流的作用 电动机 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.78 MB |
| 发布时间 | 2025-12-18 |
| 更新时间 | 2025-12-29 |
| 作者 | 理化课代表精品中心 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-12-18 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55507424.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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摘要:
本讲义聚焦“磁场对电流的作用 电动机”核心知识点,系统梳理磁场对通电导线的作用规律(受力方向与电流、磁场方向关系)、直流电动机构造与工作原理(换向器解决持续转动问题)及安装模型实践要点,形成从理论到应用再到动手操作的递进学习支架。
资料通过设计探究实验(如改变电流或磁场方向观察导线运动)培养科学探究能力,结合典例与变式题(如变式1-3表格分析受力方向影响因素)提升科学思维,课中辅助教师引导学生建构物理观念,课后巩固训练帮助学生深化理解、查漏补缺。
内容正文:
16.3 磁场对电流的作用 电动机(知识解读)(解析版)
•知识点1 磁场对电流的作用
•知识点2 直流电动机
•知识点3 安装直流电动机模型
•作业 巩固训练
磁场对电流的作用
知识点1
1、磁场对通电导线的作用:通电导线在磁场中会受到力的作用(通电导线在磁场中受到磁力的作用,发生运动)。磁力的方向和电流方向、磁场方向有关。
2、磁场对通电线圈的作用
(1)通电线圈在磁场中受力会发生转动,但不能持续转动。
(2)如果不能使通过线圈的电流发生改变,通电线圈则不能持续的转动下去。
3、探究磁场对通电导线的作用
(1)实验器材:马蹄磁铁,导线,导轨,电源,开关
(2)实验步骤:
步骤1:把导线放在磁场里,接通电源,让电流通过导线,会发现导线会运动,说明通电导线在磁场中受到力的作用。
步骤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,观察这时导线的运动方向。
步骤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,观察这时导线的运动方向。
步骤4:同时改变电流的方向与磁场的方向,观察这时导线的运动方向;由此实验可以验证通电导线在磁场中受到力的作用及受力的方向与电流方向、磁场方向的关系。
(3)实验结论:通电导线在磁场中要受到力的作用,力的方向跟电流的方向、磁感线的方向都有关系。当电流的方向或者磁感线的方向变得相反时,通电导线受力的方向也变得相反。如果同时改变电流的方向和磁感线的方向,通电导线受力的方向不变。
注意:通电导体在磁场中要受力而运动,通电导体在磁场中所受磁场力的大小与通过导体的电流大小和磁场的强弱有关,通过导体的电流越大,磁场越强,导体受到的磁场力就越大。
【典例1】科学家发现两根平行导线通电后有如图所示的现象(图中实线表示通电前、虚线表示通电后的情况)。由图可知两平行通电导线之间有力的作用,当通入的电流方向相同时,两平行导线应该相互 ,你判断的理由是 。
【变式1-1】将一根通电导线放在磁场中,正确的说法是( )
A.一定不受磁场的作用力 B.一定受磁场的作用力
C.不一定受磁场的作用力 D.当导线跟磁感线平行放置时,它一定受到磁场的作用力
【变式1-2】如图所示是探究通电导体在磁场中受力情况的装置。闭合开关,观察到导体ab在导轨上向右运动。若只对调电源正负极接线,闭合开关,导体ab会 (选填“静止不动”、“向右运动”或“向左运动”)。说明通电导体在磁场中受力的方向与 的方向有关,这个过程将 能转化为导体ab的机械能。日常生活中的 (选填“电动机”或“发电机”)就是利用这个原理制成的。
【变式1-3】小敏同学探究“通电导线在磁场中受力”的实验电路如图甲所示,实验记录如下表:
实验序号
磁场方向
ab中电流方向
ab运动方向
1
向下
无电流
静止不动
2
向下
由a向b
向左运动
3
向上
由a向b
向右运动
4
向下
由b向a
向右运动
(1)比较实验2和4,说明通电导线在磁场中受力方向与 有关;
(2)小敏通过观察导线运动方向,来判断导线在磁场中受力方向,用到的科学方法是 ;
(3)小敏想在甲图的基础上对实验进行改造,来探究影响感应电流方向的因素,为了观察到明显的实验现象,他要把图甲中的电源换成图乙中的 。
直流电动机
知识点2
电动机构造
转子—转动的线圈;定子—固定不动的磁体
工作原理
根据通电线圈在磁场中受力的作用而发生转动的原理制成的
线圈在磁场中的转动
通电后的线圈会转动,转过平衡位置后,受到的力要阻碍它的转动,故线圈又会减速至零,向反方向转动,这样线圈在平衡位置左右来回摆动,慢慢停下来,最后停在平衡位置
使线圈连续转动的方法
方法一:当线圈越过平衡位置后停止对线圈供电,让线圈靠惯性转过后半周。但因为后半周线圈不受力的作用,故这种方法线圈的转动不稳定,动力弱。
方法二:在线圈转动的后半周,设法改变电流方向,使线圈在后半周也获得同转动方向相同的动力,这样线圈会平稳、有力地转动下去。实际的电动机就是采用该方法使线圈连续转动的,实现该目的的装置叫换向器。
