第十六章 《电磁转换》单元复习（课件）(共88张PPT) -苏科版单元复习

单元复习ppt
物 理 九年级下册
复习内容导览
第一节
磁体与磁场
第三节
磁场对电流的
作用 电动机
第二节
电流的磁场
第四节
安装直流
电动机模型
第十六章 电磁转换
第五节
电磁感应
发电机
1. 磁性、磁体、磁极、磁化、磁场、磁感线、地磁场.
2. 电流的磁效应、电磁铁及其应用.
3. 磁场对电流的作用、直流电动机的构造和原理.
4. 电磁感应、交流发电机的构造和原理.
重点知识
第十六章 电磁转换
1. 探究磁体周围的磁场.
2. 探究通电直导线和通电螺线管周围的磁场.
3. 探究磁场对通电直导线和通电线圈的作用.
4. 探究感应电流产生的条件.
重点实验
第十六章 电磁转换
1. 归纳法 如磁极间相互作用的规律、感应电流产生的条件等是运用归纳法总结出来的.
2. 转换法 如根据磁场对放入其中的小磁针的作用来认识磁场，利用细铁屑来探究磁体周围的磁场.
3. 模型法 如引入磁感线来描述磁场.
4. 控制变量法 如在探究影响电磁铁磁性强弱的因素、探究影响通电直导线在磁场中受力方向的因素、探究影响导体在磁场中运动时产生感应电流方向的因素时，要运用控制变量法.
5. 比较法 在本章的整个学习过程中，同学们要注意运用比较法辨析知识，如不同磁体周围磁感线的分布、不同磁极之间磁感线的分布、电生磁与磁生电的区别、磁场对电流的作用与电磁感应的区别、电动机与发电机的区别等。
重要方法
第十六章 电磁转换
视频清单
视频清单：
①动画演示—《通电螺线管、直导线与右手螺旋定则》
②动画讲解—《电磁现象综合辨析》
③动画讲解—《电磁铁 电磁继电器》
④动画讲解—《电动机、发电机原理》
第十六章 电磁转换
磁体与磁场
第1节
本节知识点
Knowledge points
①磁体
②磁场
③地磁场
磁现象
①物体吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性。
②磁体的两端吸引能力最强叫作磁极。
③磁极间相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
磁 场
①磁体周围存在一种看不见、摸不着的物质，称为磁场。
地磁场
④磁化：使原来不显磁性的物体在磁场中获得磁性的过程。
②磁场的基本性质：对放入其中的磁体有力的作用。
③磁场的方向：小磁针静止时北极所指的方向。
磁感线
①描述磁场：磁感线可以表示磁体周围的磁场分布情况；
在磁场外部，它从磁体的N极出发，回到S极。
② 磁感线上任一点的磁感线方向，就是该点磁场的方向；
③ 磁感线的疏密表示磁场的强弱。
与条形磁铁相似；地磁两极与地理两极相反且并不重合，磁偏角。
磁体与磁场
知识结构（1）
第一节 磁体与磁场
磁现象与电现象的对比
磁现象
电现象
磁体能吸引铁、钴、镍等物质
带电体能吸引轻小物体
磁极有两种：北(N)极和南(S)极
电荷有两种：正电荷和负电荷
同名磁极相互排斥，
异名磁极相互吸引
同种电荷相互排斥，
异种电荷相互吸引
磁极不接触也能相互作用
电荷不接触也能相互作用
用磁体摩擦可使磁性材料磁化
摩擦可使物体带电
知识结构（2）
第一节 磁体与磁场
1. 磁性和磁体
（1）磁性：物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质称为磁性；它是物质的一种属性。
（2）磁体：具有磁性的物体称为磁体。
磁体的分类：
①按磁体的来源分为天然磁体、人造磁体.
②按磁性保持时间的长短分为硬磁体、软磁体等.
③按磁体的形状分为条形磁体、蹄型磁体、针形磁体、环形磁体等.
知识点一 磁体
第一节 磁体与磁场
2. 磁极及磁极间的相互作用
（1）磁极
磁体的两端磁性最强，这两个部位叫作磁极（N、S）。将一个磁体悬挂起来，当它静止时，指南的那个磁极叫作南（S）极，指北的那个磁极叫作北（N）极 。
（2）磁极间相互作用的规律
同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
知识点一 磁体
第一节 磁体与磁场
3. 磁场
（1）磁场
研究表明，磁体的周围存在着一种能够传递磁极间相互作用的物质，这种物质叫作磁场。磁体通过磁场使某些物质显现磁性.
