教科版九年级物理上册 第8章第2节 磁场对电流的作用课件(共28张PPT)

(共28张PPT)
第2节 磁场对电流的作用
情景导入
电动玩具车是怎么开动的？
玩具车内部装着一个小电动机。接通电源，电动机立刻转动起来，并带动车轮旋转。
电动机是应用最广泛的机械之一，你家中许多电器就是由它来驱动的。
电动机为什么能够转动呢？
一.磁场对通电导线的作用
电动机通过电流时才会转动。电流能产生磁场，磁场对磁极有作用，那么磁场对电流会不会有作用呢？
思考：
实验探究：让通电导线在磁场中动起来
如图所示，把一根直导线ab放在磁体的磁场中，导体两端通过光滑金属导轨与电源，开关相连。接通电源，电流通过导线ab，观察发生的现象。
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把电源的正负板对调后接入电路，接通电源，电流通过导线ab ，观察到导线ab向左运动。
磁场方向不变，改变电流方向，导线ab的运动方向改变，即导线ab的受力方向改变。
把磁体上下磁极调换一下，接通电源，电流通过导线ab ，观察到导线ab向左运动。
电流方向不变，改变磁场方向，导线ab的运动方向改变，即导线ab的受力方向改变。
同时把电源的正负极和磁体的上下磁极对调，接通电源，电流通过导线ab，观察到导线ab向右运动。
同时改变电流方向和磁场方向，导线ab的运动方向不变，即导线ab的受力方向不变。
归纳总结：通电导体在磁场中受力的作用，力的方向与电流方向和磁场方向有关。
实验中的直导线运动一段距离就会离开场，很难持续地运动。那么线圈可以持续地转动吗？
问题
二.让线圈在磁场中转起来
1873年，维也纳博览会上，一位工作人员很偶然地把两台发电机连在一起，一台发电机产生的电流通过了另一台发电机的线圈，后一台发电机竟转动了起来！
电动机和发电机有类似的结构
实验探究：磁场对通电线圈的作用
如图所示，拿出你做的小发电机，接通电源，让电流通过线圈。看看线圈能持续转动吗？
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当线圈处在如图位置时，ab边和cd边中的电流方向相反，所以受到的力的方向相反且不在同一条直线上，从我们这个角度看去，线圈将顺时针转动。
当线圈转过这个平衡位置时，线圈受到的两个力将阻碍它沿原方向继续转动，所以线圈不能持续转下去。
使线圈持续转动的方法：
a.在越过平衡位置之后停止对线圈供电，线圈由于惯性继续转动。
可以采用刮去引线漆皮的办法来控制电路的通断，即一端的漆皮全部刮掉，另一端的漆皮只刮去上半周或下半周。
b.在线圈转动的后半周，设法改变后半周电流的方向。
如图所示，线圈的两端各连一个铜制半环E和F，它们彼此绝缘，并随线圈一起转动。A和B是电刷，它们跟半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。
这两个半圆环叫做换向器，是19世纪发明的，一直沿用至今。
◇直流电动机
观察：电动机模型
将电动机连接一个开关，再接到电源上。接通电源，看电动机能否持续转动。
进行各种变化，如改变磁铁磁极方向，改变磁铁与线圈的距离，或水平放置磁铁，观察电动机转动情况的变化。
利用磁场对电流的作用使线圈转动，同时利用换向器及时改变线圈中的电流方向，从而保持线圈持续转动。
直流电动机的工作原理
三.电动机与人类文明
电动机有许多优点：构造简单、控制方便、体积小、效率高，而且对环境污染很小。
电风扇及其电机
起重机
水泵
一部现代化的汽车便应用了几十台小型电动机。
随着社会的发展和技术的进步，电动机和人类的关系将越来越密切。
课堂小结
磁场对通电导线的作用：
通电导体在磁场中受力的作用，力的方向与电流方向和磁场方向有关。
从能量角度来看，磁场对电流的作用，表明电能可以转化为机械能。
让线圈在磁场中转起来
换向器：使线圈一转过平衡位置就改变线圈中的电流方向。
利用磁场对电流的作用使线圈转动，同时利用换向器及时改变线圈中的电流方向，从而保持线圈持续转动。
直流电动机
例1.如图所示的实验装置，两根水平且平行的金属轨道上放一根轻质导线b并把它们置于磁场中。
(1)闭合开关接通电源，这时会看到导线ab向右运动，这表明_____________________________。
通电导体在磁场中会受力的作用
(3)如果把磁体的两极对调，同时改变通过导线ab中的电流方向，会看到导线ab向 ____运动。
(2)若只对调磁体的磁极或只改变导线ab中的电流方向，观察到导线ab均向____运动，这表明________________________ ___________________________。
左
通电导体在磁场中受力的方
与磁场方向和电流方向均有关
右
例2.矩形铜线框在某磁场中的位置如图所示，ab ， bc ，ed和fe段都受到该磁场的作用力，下列哪两段受到该磁场的作用力方向相同( )
A.ab段与bc段
B.ab段与ed段
C.ab段与fe段
D.fe段与ed段
B
例3.如图，这是直流电动机的基本构造示意图。以下相关的分析中正确的是( )
A.直流电动机是利用电流热效应工作的
B.直流电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能
C.使线圈连续不断地转动下去是靠电磁继电器来实现的
D.仅改变磁感线的方向可以改变线圈转动的方向
D
例4.如图所示的四个实验，能反映电动机工作原理的是（ ）
D
例5.如图所示的装置，闭合开关，用外力使导体棒ab水平向右移动，发现导体棒cd也随之运动起来，在此实验中：甲装置应用的原理是___________，乙中导体cd运动过程中，______能转化成______能。
电磁感应
电
机械
例6.下列家用电器中，用到电动机的是( )
A.热水壶
B.破壁机
C.电饭锅
D.电视机
B