换向器
当线圈转过平衡位置时,改变线圈中的电流方向,从而使线圈获得同转动方向相同的力,能持续转动下去
电动机中的能量转化
电动机在使用过程中,主要将电能转化为机械能对外做功
电动机优点
结构简单、体积小、效率高、制造方便、污染较小,种类繁多,能满足各种不同的需求
【典例2】如图是小名同学探究“让线圈转起来”的实验装置图,手机的 (选填“听筒”或“话筒”)就是利用该实验原理制成的,在实验中,为了改变线圈转动方向,可采取的方法是 (写出一种即可)。
【变式2-1】我国高铁采用了能量回收制动方式:列车到站前停止电力供应,继续向前运行,内部线圈随车轮转动,切割磁感线产生感应电流。下列与其工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【变式2-2】如图所示为直流电动机工作原理图,则( )
A.线圈转动的工作原理是电磁感应
B.线圈中的电流方向始终不变
C.线圈转动时将电能全部转化为机械能
D.只改变电源正负极,线圈转动方向会改变
【变式2-3】小阳设计了一个如图所示的实验装置,用绝缘细线分别将轻质铜棒 ab、cd水平悬挂,置于水平放置的蹄形磁体的磁场中,铜棒 ab、cd用导线连接,构成一个闭合回路。小阳快速向右移动 ab, cd会运动;上下移动 ab, cd不动。
(1)分析小阳所做实验可知,产生感应电流的条件是: 电路的一部分导体,在磁场中做 运动时,导体中就产生感应电流。
(2)轻质铜棒cd运动的原理与生活中的 的工作原理相同。
安装直流电动机模型
知识点3
1、安装直流电动机模型知识点的认识
(1)直流电机的结构应由定子、转子和换向器组成。
(2)直流电机运行时静止不动的部分称为定子,定子的主要作用是产生磁场,由机座、主磁极、换向极、端盖、轴承和电刷装置等组成;定子(即主磁极)被固定在风扇支架上,是电机的非旋转部分。
(3)运行时转动的部分称为转子,其主要作用是产生电磁转矩和感应电动势,是直流电机进行能量转换的枢纽,所以通常又称为电枢,由转轴、电枢铁心、电枢绕组、换向器和风扇等组成;转子中有两组以上的线圈,由漆包线绕制而成,称之为绕组,当绕组中有电流通过时产生磁场,该磁场与定子的磁场产生力的作用,由于定子是固定不动的,因此转子在力的作用下转动。
(4)换向器是直流电动机的一种特殊装置,由许多换向片组成,每两个相邻的换向片中间是绝缘片,在换向器的表面用弹簧压着固定的电刷,使转动的电枢绕组得以同外电路连接;当转子转过一定角度后,换向器将供电电压接入另一对绕组,并在该绕组中继续产生磁场,可见,由于换向器的存在,使电枢线圈中受到的电磁转矩保持不变,在这个电磁转矩作用下使电枢得以旋转。
2、解题方法点拨
(1)电动机是我们生活中常见的一种电气化设备,电动机将电能转化为机械能,从而带动各种生产机械和生活用电器的运转,电动机的应用很广,种类也很多,但它们工作的原理都是一样的。
(2)电动机指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置,按工作电源种类划分:可分为直流电机和交流电机,一些功率大点的家用电器一般都是交流电动机,如:电扇、洗衣机等;而一些功率小的电器一般使用直流电动机,如:电动玩具、录音机等,电动机的基本构造:转子和定子。
3、命题方向
(1)电动机的作用:把电能转化为机械能。
(2)换向器的作用:改变线圈的电流方向,使线圈得以持续转动。
(3)通电导体所受力的方向跟电流方向、磁场方向有关。
【典例3】如图所示,一个综合实践小组用一段漆包线绕成线圈abcd,用小刀刮两端引线的漆皮,一端全部刮去,另一端只刮上半周或下半周。将线圈abcd放在用硬金属丝做成的支架m、n上,并按图示连接电路,则电磁铁的上端是 极。闭合开关,用手轻推一下线圈,线圈会持续转动,这就是简易的 (选填“发电机”或“电动机”),若只将电源的正负极互换,则线圈转动方向会与原来的转动方向 (选填“相同”或“相反”)。
【变式3-1】下列措施中,不能增大直流电动机线圈的转速的是( )
A.增大线圈的匝数 B.在安全范围内换用电压更高的电源
C.换用磁性更强的磁体 D.将N、S极对调
【变式3-2】同学们在制作“让线圈转动起来”的活动中,将表面有金属镀层的磁铁吸在干电池的负极,将一根硬铜线折成线框搭在干电池的正极和磁铁上,如图所示。线框就会以干电池为轴转动起来( )
A.线框转动是因为电磁感应现象 B.改变电流方向,线框的转动方向不会改变
C.改变磁场方向,线框的转动方向不会改变 D.通电后的线框周围存在磁场
【变式3-3】如图,这是电压表的内部结构示意图,线圈在磁场中,指针与线圈相连.当线圈中有电流通过时,线圈会转动,这与 (填“电动机”或“发电机”)的原理相同;闭合开关后指针向右偏转,若改变线圈中的电流方向,指针将 (填“向左”、“向右”)偏转。如果要增大电压表的量程,可以把R0换成阻值更 (填“大”“小”)的电阻。
1.用如图所示的装置探究磁场对通电直导线的作用,给铝棒AB通电,观察到AB向右运动。要使AB向左运动,下列做法中可行的是( )
A.仅将磁体的N、S极对调 B.仅换用磁性更强的磁体
C.仅将铝棒AB换成铜棒 D.仅增加AB中的电流强度
2.当开关闭合后,ab段所受到的磁场力的方向如图所示。下列选项中关于ab段所受到的磁场力的方向正确的是( )
