14.5 磁场对通电导线的作用力 课件-2025-2026学年北师大版物理九年级全一册

该初中物理课件围绕“磁场对通电导线的作用力”展开，涵盖实验探究、左手定则、电动机原理及应用等核心内容。通过电动玩具车、电风扇等生活实例导入，引导学生从“物体受力运动”现象出发，经实验探究（控制变量法）得出力的方向规律，再通过左手定则深化理解，最终联系电动机、扬声器等应用，构建“现象-规律-应用”的学习支架。 其亮点在于以科学探究为主线，通过实验表格记录电流、磁场方向与运动方向关系（科学探究），结合左手定则本质解读（科学思维），并以换向器解决线圈连续转动问题为例（物理观念）。学生能在探究中培养科学思维与实验能力，教师可借助清晰的逻辑链条和实例提升教学效率。

14.5 磁场对通电导线的作用力 第十四章 电与磁 新课导入 观察与思考 新知探究 实验：1.把导线ab放在磁场中，接通电源观察导线的运动； 2.接着把电源正、负极对调，闭合开关，观察实验现象； 3.再接着把蹄形磁体上下磁极调换，观察实验现象。 思考：通电导线是不是也会受到磁场的作用力呢？ 一、磁场对通电导线的作用 a a a N S I N S I N S I F F F b b b 电流方向 b→a a→b a→b 磁场方向 向下 向下 向上 运动方向 向右 向左 向右 通电导体在磁场中受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁感线的方向都有关系。 控制变量法 新知探究 1.受到。因为力的作用是相互的。 2.如果增大电流，通电导线在磁场中的运动加快。这说明通电导线在磁场中所受力的大小与电流的大小有关。 新知探究 新知探究 伸出左手，使拇指与四指在同一平面内并跟四指垂直，让磁感线垂直穿入手心，四指指向电流方向，这时，拇指所指的方向就是磁场对通电导线作用力的方向。 利用左手定则判定三个方向间的关系 新知探究 1、磁场对通电导体有力的作用 2、力的作用产生的实质分析： 是通过磁场间的相互作用实现的。 3、磁场对通电导体产生的作用力： ①电流方向有关 ②磁场方向有关 4、产生的作用力改变的方法： ①只改变电流方向 ②只改变磁场方向 当以上两个条件同时改变时，则产生作用力的方向将不变 5、当电流方向与磁感线方向平行时，通电导体不受磁场力的作用 解读左手定则本质 新知探究 思考：通电导线只能在磁场中往一个方向移动，而电动机是可以转动的，那么应该怎么办呢？ 通电线圈在磁场中会转动，转动方向跟电流的方向、磁感线的方向有关。 演示 通电线圈在磁场中的运动 二、电动机 新知探究 简易直流电动机 新知探究 S I F F N 通电线圈在磁场中会发生转动 新知探究 F F 但是当线圈的平面与磁场垂直时，就会停止转动…… 通电线圈在磁场中受力转动，最终停在平衡位置。 理解：平衡位置→通电线圈的平面与磁感线垂直时，线圈受到磁场力为一对平衡力，此时线圈的位置为平衡位置。 新知探究 改变电流方向 S N F 如果在线圈靠惯性越过平衡位置的瞬间，立刻改变其中的电流方向…… 线圈就会继续转动下去 F 新知探究 能够完成这一任务的装置叫作换向器 彼此绝缘的两个铜制半圆环 一对与电源连接的电刷 换向器 1、组成： 两个铜制半圆环 2、作用：当通电线圈刚转过平衡位置时，能自动改变线圈中的电流方向，使线圈持续转动下去。 新知探究 图14.5-5是一个教学用的直流电动机模型，先让线圈处于水平位置，然后通电，可以看到它连续地转动。为什么这个电动机能够使线圈连续转动呢？ 原来在这个电动机中，巧妙地设计了带有两个铜半环的换向器，它与电刷配合，解决了线圈不能连续转动的问题。 新知探究 图甲是开始通电时的状态，换向器F与电刷A接触，换向器E与电刷B接触。线圈ab边的电流由b向a，受到向上的磁场力，cd边的电流由d向c，受到向下的磁场力，于是线圈开始沿顺时针方向转动。 转过90°就到了图乙的状态，这是平衡位置。 新知探究 线圈由于惯性冲过平衡位置，向着图丙所示位置转动。于是换向器就改变了所接触的电刷，换向器E与电刷A接触、换向器F与电刷B接触，这时ab边和cd边所受磁场力都使得线圈沿顺时针方向转动，在线圈继续转动经过图丙所示的位置，继而转到图丁所示的平衡位置时，又靠惯性冲过去，ab边和cd边所受磁场力仍使得线圈沿顺时针方向转动，再继续转过90°，就回到了图甲的状态。 总之，依靠换向器与电刷的配合，每转动半周，线圈中的电流方向就改变一次，这样线圈就能连续不停地沿同一方向转动下去。 新知探究 电动机的应用 散热扇 电 钻 水 泵 新知探究 使用直流电动机的交通工具 地铁 电动自行车 思考:这些交通工具的优点有哪些? 电车 优点：构造简单、制造方便、体积小、效率高、便于控制，而且种类繁多，能满足不同的需要。 新知探究 2、工作原理：在音圈中有电流通过时就会受到磁场力的作用而运动。由于扬声器工作时通过音圈的电流是反复变化的，所以音圈就要前后往复运动，从而带动纸盆来回振动，就发出了声音。 1、组成：音圈、永磁体、锥形纸盆。 知识要点: 1、磁场对通电导线有力的作用； 2、纸盆振动产生声音。 三、动圈式扬声器 新知探究 课堂小结 电动机 应用 磁场对通电 导线的作用 结构 能量转化 换向器 其他应用 课堂训练 1. 在物理学中，用 表示电流的方向垂直于纸面向里，⊙表示电流的方向垂直于纸面向外。如图所示，表示直导体a在磁场中受到一个既跟电流方向垂直，又跟磁场方向垂直的水平向左的磁场力F。 下列四种情况中，通电导体b受到的磁场力方向水平向左的是( ) C 课堂训练 2. 如图为直流电动机的基本构造示意图，闭合开关，线圈沿顺时针转动，现要使线圈沿逆时针转动，下列方法中可行的是(　　) A. 对调电源正、负极 B. 增加电源电压 C. 换用磁性更强的磁体 D. 对换磁极同时改变电流方向 A 课堂训练 3. 要改变直流电动机的转动方向，可以( ) A、增大电流 B、改变线圈中的电流方向或对调磁铁两极 C、同时改变电流方向和磁场方向 D、增强磁铁的磁性 B 课堂训练 Lavf57.62.100 $