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§4.1 电能的获得和转化 （第1、2 课时）
英国科学家法拉第，经过十年坚持不懈的努力，终于在1831年成功地利用磁场获得电流。
回顾
法拉第
如何能让磁场产生电流？需要具备哪些条件？
电磁感应：当闭合电路中的一部分导体做切割磁
感线运动时，导体中就产生电流。
根据电磁感应原理设计制造的装置
设计原理:
主要结构:
能量转化:
起动方式:
机械能 电能
转子(线圈) 、定子(磁铁)
借助外力
摇一摇就有电
电能的获得
定 子
（磁铁）
转 子
（线圈）
活动一：
观察手摇发电机模型
利用手摇发电机发电
说一说：
你能说说手摇发电机的原理吗？
1.发电机就是利用 原理工作的
在外力带动下，让发电机的转子在磁场中
连续做切割磁感线运动，这样发电机的线圈中
就能持续不断地产生感应电流。
2、发电机工作时的能量转化：
机械能转化为电能
3、电能的利用：
电磁感应
照明用电和动力用电
外力：人力、蒸汽、风力等
思考：
为什么这些用电器可以将电能转化为机械能呢？
电动机通电以后为什么可以转动呢？
电 动 机
奥 斯 特
想一想：
小磁针对通电导体会有力的作用吗？
通电导体周围存在磁场，并通过磁场对小磁针产生力的作用。
活动二：
验证通电导体在磁场中受到力的作用
关键词：
通电导体
磁场
力的作用
现象：
结论：
给导体通电，导体就运动起来。
通电导体在磁场中受到力的作用。
1820年，法国物理学家安培
在大量的实验事实基础上，归
纳出通电导体在磁场中受到的
磁场力的大小的规律，并指出
这是通电导体周围的磁场与磁
铁磁场相互作用的结果。
为了纪念安培的贡献，人们
把通电导体在磁场中受到的作用力叫做安培力。
安 培 力
安 培
安培力视频
提出问题：
影响安培力方向的因素有哪些呢？
作出假设：
可能与磁场的方向、导体中电流的方向有关
收集证据：
活动三：
探究安培力方向
的影响因素
安培力的大小和方向
1.保持磁场方向不变，改变导体中电流的方向，
观察线圈的运动情况；
2.保持导体中电流方向不变，改变磁场方向，
观察线圈的运动情况；
结论：
安培力的大小和方向
磁场对通电导体具有力的作用，力作用的方向与磁场方向、电流方向有关。
视频：
安培力与电流方向关系
视频：
安培力与磁场方向关系
安培力的大小和方向
左手定则：
伸开左手，使拇指与四指在同一个平面内并跟四指垂直，让磁感线垂直穿入手心，使四指指向电流的方向，这时拇指所指的就是通电导体所受安培力的方向。
通电导体垂直于磁场方向放置时，导体受到的安培力最大。
当堂训练
1、 如图所示是检验磁场对通电导线作用力的实验装置。当导线ab中有某个方向的电流通过时，它受到磁场的作用力方向向左。
（1） 如果仅将电流方向对调，导线ab受到磁场的作用力方向 。
向右
当堂训练
1、 如图所示是检验磁场对通电导线作用力的实验装置。当导线ab中有某个方向的电流通过时，它受到磁场的作用力方向向左。
（1） 如果仅将两磁极位置对调，导线ab受到磁场的作用力方向 。
向右
当堂训练
2、 如图所示是检验磁场对通电导线作用力的实验装置。当导线ab中有某个方向的电流通过时，它受到磁场的作用力方向向左。
（2）如果同时对调磁极位置和改变电流方向，导线ab受到磁场的作用力方向 。
向左
想一想：
如果把一只通电线圈放到磁场中，它将怎样
运动呢？
通电线圈的运动
通电线圈的运动
线圈ab和cd两段受力的方向相反，且不在
同一直线上,线圈就转动。
通电线圈的运动
线圈ab和cd两段受力方向相反且在同一直线
上,大小相等,成为一对平衡力,线圈就不动。
通电线圈的运动
改变力的方向
改变磁场方向
或电流方向
如何使线圈在转过平衡位置后继续沿原来的方向转动下去？
通电线圈的运动
想一想：
这样的操作存在什么问题？
能否想出更好的解决方法？
换 向 器
换向器
（使线圈的电流
方向发生改变）
电 刷
直流电动机工作原理
图解 线圈电流方向 线圈受力方向 线圈转动情况
图一 a b
c d ab cd
图二 a b
c d ab cd
图三
a b
c d ab cd
图四 a b
c d ab cd
顺时针
无电流
不受力
由于惯性
继续转动
顺时针
无电流
不受力
由于惯性
继续转动
直流电动机的工作原理
换 向 器
直流电动机
换向器
（使线圈的电流
方向发生改变）
电 刷
定子（磁体）
转子（线圈）
直流电动机
总结：
1、工作原理：
2、制作原理：
3、换向器作用：
4、构造：
直流电动机
电能转化为机械能。
利用通电线圈在磁场里转动的原理。
自动改变线圈内的电流方向，
使线圈持续转动。
磁体、线圈、换向器、电刷。
定子
转子
比较电动机和发电机
发电机 电动机
工作原理
能的转化
直流电动机
电磁感应
通电线圈在磁场
中转动
机械能转化为电能
电能转化为机械能
1、要改变直流电动机的转向，可以( )
A．适当改变通过线圈的电流大小
B．升高或降低电源电压
C．对调电源两极或对调磁铁的两极
D．对调电源两极同时对调磁铁的两极
2、在磁场中的通电导体( )
A、一定受到磁场力的作用
B、可能受到磁场力的作用
C、一定不受磁场力的作用
D、以上说法均不正确
当堂训练
C
B
3、通电导体和通电线圈在磁场里受到力的作用
而发生运动的时候,消耗了 ,获得了 ,
即 转化为 。
4、直流电动机的构造主要由 、 、
、 组成。其工作原理是
。
当堂训练
电能
机械能
电能
机械能
磁体
线圈
换向器
电刷
通电线圈在磁场中转动