A. B.
C. D.
3.如图所示,这是2024年3月28日正式上市的某款国产新能源车,它不仅实现了全语音交互、车内外高清摄像、自动刷脸识别车主身份等智能操作,还具备全速自适应巡航等智能驾驶功能,它展现了“中国智造”的科技风采。下列说法正确的是( )
A.汽车行驶过程中司机相对于路边的树木是静止的
B.汽车雷达发出的超声波在传播过程中不需要介质
C.行驶过程中车尾“吸引”落叶是因为空气流速大压强小
D.汽车的电动机利用了电磁感应原理
4.一款学生使用的电动橡皮擦,其内部构造是在一个壳体内安装微型电动机和两节干电池。闭合开关后电动机开始工作,使橡皮可以自动擦除字迹。关于电动橡皮擦工作时涉及的物理知识,下列说法正确的是( )
A.电动橡皮擦正常工作时的功率约为200W
B.干电池为橡皮擦供电时将化学能转化为电能
C.电动机的工作原理是通电导线周围存在磁场
D.橡皮擦和纸张摩擦微微发热是通过热传递的方式改变橡皮擦的内能
5.教室是我们最熟悉的地方。以下关于教室中的电路及元件说法正确的是( )
A.教室里的插座提供的电压是36V
B.教室里的电风扇工作时主要将电能转化为机械能
C.教室里的一个开关可以同时控制三盏灯的亮与灭,则这三盏灯一定是串联的
D.教室里的一体机工作时,老师关掉了前排的灯,则其他的灯会更亮
6.下列有关“电和磁”的知识中说法正确的是( )
A.摩擦起电的实质是创造电荷
B.电路着火应立即用冷水浇灭
C.电动机原理是电磁感应现象
D.家用电器的金属外壳要接地
7.如图所示的是某款国产新能源汽车,它不仅实现了全语音交互、车内外高清摄像、自动刷脸识别车主身份等智能操作,还具备全速自适应巡航等辅助驾驶功能,展现了“中国智造”的科技风采。下列说法正确的是( )
A.汽车行驶过程中,司机相对于路边的树木是运动的
B.汽车轮胎做得宽大是为了增大对地面的压强
C.汽车电动机的工作原理是电磁感应现象
D.汽车在高速公路行驶时,汽车对地面的压力大于汽车所受的总重力
8.如图所示,甲、乙、丙、丁是四幅实验图,下列说法正确的是( )
A.利用甲实验装置的原理可制成动圈式话筒
B.乙实验说明通电导体在磁场中受力的作用
C.根据图丙的实验原理可制成扬声器
D.丁实验说明同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引
9.如图所示为小明自制的简易电磁门锁,其中条形磁体为锁栓,锁栓与连动片固定在一起,构成了电磁锁的活动部分。闭合开关,向左移动变阻器的滑片P,锁栓由静止变为向左滑动,压缩复位弹簧,同时与锁扣分离,门锁被打开;断开开关,复位弹簧使门锁关闭。闭合开关,下列说法正确的是( )
A.电磁铁的原理与电动机相同
B.电源d端为负极
C.打开门锁时,条形磁体在滑动过程中受到向左的摩擦力
D.滑片P向左移动过程中,电磁铁的磁性增强
10.如图所示,某实验小组用一段漆包线绕成线圈abcd,用小刀刮两端引线的漆皮,一端全部刮去,另一端只刮上半周或下半周。将线圈abcd放在用硬金属丝做成的支架mn上,并按图示连接电路,闭合开关,用手轻推一下线圈,线圈会持续转动,这就是简易电动机,若只将电源的正负极互换,则线圈转动方向会与原来的转动方向 (选填“相同”或“相反”),原因是 。
11.如图所示为电流表的内部结构示意图。接入电路,当有电流通过时,线圈带动指针偏转,其工作原理是 ,将电能转化为 能;测量时必须选择正确的接线柱,因为线圈所受力的方向与 有关。
12.如图甲所示的“聪明电梯”在有、无人乘坐时会以不同的速度运行,这样可以节约用电。图乙是其控制电路图,R是一个压敏电阻,当有人走上电梯后,R阻值随压力的增大而 (选填“增大”“减小”或“不变”),图乙中电磁铁的磁性将 (选填“增强”“减弱”或“不变”),电动机的转速将变快。
13.福建舰是我国自主设计建造的首艘弹射型航空母舰。如图是它的弹射装置,弹射车处于导轨的强磁场中,给弹射车内的导体通入强电流,它会获得强大推力,并推动舰载机快速起飞。弹射车获得推力的原理是 ,在此过程中是将电能转化为 。
14.地磁场被称为地球生命的保护伞,对我们来说有着至关重要的意义。地磁场的存在,使得来自宇宙空间的高速带电粒子无法直射地球,避免了对地球生命的威胁。这是因为 ,从而使带电粒子运动状态发生改变。
15.电与磁之间存在着相互联系,彰显物理现象的对称、统一之美,小雨同学利用如图所示的实验装置探究电生磁。
(1)对比图甲和图乙可知:小磁针发生偏转,说明通电导线周围存在 ,磁场方向跟 有关;
(2)由图丙可知将自制的电动机接入电路,如图所示闭合开关,仅调换磁体的磁极,线圈转动方向与原转动方向 (选填“相同”或“相反”)。
(3)图丁探究电磁铁磁性强弱与 的关系,实验发现被电磁铁吸引的大头针下端是分散的,其原因是大头针被磁化后, ;两个电磁铁串联的目的是为了 。
(4)利用上述结论分析图戊,下列措施中能使图中电磁铁磁性减弱的是______。
A.滑片P向右移动,其他条件不变 B.滑片P向左移动,其他条件不变
C.开关S由1扳至2,其他条件不变 D.电源正负极对调,其他条件不变
16.图甲是小雪自制的小风扇,使用时发现小风扇转动,但风却向后吹。小雪设计了如图乙所示的实验探究其原因。
(1)闭合开关,给铜棒ab通电,发现铜棒ab向右运动,这表明铜棒ab在磁场中受到 的作用。
(2)保持磁场方向不变,将电源正、负极对调后接入电路,闭合开关,发现铜棒ab向左运动,这表明 。
(3)继续探究通电导体所受力的方向与磁场方向的关系时,接下来的操作: 。
(4)根据实验,要改变小风扇转动方向,小雪应该 。
(5)请列举一个和小风扇工作原理相同的用电器: 。
17.人工心脏泵可短时间代替心脏工作,如图是该装置的示意图磁体固定在左侧,线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上(相当于一个电磁铁),活塞筒通过阀门与血管相通,阀门只能向外开启,只能向内开启,线圈中的电流从A流向B时,请你在图中标明电磁铁中电流方向、电磁铁的N、S极 。此时活塞会向 (选填“左”或“右”)运动,血液会 (选填“流入”或“流出”)活塞筒,该装置工作时,线圈AB中的电流方向 (选填“需要”或“不需要”)改变。
