(共25张PPT)
第一章 电与磁
浙教版八年级下册
第4节 电 动 机(1)
---磁场对电流的作用
教学目标
科学观念:知道磁场对通电导体有作用力。知道通电导体在磁场中
受力的方向与电流方向和磁场方向有关;知道通电线圈在磁场中
转动的道理。知道通电导体和通电线圈在磁场中受力而运动,是
消耗了电能,得到了机械能。
科学思维:培养学生观察能力和推理、归纳、概括物理知识的能力。
探究实践:观察通电导体、通电线圈在磁场中受力运动的过程。
态度责任:领悟电与磁之间的相互联系,培养热爱科学的态度。
复习导入
说明:
通电导线周围存在磁场,磁场对放入磁场中的磁体有磁力作用,使磁体运动。
回忆:
在直线电流和通电螺线管周围放上
小磁针,小磁针会发生偏转,这说明了
什么问题?
新的思考:
通电导体对磁体有力的作用;反过来,磁体能否能通电导体产生力的作用,使导体运动起来?
实验探究
磁场对通电直导线的作用
1)闭合开关观察,原来静止在磁场中的
导体运动情况。
2)磁场方向不变,改变电流方向,观察磁场中导体运动方向。
3)电流方向不变,改变磁场方向,观察磁场中导体运动方向。
闭合开关时,导体向左运动。
闭合开关时,导体向相反方向(向右)运动。
闭合开关时,导体向相反方向(向左)运动。
F
实验结论
实验结论:
通电导线在磁场中会受到力的作用,力的方向与电流方向及磁场方向有关。 当电流方向或磁场方向发生改变时,导线的受力方向也发生改变。
思考讨论
如果同时改变电流方向和磁场方向,则通电导线的受力方向是否改变?
原来的方向
电流方向改变后的方向
磁场方向改变后的方向
同时改变电流方向和磁场方向,通电导线的受力方向不变。
新知讲解
一、磁场对通电导体的作用
1、磁场对通电导体会产生力的作用。
2、磁场对电流的作用方向与磁场方向、电流方向有关。 当电流方向或磁场方向发生改变时,导线的受力方向也发生改变。
3、磁场对电流作用的实质:
电流周围的空气中有磁场的存在,因为电流本身会产生磁场,所以电流在磁场中受到力的作用,实质上磁场间的作用力,是外磁场对电流产生的磁场作用,电流和磁场的关系是
相互联系相互作用的。
阅读
安培力方向、电流方向、磁场方向间关系:
1)判定:左手定则
2)方法:
①伸开左手,拇指与四指垂直;
②让磁感线垂直穿过手心;
③四指指向电流方向;
④那么拇指所指方向就是导体运动方向。
(左手定则)
左手
视频:
磁场对电流的作用
(点击图片播放)
a
b
c
d
活动:
如果把一个通电的线圈放在磁场里,线圈会运动
吗?怎样运动?试一试。
1)如图 ,将矩形线圈放入磁场处于图中的位置,给矩形线圈通电,观察矩形线圈能否转动:__________________。
2)让矩形线圈处于图中的位置,给矩形线圈通电,观察矩形线圈的转动情况:_____________________。
线圈顺时针偏转
线圈不发生偏转
a
b
c
d
分析:
如图甲,由于通电线圈的两条对边ab与cd中电流方向相反,它们在磁场中受到磁场力的方向相反且不在一条直线上,在这两个力的作用下,线圈会发生转动。
当线圈由其所在平面与磁场平行的位置转过90度时,如图乙,这两个力恰好在同一条直线上,而且大小相等、方向相反,是一对平衡力。线圈在这对平衡力的作用下可以在该位置保持静止。这一位置叫做平衡位置,此时线圈所在平面恰好与磁感线垂直。
a
b
d
c
学法指导
1、没有电流通过的导体,在磁场中不会受到力的作用。如果同时改变电流方向和磁场方向,则通电导线的受力方向不改变。
2、磁场对放入其中的磁体会产生磁力的作用,而通电导体周围会产生磁场,通电导体也是磁体,将磁场中的磁体替换为通电导体,则磁场对放入其中的通电导体也会产生磁力的作用。这是等效替代法。
3、若把通电导体换成通电线圈,则线圈两侧的电流方向相反,所以受力方向也相反,则通电线圈在磁场中会发生偏转,但线圈处于平衡时受到平衡力作用而不偏转。
课堂练习
1、小明用如图的实验装置探究“磁场对通电直导线的作用”,闭合开关,原来静止的轻质硬直导线AB水平向右运动。要使AB水平向左运动,下列措施中可行的是( )
A.将A、B两端对调后再接入电路
B.将滑动变阻器的滑片P向右移动
