資源簡介

(共27張PPT)
第三節 磁場對電流的作用 電動機
第十六章 電磁轉換
逐點
導講練
課堂小結
作業提升
學習目標
課時講解
1
課時流程
2
磁場對電流的作用
直流電動機的原理
知識點
磁場對電流的作用
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感悟新知
1
1. 探究磁場對通電直導線的作用
實驗體驗：(1)如圖1 所示，給靜止的直導線通電時，直導線會運動起來；
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(2)改變直導線中的電流方向時，直導線運動方向隨之發生改變；
(3)將磁極對調時，直導線運動方向隨之發生改變．
實驗結論：通電直導線由靜止到運動，表明磁場對通電直導線有力的作用，運動方向的改變表明通電直導線的受力方向與電流方向和磁場方向有關.
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推理思考 如圖所示，通電直導線的電流方向和周圍的磁場方向同時改變，通電直導線的受力方向是否改變？為什么？
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推理結果
受力方向不改變.如圖所示，通電直導線的受力方向向右，只改變磁場方向時，受力方向會由向右變成向左；在此基礎上再改變電流方向時，受力方向又要從向左變成向右.故電流方向和磁場方向同時改變時，受力方向不變．
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2. 磁場對電流的作用
(1)磁場對通電導體有力的作用，力的方向與電流方向和磁場方向有關．
(2)磁場中受力作用的導體，若導線中電流方向和磁場方向兩者中只有一個對調方向，導體受力方向隨之改變；若兩者同時對調方向，導體受力方向將保持不變．
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關聯結果
將通電直導線置于磁場中，由于通電直導線周圍存在磁場，磁場與通電直導線中電流產生的磁場發生相互作用，故磁場會對通電直導線產生力的作用.
關聯思考 在磁場中通電直導線為什么會受到力的作用？
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如圖2 所示是“通電導線在磁場中受力”的實驗示意
圖. 小謙同學實際探究時，在下表記錄了實驗情況.
例 1
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實驗序號 磁場方向 ab 中電流方向 ab 運動方向
1 向上 無電流 靜止不動
2 向下 由a 向b 向左運動
3 向上 由a 向b 向右運動
4 向下 由b 向a 向右運動
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解題秘方：通電導體在磁場中受力，受力方向與磁場方向和電流方向兩個因素有關，只改變其中一個因素，可以改變運動方向，同時改變兩個因素，運動方向不會改變．
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(1)比較實驗2 和3，說明通電導線在磁場中受力方
向與_________有關；比較實驗______和______，說明通電導線在磁場中受力方向與電流方向有關．
解析：比較實驗2 和3，電流方向相同，磁場方向不同，導體運動的方向不同，說明通電導線在磁場中受力方向與磁場方向有關；比較實驗2 和4，磁場方向相同，電流方向不同，導體運動方向不同，說明通電導線在磁場中受力方向與電流方向有關.
磁場方向
2
4
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(2)小謙通過觀察導線運動方向，來判斷導線在磁場中受力方向，用到的物理學方法是______(填下列選項對應的符號).
A. 類比法 B. 控制變量法 C. 轉換法
解析：實驗中通過觀察導線運動方向，來判斷導線在磁
場中受力方向，用到的科學方法是轉換法．
C
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1.[淮南模擬] 如圖3所示， 組裝好實驗器材，給鋁棒通電，觀察到鋁棒運動起來， 表明磁場對通電直導線有__________；對調磁極，觀察到鋁棒運動的方向發生改變，表明_______________________有關．
力的作用
受力方向與磁場方向
知識點
直流電動機的原理
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2
1. 磁場中的通電線圈
實驗體驗：用漆包線繞成線圈，將線圈兩端的漆全部刮去后，放入磁場，如圖4 所示．閉合開關，線圈會順時針或逆時針從豎直位置轉動到水平位置擺動幾下而停止.
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2. 線圈不能持續轉動的原因
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分析思考(1)圖5 甲中，線圈左右兩邊的電流方向和周圍的磁場方向有什么異同？線圈如何轉動？
分析結果
圖甲中位置時，線圈左右兩邊的磁場方向相同、電流方向相反，即左右兩邊所受力的方向相反，左邊的受力向上，右邊的受力向下，線圈會順時針轉動．
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(2)圖乙中，線圈上下兩邊所受的力是什么關系？線圈如何轉動？
分析結果
圖乙中線圈兩邊所受的力恰好平衡，線圈因慣性轉到圖丙位置．
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(3)圖甲和圖丙對比，線圈在圖丙位置會如何轉動？
分析結果
圖丙和圖甲對比，圖丙線圈右邊的受力向上，左邊受力向下，線圈又會逆時針轉到圖乙的位置．
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3. 平衡位置 通電線圈的平面與磁感線垂直時，線圈受到的磁場的作用力相互平衡，我們把這個位置稱為平衡位置.
4. 電動機的工作原理 圖6 甲中，連接在通電線圈兩端的兩個半圓銅環叫換向器，電流經過換
向器流過線圈，線圈順時針轉動；
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圖乙中，線圈在平衡位置，線圈中無電流通過，靠慣性繼續轉動；圖丙中，換向器改變了線圈中的電流方向，線圈繼續順時針轉動．
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[廣州越秀區校級二模] 如圖7 直流電動機(已安裝換向器)的兩個不同時刻的工作原理圖，
例2
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下列分析正確的是( )
A. 甲圖導線ab 和乙圖導線cd 的受力方向相反
B. 線圈中的電流方向始終保持不變
C. 導線cd 在這兩個時刻電流方向相同，受力方向相同
D. 導線ab 在這兩個時刻電流流向不同，受力方向不同
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解題秘方：電動機是根據通電導體在磁場中受力的原理制成的，導體受力的方向與磁場的方向和電流的方向有關．解題關鍵在于據此運用比較法進行判斷．



解析：通電導體受力的方向與磁場的方向和電流的方向有關．甲圖導線ab 和乙圖導線cd 比較，磁場方向相同、電流方向相同，即受力方向相同；
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導線cd 在甲圖中電流方向是由d到c 的，在乙圖中電流方向是由c 到d 的，即電流方向相反，磁場方向相同，即受力方向不同；導線ab 在這兩個時刻的電流方向相反，磁場方向相同，即受力方向不同．
答案：D
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2. 電機(發電機、電動機的統稱)在生活中的應用越來越廣泛．如圖8 所示的電機工作時能量轉化是____________
_______(填“電能轉化為機械能”或“機械能轉化為電能”)．圖中兩個銅半環E 和F 分別
與線圈兩端相連，這個部件叫換向器，
它的作用是當線圈剛越過平衡位置時
改變線圈中______的方向，使線圈繼續轉動下去.
電能轉化為
機械能
電流
磁場對電流的作用 電動機
電動機
磁場對通電導
線的作用
結構
能量轉化
換向器
其他應用
應用

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