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16.3 磁场对电流的作用 电动机(知识解读)(解析版)
•知识点1 磁场对电流的作用
•知识点2 直流电动机
•知识点3 安装直流电动机模型
•作业 巩固训练
磁场对电流的作用
知识点1
1、磁场对通电导线的作用:通电导线在磁场中会受到力的作用(通电导线在磁场中受到磁力的作用,发生运动)。磁力的方向和电流方向、磁场方向有关。
2、磁场对通电线圈的作用
(1)通电线圈在磁场中受力会发生转动,但不能持续转动。
(2)如果不能使通过线圈的电流发生改变,通电线圈则不能持续的转动下去。
3、探究磁场对通电导线的作用
(1)实验器材:马蹄磁铁,导线,导轨,电源,开关
(2)实验步骤:
步骤1:把导线放在磁场里,接通电源,让电流通过导线,会发现导线会运动,说明通电导线在磁场中受到力的作用。
步骤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,观察这时导线的运动方向。
步骤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,观察这时导线的运动方向。
步骤4:同时改变电流的方向与磁场的方向,观察这时导线的运动方向;由此实验可以验证通电导线在磁场中受到力的作用及受力的方向与电流方向、磁场方向的关系。
(3)实验结论:通电导线在磁场中要受到力的作用,力的方向跟电流的方向、磁感线的方向都有关系。当电流的方向或者磁感线的方向变得相反时,通电导线受力的方向也变得相反。如果同时改变电流的方向和磁感线的方向,通电导线受力的方向不变。
注意:通电导体在磁场中要受力而运动,通电导体在磁场中所受磁场力的大小与通过导体的电流大小和磁场的强弱有关,通过导体的电流越大,磁场越强,导体受到的磁场力就越大。
【典例1】科学家发现两根平行导线通电后有如图所示的现象(图中实线表示通电前、虚线表示通电后的情况)。由图可知两平行通电导线之间有力的作用,当通入的电流方向相同时,两平行导线应该相互 ,你判断的理由是 。
【答案】 排斥 见解析
【详解】[1][2]当通入的电流方向相同时,两平行导线应该相互a导线产生的磁场对b导线有力的作用,b导线产生的磁场对a导线有力的作用,两个作用力相反,则此时两平行导线应该相互排斥。
【变式1-1】将一根通电导线放在磁场中,正确的说法是( )
A.一定不受磁场的作用力 B.一定受磁场的作用力
C.不一定受磁场的作用力 D.当导线跟磁感线平行放置时,它一定受到磁场的作用力
【答案】C
【详解】因为通电导线在磁场中可能受磁场力的作用,如:通电导线方向与磁感线方向垂直,通电导线一定受磁场力的作用;也可能不受磁场力的作用,如:当通电导线跟磁感线方向平行时,通电导线一定不受磁场力的作用,故C正确,ABD错误。
故选C。
【变式1-2】如图所示是探究通电导体在磁场中受力情况的装置。闭合开关,观察到导体ab在导轨上向右运动。若只对调电源正负极接线,闭合开关,导体ab会 (选填“静止不动”、“向右运动”或“向左运动”)。说明通电导体在磁场中受力的方向与 的方向有关,这个过程将 能转化为导体ab的机械能。日常生活中的 (选填“电动机”或“发电机”)就是利用这个原理制成的。
【答案】 向左运动 电流方向 电 电动机
【详解】[1][2][3]通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向、磁场方向有关。闭合开关,观察到导体ab在导轨上向右运动,当只对调电源正、负极接线,电路中电流的方向与原来相反,导体ab会向左运动,这说明通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关。在这个过程中,消耗电能,获得机械能,所以这个过程将电能转化为导体ab的机械能。
[4]电动机是通电后会转动的装置,将电能转化为机械能;而发电机是利用电磁感应原理工作的,是将机械能转化为电能的装置。故日常生活中的根据通电导体在磁场中受力原理制成的是电动机。
【变式1-3】小敏同学探究“通电导线在磁场中受力”的实验电路如图甲所示,实验记录如下表:
实验序号
磁场方向
ab中电流方向
ab运动方向
1
向下
无电流
静止不动
2
向下
由a向b
向左运动
3
向上
由a向b
向右运动
4
向下
由b向a
向右运动
(1)比较实验2和4,说明通电导线在磁场中受力方向与 有关;
(2)小敏通过观察导线运动方向,来判断导线在磁场中受力方向,用到的科学方法是 ;
(3)小敏想在甲图的基础上对实验进行改造,来探究影响感应电流方向的因素,为了观察到明显的实验现象,他要把图甲中的电源换成图乙中的 。
【答案】 电流方向 转换法 灵敏电流计
【详解】(1)[1]比较实验2和4,磁场方向相同,电流方向不同,导体运动方向不同,说明通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关。
(2)[2]实验中通过观察导线运动方向,来判断导线在磁场中受力方向,用到了转换法。
(3)[3]探究影响感应电流方向的因素,为了观察到明显的实验现象,需要用灵敏电流计代替电源来显示产生感应电流的方向。
直流电动机
知识点2
电动机构造
转子—转动的线圈;定子—固定不动的磁体
工作原理
根据通电线圈在磁场中受力的作用而发生转动的原理制成的
线圈在磁场中的转动
通电后的线圈会转动,转过平衡位置后,受到的力要阻碍它的转动,故线圈又会减速至零,向反方向转动,这样线圈在平衡位置左右来回摆动,慢慢停下来,最后停在平衡位置
使线圈连续转动的方法
方法一:当线圈越过平衡位置后停止对线圈供电,让线圈靠惯性转过后半周。但因为后半周线圈不受力的作用,故这种方法线圈的转动不稳定,动力弱。
方法二:在线圈转动的后半周,设法改变电流方向,使线圈在后半周也获得同转动方向相同的动力,这样线圈会平稳、有力地转动下去。实际的电动机就是采用该方法使线圈连续转动的,实现该目的的装置叫换向器。
换向器
当线圈转过平衡位置时,改变线圈中的电流方向,从而使线圈获得同转动方向相同的力,能持续转动下去
电动机中的能量转化
电动机在使用过程中,主要将电能转化为机械能对外做功