C.换用磁性更强的蹄形磁体
D.将蹄形磁体的N、S极对调
D
课堂练习
2、如图的实验装置,是用来研究 (填“电流磁效应”“电磁感应现象”或“磁场对通电导线的作用”)的。实验中把导线放在磁场里,接通电源,让电流通过导线,会观察到导线向右运动;如果把电源正、负极对调后接人电路,会观察到导线向 (填“左”或“右”)运动;如果再把蹄形磁体上下磁极调换一下,会观察到导线向 (填“左”或“右”)运动。
磁场对通电导线的作用
左
右
课堂练习
3、关于通电导体在磁场里受力方向与电流方向和磁场方向之间的关系,下列说法中错误的是 ( )
A.只改变电流方向,导体受力方向也会改变
B.只改变磁场方向,导体受力方向也会改变
C.同时改变电流方向和磁场方向,导体受力方向也会改变
D.同时改变电流方向和磁场方向,导体受力方向不会改变
C
课堂练习
4、通电线圈在磁场中转过一个角度,最后停在某个位置,这个位置是( )
A.不受磁场力作用的位置
B.受平衡力的位置
C.电路中无电流的位置
D.线圈所在平面与磁感线平行的位置
B
课堂练习
5、如图所示,干电池底部吸有强磁体(可导电),在干电池的正极上支有一个“门”字形导线框,导线框B侧和套在强磁体上的导电圆环C相连,导线框和圆环C能够一起绕干电池持续转动,圆环C在转动过程中与强磁体接触良好。导线框转动的动力来源 ( )
A.只有导线框A侧受到的磁场对电流的作用
B.只有导线框B侧受到的磁场对电流的作用
C.导线框A、B两侧受到的磁场对电流的作用
D.导线框都不受磁场的作用,是受到的其他外力
B
课堂练习
6、如图是实验室电流表的内部结构示意图,处在磁场中的线圈有电流通过时,线圈会带动指针一起偏转。线圈中通过的电流越大,指针偏转的角度就越大。下列说法正确的是( )
A.该电流表的工作原理是通电线圈能在磁场中转动
B.换用磁性更强的磁体,指针的偏转方向改变
C.改变线圈中的电流方向,指针的偏转方向不变
D.线圈中通过的电流越大,磁场对线圈的磁力越小
A
课堂练习
7、在探究“磁场对通电导体的作用”实验中,小明用导线在固定的接线柱M、N下悬挂一根轻质的铝棒ab,然后将其作为通电导体接入电路并放置在蹄形磁体的磁场中,如图甲。(1)小明闭合开关S,观察到铝棒ab稳定时如图乙所示,然后断开开关,对调蹄形磁体的两极,再闭合开关,观察到铝棒ab稳定时如图丙所示,由此可知通电导体在磁场中受力的方向与________方向有关。
磁场
课堂练习
(2)小明将装置恢复到图甲的状态,
再将铝棒ab的两端对调后接入电路,
发现铝棒ab稳定时依然如图乙,由此
小明认为通电导体在磁场中的受力方
向与电流方向无关。你认为小明的做法错在哪里?
。
(3)小明进一步猜想,在同一磁场中,磁场对通电导体的作用力大小是否与通过导体的电流大小有关呢?小明在图甲的基础上,在电路中串联一只电流表和一个滑动变阻器,通过调节滑片位置改变电路中电流大小。实验过程中,小明应根据________________(填“电流表的示数”或“导体摆动角度”)来推断磁场对通电导体的作用力大小。
只改变了铝棒的方向,没有改变电流方向。
导体摆动角度
课堂总结
1、通电导体在磁场中受到力的作用。
2、通电导体受力方向与电流方向和磁场方向有关;当电流方向或磁场方向发生改变时,导线的受力方向也发生改变。
3、通电线圈在磁场中受到磁场力的作用会发生偏转,若线圈处于平衡位置时受力但不发生偏转。
板书设计
通电导体在磁场中
通电导体受力方向与磁场方向、电流方向有关
只改变电流方向:
通电导体受力方向改变
只改变磁场方向:
通电导体受力方向改变
同时改变电流方向和磁场方向:
通电导体受力方向不变
通电线圈在磁场中
平衡位置:
通电线圈在磁场受平衡力而不偏转
非平衡位置:
通电线圈在磁场中受力而发生偏转,偏转方向与磁场方向、电流方向有关。
1.4 电 动 机(1)
作业布置
1、复习本课时主要内容;
2、完成作业本中相应练习;
3、完成学案中“课后巩固”;
4、预习“电动机”相关内容。
谢谢
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