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、电动机及动圈式扬声器等核心内容。课堂从电力机车、冰箱等生活中的电动机应用导入，通过“通电为何转动”的问题衔接磁场对导线作用的实验，再探究线圈持续转动原理引入换向器，最终联系扬声器应用，构建从现象到原理再到应用的学习支架。 其亮点在于以科学探究为核心，通过控制变量法实验（如改变电流或磁场方向观察导体运动方向）培养学生科学探究能力，用左手定则建立模型体现科学思维，结合电动机能量转化（电能转机械能）强化物理观念。教学方法注重实验引导与问题驱动，帮助学生理解抽象概念，教师可借助清晰的知识脉络提升教学效率。

第十四章 电与磁 第5节 磁场对通电导线的作用力 电力机车、电梯、电风扇、冰箱、洗衣机、机器人，以及各种电动玩具都离不开电动机。 电力机车 电梯 电风扇 冰箱 洗衣机 机器人 给电动机通电，它就能够转动。这是为什么呢？ 一：磁场对通电导线的作用 磁体间通过磁场相互作用 磁体周围存在磁场 通电直导体周围存在磁场 通电导线是不是也会受到磁场的作用力呢？ 实验现象 铜棒 ab向右运动 导体棒 ab 实验结论 通电导体棒在磁场中会受到力的作用。 磁场对通电导体棒的作用 通电导体棒在磁场中受力的方向可能与哪些因素有关？ 控制变量法 ① 电流方向 ②电流方向不变，改变磁场方向。 ② 磁场方向 ① 磁场方向不变，改变电流方向。 观察导体棒运动的方向。 猜想 实验方法 实验思路 ① 磁场方向不变，改变电流的方向，观察导体棒运动的方向。 ②电流方向不变，改变磁场方向，观察导体棒运动的方向。 改变电流方向后 改变电流方向前 I F S N I F S N I F S N I F S N 改变磁场方向后 改变磁场方向前 　 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、磁场的方向都有关系，当电流的方向或者磁场的方向变得相反时，通电导线受力的方向也变得相反。 实验现象 实验结论 当通电导线与磁场方向垂直时，磁场对通电导线作用力的方向与磁场方向、电流方向之间的关系，可用图示的方法来表示。伸开左手，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。这称为左手定则。 如果把一个通电线圈放在磁场中，它会怎样运动呢？ 　　通电线圈可以在磁场里转动过一定角度，但不能持续转动。 如何能让线圈在磁场中转动起来呢？ 探究：通电线圈在磁场中转动 线圈受到的力使它顺时针转动。 线圈由于惯性会越过平衡位置。 线圈受到的力使它逆时针转动。 为什么线圈不能持续转动？ 线圈受到的力使它顺时针转动。 通电线圈达到平衡位置后，由于惯性，它会越过平衡位置。 由于惯性，线圈继续转动。 转动半周后再继续供电，线圈就可以持续转下去了。 方法一：转过平衡位置后断电 如何才能让线圈持续转动呢？ 线圈受到的力使它顺时针转动. 通电线圈达到平衡位置后，由于惯性，它会越过平衡位置. 线圈受到的力仍然使它顺时针转动. 方法二：转过平衡位置后改变电流方向 当线圈转到平衡位置时，改变电流的方向，观察线圈的转动情况. 通过换向器来实现这一目的。 实际的电动机如何改变电流方向？ 通过换向器可以使线圈中电流每半周改变一次。 两个 铜半环 电刷 换向器 二：电动机 电动机主要由线圈和磁体两部分组成，能够转动的部分叫作转子，固定不动的部分叫作定子。 定子 转子 电动机的工作原理： 电动机的工作原理： 电动机的能量转化： 通电线圈在磁场中会受力转动 电能转化为机械能 甲乙 丙丁 在这两个平衡位置，线圈所受的磁场力为零，所以不能自行启动。 甲乙丙丁 如果通电前线圈停在图乙或图丁的平衡位置上，那么通电时电动机能够自行启动吗？为什么？ 实际的电动机都有多个线圈，每个线圈都接在一对换向片上，以保证每个线圈在转动的过程中受力的方向都能使它朝同一方向转动。 线圈 换向器 优点：构造简单、控制方便、体积小、效率高，种类繁多。 散热扇 电 钻 水 泵 三：动圈式扬声器 学校的操场上挂着扬声器(喇叭)，收音机、电视机、音响中都有扬声器.扬声器是怎样发出声的呢？ 扬声器的构造示意图 扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置。 扬声器的结构 通电后扬声器是如何工作的呢？ 扬声器的工作原理： 通电线圈在磁场中受力运动。 在实际工作中，通过线圈的电流大小和方向都会发生改变，纸盆的震动幅度也会随之改变。 点击播放视频 利用上述扬声器原理，可以制成头戴式耳机和小巧的入耳式耳机. 磁场对通电导线的作用力 磁场对通电导线的作用 磁场对通电导线有力的作用 左手定则 基本构造：永磁体、音圈和锥形纸盆 工作原理：通电线圈在磁场中受力而运动 力的方向与电流方向和磁场方向有关 动圈式扬声器 基本构造：换向器、电刷、转子、定子 工作原理：通电线圈在磁场中受力而转动 能量转化：电能转化为机械能 电动机 1. 如图所示，闭合开关，铜棒向左运动，为使铜棒向右运动，下列操作不可行的是（　　） A．只对调电源的正、负极 B．只对调磁体的N、S极 C．导线①接A、C接线柱， 导线②接B、D接线柱 D．同时对调电源正、负极和磁体N、S极 D 2.电让我们的生活丰富多彩，关于下图所示的情景说法正确的是（　　） A．甲图中的通电螺线管，将它自由悬垂，则它的B端静止时指向南方 B．乙图中的手摇发电机，它的工作原理是电磁感应，可将机械能转化为电能 C．丙图中的实验结果表明，只要给导体通电，导体附近的小磁针就一定会发生偏转 D．丁图中所探究的实验中通电导体受力方向与电流方向和磁场强弱有关 B 3.图示为直流电动机的工作原理图。线圈abcd处于向右的磁场中，两个铜半环E和F跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两半环中间断开，彼此绝缘；A和B是电刷，它们分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。在图示位置，电流沿dcba流过线圈，dc边受到磁场的作用力向下，则（　　） A．线圈在图示位置时，ab边受到磁场的作用力向下 B．线圈由图示位置转过180°时，电流沿dcda流过线圈 C．线圈由图示位置转过180°时，dc边受到磁场的作用力向下 D．线圈由图示位置转过180°时，ab边受到磁场的作用力向下 D sdk_3110(6A571F) sdk_3110(56F88D) sdk_3110(7EA25C) $