电动机优点
结构简单、体积小、效率高、制造方便、污染较小,种类繁多,能满足各种不同的需求
【典例2】如图是小名同学探究“让线圈转起来”的实验装置图,手机的 (选填“听筒”或“话筒”)就是利用该实验原理制成的,在实验中,为了改变线圈转动方向,可采取的方法是 (写出一种即可)。
【答案】 听筒 改变磁极方向/改变电流方向
【详解】[1]线圈能够转动的原理是磁场对通电导体有力的作用;手机的听筒是把强弱变化的电流通过磁场对电流的作用转化成声音的信号的,这与电动机的工作原理相同。
[2]若要改变线圈的转动方向,即改变通电导线受力的方向,可以将磁铁的N、S极位置对调或将电池的正、负极位置对调。
【变式2-1】我国高铁采用了能量回收制动方式:列车到站前停止电力供应,继续向前运行,内部线圈随车轮转动,切割磁感线产生感应电流。下列与其工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】列车到站前停止动力供电,继续向前运行,内部线圈随车轮转动,切割磁感线产生感应电流,把机械能转化为电能进行回收,该原理是利用电磁感应来工作的。
A.由图可知,闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流,这种现象叫电磁感应现象,发电机就是利用该原理来工作的,故A符合题意;
B.图中是奥斯特实验,说明通电导体的周围存在磁场,这种现象叫做电流的磁效应,故B不符合题意;
C.由图可知,电路中有电源,说明通电导体在磁场中要受到力的作用,电动机是利用该原理来工作的,故C不符合题意;
D.图中装置是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验,也可说明电流的磁效应,故D不符合题意。
故选A。
【变式2-2】如图所示为直流电动机工作原理图,则( )
A.线圈转动的工作原理是电磁感应
B.线圈中的电流方向始终不变
C.线圈转动时将电能全部转化为机械能
D.只改变电源正负极,线圈转动方向会改变
【答案】D
【详解】A.直流电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动,这是电能转化为机械能的过程;电磁感应是发电机的工作原理,是机械能转化为电能的过程,故A不符合题意;
B.线圈转动到平衡位置时,换向器会改变线圈中的电流方向,从而使线圈持续转动。因此,线圈中的电流方向是周期性改变的,故B不符合题意;
C.线圈在转动时,由于线圈有电阻,会产生热量,所以电能会转化为机械能和内能,而不是全部转化为机械能,故C不符合题意;
D.通电线圈在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向有关。只改变电源正负极,会改变线圈中的电流方向,而磁场方向不变,所以线圈的受力方向会改变,从而导致线圈的转动方向改变,故D符合题意。
故选D。
【变式2-3】小阳设计了一个如图所示的实验装置,用绝缘细线分别将轻质铜棒 ab、cd水平悬挂,置于水平放置的蹄形磁体的磁场中,铜棒 ab、cd用导线连接,构成一个闭合回路。小阳快速向右移动 ab, cd会运动;上下移动 ab, cd不动。
(1)分析小阳所做实验可知,产生感应电流的条件是: 电路的一部分导体,在磁场中做 运动时,导体中就产生感应电流。
(2)轻质铜棒cd运动的原理与生活中的 的工作原理相同。
【答案】(1) 闭合 切割磁感线
(2)电动机
【详解】(1)[1][2]小阳快速向右移动铜棒ab,铜棒ab做切割磁感线运动,cd会运动,所以可知,产生感应电流的条件是:闭合电路的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生感应电流。
(2)由题意可知,铜棒ab做切割磁感线运动,电路中有电流通过,铜棒cd运动是因为通电导体在磁场中受到力的作用,故与生活中的电动机的工作原理相同。
安装直流电动机模型
知识点3
1、安装直流电动机模型知识点的认识
(1)直流电机的结构应由定子、转子和换向器组成。
(2)直流电机运行时静止不动的部分称为定子,定子的主要作用是产生磁场,由机座、主磁极、换向极、端盖、轴承和电刷装置等组成;定子(即主磁极)被固定在风扇支架上,是电机的非旋转部分。
(3)运行时转动的部分称为转子,其主要作用是产生电磁转矩和感应电动势,是直流电机进行能量转换的枢纽,所以通常又称为电枢,由转轴、电枢铁心、电枢绕组、换向器和风扇等组成;转子中有两组以上的线圈,由漆包线绕制而成,称之为绕组,当绕组中有电流通过时产生磁场,该磁场与定子的磁场产生力的作用,由于定子是固定不动的,因此转子在力的作用下转动。
(4)换向器是直流电动机的一种特殊装置,由许多换向片组成,每两个相邻的换向片中间是绝缘片,在换向器的表面用弹簧压着固定的电刷,使转动的电枢绕组得以同外电路连接;当转子转过一定角度后,换向器将供电电压接入另一对绕组,并在该绕组中继续产生磁场,可见,由于换向器的存在,使电枢线圈中受到的电磁转矩保持不变,在这个电磁转矩作用下使电枢得以旋转。
2、解题方法点拨
(1)电动机是我们生活中常见的一种电气化设备,电动机将电能转化为机械能,从而带动各种生产机械和生活用电器的运转,电动机的应用很广,种类也很多,但它们工作的原理都是一样的。
(2)电动机指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置,按工作电源种类划分:可分为直流电机和交流电机,一些功率大点的家用电器一般都是交流电动机,如:电扇、洗衣机等;而一些功率小的电器一般使用直流电动机,如:电动玩具、录音机等,电动机的基本构造:转子和定子。
3、命题方向
(1)电动机的作用:把电能转化为机械能。
(2)换向器的作用:改变线圈的电流方向,使线圈得以持续转动。
(3)通电导体所受力的方向跟电流方向、磁场方向有关。
【典例3】如图所示,一个综合实践小组用一段漆包线绕成线圈abcd,用小刀刮两端引线的漆皮,一端全部刮去,另一端只刮上半周或下半周。将线圈abcd放在用硬金属丝做成的支架m、n上,并按图示连接电路,则电磁铁的上端是 极。闭合开关,用手轻推一下线圈,线圈会持续转动,这就是简易的 (选填“发电机”或“电动机”),若只将电源的正负极互换,则线圈转动方向会与原来的转动方向 (选填“相同”或“相反”)。
【答案】 N 电动机 相同
【详解】[1]由图得,电磁铁上表面的电流方向向由,由右手安培定则得,电磁铁的上端是N极。
[2]该图中线圈的转动是靠通电导体在磁场中受力的作用,电动机就是利用该原理制成的。
[3]通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关,若只将电源的正负极互换,则电流的方向发生改变,磁极的方向也发生了改变,则受到的磁场力的方向不改变,线圈转动方向会与原来的转动方向相同。
【变式3-1】下列措施中,不能增大直流电动机线圈的转速的是( )
A.增大线圈的匝数 B.在安全范围内换用电压更高的电源
C.换用磁性更强的磁体 D.将N、S极对调
【答案】D
【详解】ABC.导体对电流的作用力大小与电流大小、线圈匝数以及磁体磁性强弱有关,故ABC不符合题意;
D.将N、S极对调只能改变线圈的受力方向,不能改变线圈的受力大小,故D符合题意。
故选D。
【变式3-2】同学们在制作“让线圈转动起来”的活动中,将表面有金属镀层的磁铁吸在干电池的负极,将一根硬铜线折成线框搭在干电池的正极和磁铁上,如图所示。线框就会以干电池为轴转动起来( )
A.线框转动是因为电磁感应现象
B.改变电流方向,线框的转动方向不会改变
C.改变磁场方向,线框的转动方向不会改变
D.通电后的线框周围存在磁场
【答案】D
【详解】A.线框转动是因为通电导体在磁场中受力而转动的,故A不符合题意;
BC.通电导体在磁场中的受力方向与电流方向、磁场的方向有关,改变电流方向,线框的转动方会改变;改变磁场方向,线框的转动方向也会改变,故BC不符合题意;
D.通电导体周围存在磁场,通电后的线框周围也存在磁场,故D符合题意。
故选D。
【变式3-3】如图,这是电压表的内部结构示意图,线圈在磁场中,指针与线圈相连.当线圈中有电流通过时,线圈会转动,这与 (填“电动机”或“发电机”)的原理相同;闭合开关后指针向右偏转,若改变线圈中的电流方向,指针将 (填“向左”、“向右”)偏转。如果要增大电压表的量程,可以把R0换成阻值更 (填“大”“小”)的电阻。
【答案】 电动机 向左 大
【详解】[1]通过电压表的内部构造显示电压表的制成原理:通电线圈在磁场中受力而转动,与电动机原理相同。
[2]通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流的方向有关,闭合开关后指针向右偏转,若改变线圈中的电流方向,指针将向左偏转。
[3]线圈中的最大电流一定,由可知增大R0可能增大电压表的测量的最大电压即增大了量程。
1.用如图所示的装置探究磁场对通电直导线的作用,给铝棒AB通电,观察到AB向右运动。要使AB向左运动,下列做法中可行的是( )
A.仅将磁体的N、S极对调 B.仅换用磁性更强的磁体
C.仅将铝棒AB换成铜棒 D.仅增加AB中的电流强度
【答案】A
【详解】A.仅将磁体的N、S极对调,只改变一个影响因素磁场方向,受力运动方向改变,故A符合题意;
B.换用磁性更强的蹄形磁体,不会改变运动方向,故B错误;
C.将铝棒AB换成铜棒,电流方向不改变,受力运动方向不改变,故C错误;
D.仅增加AB中的电流强度,不会改变运动方向,故D错误。
故选A。
2.当开关闭合后,ab段所受到的磁场力的方向如图所示。下列选项中关于ab段所受到的磁场力的方向正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】由图得,当线圈电流从a流向b,磁场方向从右往左时,ab段受到的磁场力的方向从下到上。
A.线圈电流从b流向a,磁场方向从右往左时,ab段受到的磁场力的方向从上到下,故A错误;
B.线圈电流从a流向b,磁场方向从左往右时,ab段受到的磁场力的方向从上到下,故B错误;
C.线圈电流从a流向b,磁场方向从左往右时,ab段受到的磁场力的方向从上到下,故C正确;
D.线圈电流从b流向a,磁场方向从右往左时,ab段受到的磁场力的方向从上到下,故D错误。
故选C。
3.如图所示,这是2024年3月28日正式上市的某款国产新能源车,它不仅实现了全语音交互、车内外高清摄像、自动刷脸识别车主身份等智能操作,还具备全速自适应巡航等智能驾驶功能,它展现了“中国智造”的科技风采。下列说法正确的是( )
A.汽车行驶过程中司机相对于路边的树木是静止的
B.汽车雷达发出的超声波在传播过程中不需要介质
C.行驶过程中车尾“吸引”落叶是因为空气流速大压强小
D.汽车的电动机利用了电磁感应原理
【答案】C
【详解】A.汽车行驶过程中,司机相对于路边的树木位置发生了变化,所以司机是运动的,故A错误;
B.超声波属于声波,声音的传播需要介质,故B错误;
C.行驶过程中车尾“吸引”地面的落叶是因为车尾和树叶之间的流速大,压强小,外侧的流速下,压强大,由于内外的压强差使车尾吸引树叶,故C正确;
D.电动机是利用通电导体在磁场中受到力的作用来工作的,故D错误。
故选 C。
4.一款学生使用的电动橡皮擦,其内部构造是在一个壳体内安装微型电动机和两节干电池。闭合开关后电动机开始工作,使橡皮可以自动擦除字迹。关于电动橡皮擦工作时涉及的物理知识,下列说法正确的是( )
A.电动橡皮擦正常工作时的功率约为200W
B.干电池为橡皮擦供电时将化学能转化为电能
C.电动机的工作原理是通电导线周围存在磁场
D.橡皮擦和纸张摩擦微微发热是通过热传递的方式改变橡皮擦的内能
【答案】B
【详解】A.电动橡皮擦是学生使用的小型电器,功率通常较小,约为几瓦,200W 功率过大,不符合实际情况,故A错误;
B.干电池为橡皮擦供电时将化学能转化为电能,供电动机使用,故B正确;
C.电动机的工作原理是通电导线在磁场中受力的作用运动,故C错误;
D.橡皮擦和纸张摩擦微微发热是因为克服摩擦力做功产生内能,通过做功的方式改变橡皮擦的内能,故D错误。
故选B。
5.教室是我们最熟悉的地方。以下关于教室中的电路及元件说法正确的是( )
A.教室里的插座提供的电压是36V
B.教室里的电风扇工作时主要将电能转化为机械能
C.教室里的一个开关可以同时控制三盏灯的亮与灭,则这三盏灯一定是串联的
D.教室里的一体机工作时,老师关掉了前排的灯,则其他的灯会更亮
【答案】B
【详解】A. 我国照明电路的电压为220V,教室里的插座提供的电压是220V,而非36V,故A错误。
B. 电风扇的核心部件是电动机,工作时主要将电能转化为机械能,故B正确。
C. 教室里的灯是并联的,一个开关能同时控制三盏灯,说明开关位于干路中,而非三盏灯串联,故C错误。
D. 教室里的灯是并联的,各支路互不影响。关掉前排的灯,其他灯两端的电压仍为220V,电流和亮度不变,故D错误。
故选B。
6.下列有关“电和磁”的知识中说法正确的是( )
A.摩擦起电的实质是创造电荷
B.电路着火应立即用冷水浇灭
C.电动机原理是电磁感应现象
D.家用电器的金属外壳要接地
【答案】D
【详解】A.摩擦起电的实质是电荷的转移,故A错误;
B.电路着火应立即切开电源,再进行灭火,故B错误;
C.电动机原理是通电导体在磁场中受力运动,故C错误;
D.家用电器的金属外壳要接地,防止外壳漏电时发生触电事故,故D正确。
故选 D。
7.如图所示的是某款国产新能源汽车,它不仅实现了全语音交互、车内外高清摄像、自动刷脸识别车主身份等智能操作,还具备全速自适应巡航等辅助驾驶功能,展现了“中国智造”的科技风采。下列说法正确的是( )
A.汽车行驶过程中,司机相对于路边的树木是运动的
B.汽车轮胎做得宽大是为了增大对地面的压强
C.汽车电动机的工作原理是电磁感应现象
D.汽车在高速公路行驶时,汽车对地面的压力大于汽车所受的总重力
【答案】A
【详解】A.汽车在行驶过程中,相对于路边的树木,司机的位置一直发生变化,故司机是运动的,故A正确;
B.汽车轮胎做得宽大是通过增大受力面积,减小汽车对地面的压强,故B错误;
C.汽车电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用,故C错误;
D.汽车在高速公路行驶时,汽车上方的空气流速较大,压强较小,汽车下方的空气流速较小,压强较大,产生一个向上的压力差,则汽车对地面的压力小于汽车所受的总重力,故D错误。
故选A。
8.如图所示,甲、乙、丙、丁是四幅实验图,下列说法正确的是( )
A.利用甲实验装置的原理可制成动圈式话筒
B.乙实验说明通电导体在磁场中受力的作用
C.根据图丙的实验原理可制成扬声器
D.丁实验说明同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引
【答案】D
【详解】A.动圈式话筒的工作原理是电磁感应现象;甲实验装置的原理是通电导线在磁场中受力的作用运动,故A错误;
B.乙实验说明磁体在通电导体的周围发生偏转,说明通电导体的周围存在磁场,故B错误;
C.根据图丙的实验原理是电磁感应现象,扬声器的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用运动,故C错误;
D.丁实验说明同名磁极相互靠近时,磁极相互远离、异名磁极相互靠近时,磁极相互靠近,说明同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,故D正确。
故选D。
9.如图所示为小明自制的简易电磁门锁,其中条形磁体为锁栓,锁栓与连动片固定在一起,构成了电磁锁的活动部分。闭合开关,向左移动变阻器的滑片P,锁栓由静止变为向左滑动,压缩复位弹簧,同时与锁扣分离,门锁被打开;断开开关,复位弹簧使门锁关闭。闭合开关,下列说法正确的是( )
A.电磁铁的原理与电动机相同
B.电源d端为负极
C.打开门锁时,条形磁体在滑动过程中受到向左的摩擦力
D.滑片P向左移动过程中,电磁铁的磁性增强
【答案】D
【详解】A.电磁铁是利用电流的磁效应,电动机是利用通电导体在磁场中受力运动,原理不同,故A错误;
B.闭合开关,锁栓向左滑动,说明电磁铁的b端为S极,根据安培定则,右手握住螺线管,大拇指指向 N 极,四指环绕的方向为电流方向,可知电流从 d 端流入,所以 d 端为正极,故B错误;
C.打开门锁时,条形磁体向左滑动,摩擦力方向与相对运动方向相反,所以受到向右的摩擦力,故C错误;
D.滑片P向左移动过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电流变大,电磁铁的磁性增强,故D正确。
故选D。
10.如图所示,某实验小组用一段漆包线绕成线圈abcd,用小刀刮两端引线的漆皮,一端全部刮去,另一端只刮上半周或下半周。将线圈abcd放在用硬金属丝做成的支架mn上,并按图示连接电路,闭合开关,用手轻推一下线圈,线圈会持续转动,这就是简易电动机,若只将电源的正负极互换,则线圈转动方向会与原来的转动方向 (选填“相同”或“相反”),原因是 。
【答案】 相同 电流的方向和磁场的方向都发生了变化
【详解】[1][2]若只将电源的正负极互换,则电流的方向发生改变,磁极的方向也发生了改变,则受到的磁场力的方向不改变,线圈转动方向会与原来的转动方向相同。
11.如图所示为电流表的内部结构示意图。接入电路,当有电流通过时,线圈带动指针偏转,其工作原理是 ,将电能转化为 能;测量时必须选择正确的接线柱,因为线圈所受力的方向与 有关。
【答案】 磁场对通电导体有力的作用 机械 电流方向
【详解】[1][2]由图可知,电流表内有永磁体、线圈,当有电流通过线圈时,线圈受到磁场的作用力而转动,带动指针偏转,这个过程电能转化为机械能。
[3]通电导体在磁场中的受力方向与电流方向及磁场方向有关。当磁场方向一定时,电流方向不同,线圈的转动方向不同,所以电流表测量时必须选择正确的接线柱,否则指针反偏,可能损坏电流表。
12.如图甲所示的“聪明电梯”在有、无人乘坐时会以不同的速度运行,这样可以节约用电。图乙是其控制电路图,R是一个压敏电阻,当有人走上电梯后,R阻值随压力的增大而 (选填“增大”“减小”或“不变”),图乙中电磁铁的磁性将 (选填“增强”“减弱”或“不变”),电动机的转速将变快。
【答案】 减小 增强
【详解】[1]压敏电阻的特性是阻值随压力增大而减小;当有人走上电梯,压力增大,故R的阻值减小。
[2]控制电路中,R阻值减小,电源电压不变,根据欧姆定律,电路电流增大;电磁铁的磁性强弱与电流大小有关,电流越大磁性越强,故磁性将增强。
13.福建舰是我国自主设计建造的首艘弹射型航空母舰。如图是它的弹射装置,弹射车处于导轨的强磁场中,给弹射车内的导体通入强电流,它会获得强大推力,并推动舰载机快速起飞。弹射车获得推力的原理是 ,在此过程中是将电能转化为 。
【答案】 磁场对通电导线有力的作用 机械能
【详解】[1]弹射车处于导轨的强磁场中,当弹射车内的导体通入强电流时,它会受到强大的推力,由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动。
[2]电磁弹射过程中,消耗电能,获得机械能,该过程是将电能转化为机械能。
14.地磁场被称为地球生命的保护伞,对我们来说有着至关重要的意义。地磁场的存在,使得来自宇宙空间的高速带电粒子无法直射地球,避免了对地球生命的威胁。这是因为 ,从而使带电粒子运动状态发生改变。
【答案】见解析
【详解】高速带电粒子流的定向运动形成电流,根据磁场对通电导体有力的作用可知,高速带电粒子流受地磁场力的作用而偏离地球,无法直射地球,对地球起到保护作用。
15.电与磁之间存在着相互联系,彰显物理现象的对称、统一之美,小雨同学利用如图所示的实验装置探究电生磁。
(1)对比图甲和图乙可知:小磁针发生偏转,说明通电导线周围存在 ,磁场方向跟 有关;
(2)由图丙可知将自制的电动机接入电路,如图所示闭合开关,仅调换磁体的磁极,线圈转动方向与原转动方向 (选填“相同”或“相反”)。
(3)图丁探究电磁铁磁性强弱与 的关系,实验发现被电磁铁吸引的大头针下端是分散的,其原因是大头针被磁化后, ;两个电磁铁串联的目的是为了 。
(4)利用上述结论分析图戊,下列措施中能使图中电磁铁磁性减弱的是______。
A.滑片P向右移动,其他条件不变
B.滑片P向左移动,其他条件不变
C.开关S由1扳至2,其他条件不变
D.电源正负极对调,其他条件不变
【答案】(1) 磁场 电流方向
(2)相反
(3) 线圈匝数 同名磁极互相排斥 控制电流相同
(4)AC
【详解】(1)[1][2]在静止的小磁针上方,放一根与小磁针平行的导线,给导线通电时小磁针偏转,说明了通电导体周围存在磁场;对比图甲和图乙,电流方向改变,小磁针偏转的方向也改变,说明磁场方向跟电流方向有关。
(2)由图丙可知,将自制的电动机接入电路,由于电动机的转向与电流方向和磁场方向有关,改变其中一个,转向改变,所以闭合开关,仅调换磁体的磁极,线圈转动方向与原转动方向相反。
(3)[1]由图丁可知,通过两电磁铁的电流相同,两电磁铁的线圈匝数不同,所以是探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系。
[2]实验发现被电磁铁吸引的大头针下端是分散的,其原因是大头针被磁化后,下端磁极相同,同名磁极互相排斥。
[3]探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系时,应控制电流相同,线圈匝数不同,将两电磁铁串联的目的是控制通过两个电磁铁的电流相同。
(4)A.其他条件不变,滑片P向右移动,电路中的电阻增大,电流减小,电磁铁的磁性会减弱,故A符合题意;
B.其他条件不变,滑片P向左移动,电路中的电阻减小,电流增大,电磁铁的磁性会增强,故B不符合题意;
C.其他条件不变,开关S由1扳至2时,线圈的匝数减少,电磁铁的磁性会减弱,故C符合题意;
D.其他条件不变,电源的正负极对调只会改变电流的方向和电磁铁的磁极,对电磁铁的磁性不会有影响,故D不符合题意。
故选AC。
16.图甲是小雪自制的小风扇,使用时发现小风扇转动,但风却向后吹。小雪设计了如图乙所示的实验探究其原因。
(1)闭合开关,给铜棒ab通电,发现铜棒ab向右运动,这表明铜棒ab在磁场中受到 的作用。
(2)保持磁场方向不变,将电源正、负极对调后接入电路,闭合开关,发现铜棒ab向左运动,这表明 。
(3)继续探究通电导体所受力的方向与磁场方向的关系时,接下来的操作: 。
(4)根据实验,要改变小风扇转动方向,小雪应该 。
(5)请列举一个和小风扇工作原理相同的用电器: 。
【答案】(1)力
(2)通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关
(3)见解析
(4)改变电流方向
(5)电吹风
【详解】(1)铜棒ab本来静止,当通电后发生了运动状态的改变向右运动,说明此时受到了磁力的作用。
(2)保持磁场方向不变,将电源正负极对调后接入电路,闭合开关,此时电流的方向发生了改变,这时发现铜棒ab由原来的向右运动变成向左运动,说明通电导体在磁场中受力的方向与电流方向有关。
(3)继续探究通电导体所受力的方向与磁场方向的关系时,接下来的操作为:保持电流方向不变,将磁体的两极对调,观察铜棒的运动方向。
(4)要改变风扇的方向可以通过改变电流方向来调节或改变磁极的方向,具体的方法可以对调电源正负极或将小风扇拆开后将里面电动机的磁极对调。
(5)和小风扇工作原理相同的用电器有电吹风、洗衣机或电动车等,因为它们都是利用通电线圈在磁场中受力而转动的。
17.人工心脏泵可短时间代替心脏工作,如图是该装置的示意图磁体固定在左侧,线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上(相当于一个电磁铁),活塞筒通过阀门与血管相通,阀门只能向外开启,只能向内开启,线圈中的电流从A流向B时,请你在图中标明电磁铁中电流方向、电磁铁的N、S极 。此时活塞会向 (选填“左”或“右”)运动,血液会 (选填“流入”或“流出”)活塞筒,该装置工作时,线圈AB中的电流方向 (选填“需要”或“不需要”)改变。
【答案】 左 流入 需要
【详解】[1]线圈中的电流从A流向B时,螺线管上导线电流方向向下,根据安培定则可知,螺线管左端为S极,右端为N极,作图如下所示:
[2]异名磁极相互吸引,此时活塞左移,筒内压强减小,血液流入筒。
[3]因为工作时活塞要左右移动,电磁铁磁极要改变,所以电流方向需要改变。
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