（2）磁场方向
将小磁针放在磁场中的某一点，小磁针静止时，N极所指的方向就是该点的磁场方向。磁场中各点的磁场方向一般不同。
知识点一 磁体
第一节 磁体与磁场
4. 磁化
（1）磁化：使原来不显磁性的物体在磁场中获得磁性的过程叫作磁化。
（2）磁性材料：能够被磁化的物质大多数是含有铁、钴、镍的合金或氧化物，叫作磁性材料。
（3）磁化的方法：
①将磁铁的一极靠近或接触磁性材料；
②将磁铁的一极在磁性材料上沿同一方向重复摩擦几次；
③利用充磁机对磁性材料充磁。钢被磁化后能长时间保持磁性，铁则不能。人造磁体就是将钢进行磁化而制成的。
知识点一 磁体
第一节 磁体与磁场
知识点二 磁体周围的磁场
1. 探究磁体周围的磁场
（1）用小磁针探究磁体周围的磁场
在磁场中的不同点，小磁针N极所指的方向不同，说明磁体周围各点的磁场方向不同。
（2）用铁屑探究磁体周围的磁场
将玻璃板平放在磁体上，并在玻璃板上均匀地撒上一层铁屑，轻轻敲击玻璃板，可以看到小铁屑排列成一条条有规律的曲线。
条形磁体周围铁屑的分布
第一节 磁体与磁场
2. 磁感线
（1）磁感线：如果按照铁屑在磁场中的排列情况和小磁针N极的指向画出一些带箭头的曲线，就可以形象地描述磁场，物理学中把这样的曲线叫作磁感线。这是一种理想模型法。
（2）五种基本磁场的磁感线描述
①条形磁铁
的磁感线
②蹄形磁铁
的磁感线
③同名磁极
的磁感线
N
N
⑤异名磁极
的磁感线
④同名磁极
的磁感线
知识点二 磁体周围的磁场
第一节 磁体与磁场
3. 磁感线的性质
（1）磁感线是用来描述磁场的一些假想曲线，实际上并不存在.磁感线上任意一点的切线方向为该点的磁场方向。磁场越强的地方，磁感线分布越密；磁场越弱的地方，磁感线分布越疏。
（2）磁感线为封闭的、立体的曲线，在磁体的外部，磁感线的方向是从N极指向S极，而在内部，是从S极指向N极。
（3）在同一磁场中，任何两根磁感线都不会相交。这是因为在同一磁场中任何一点的磁场方向只有一个确定的方向，如果在某一点有两条磁感线相交，就意味着该点有两个磁场方向，就与某点磁场方向的唯一性相悖。
知识点二 磁体周围的磁场
第一节 磁体与磁场
1. 地球的磁场
（1）地球周围空间存在的磁场称为地磁场。地磁N极在地理南极附近，地磁S极在地理北极附近，地磁场的磁感线也是从N极出发，回到S极。
知识点三 地磁场
（2）磁偏角
地磁场的磁极与地理两极并不重合，所以磁针所指的方向不是地理的正南、正北方向，而是稍微有点偏离，出现磁偏角。我国宋代学者沈括是世界上最早发现这一现象的人。
第一节 磁体与磁场
【例题1】东汉学者王充在《论衡》中记载我国最早的指南针是司南，“司南之杓，投之于地，其柢（长柄）指南”。下列说法中正确的是（　　）
A．司南长柄是指南针的北极
B．司南长柄是指南针的南极
C．司南长柄指向地磁的南极
D．司南的“地盘”由铁制成
B
第一节 磁体与磁场
ABC．由“其柢（长柄）指南”，指的是司南长柄指向地球的南极，所以司南长柄是指南针的南极，故AC错误，B正确；
D．司南是由磁铁做成的，“地盘”由铜盘制成，司南之杓能自由转动，所以“地盘”不是由铁制成，故D错误。故选B。
【例题2】如图所示，回形针被磁化后，即使磁铁不与回形针接触，也对它有吸引力。针对此现象，以下分析正确的是（　　）
A．回形针被磁化后整个都呈现为N极
B．若将磁铁换成通电螺线管也可得到图示的情境
C．回形针对磁铁没有吸引力作用
D．回形针受到的磁铁吸引力和
细线拉力大小相等
B
第一节 磁体与磁场
解析见下页
第一节 磁体与磁场
A．被磁化的回形针就是一个完整的磁体，而磁体的N极和S极永远是成对出现的，所以回形针靠近条形磁铁的一端为N极，另一端为S极，故A错误；
B．通电螺线管相当于一个条形磁铁，因此更换后，依然可以得到图示的情境，故B正确；
C．力的作用是相互的，磁铁对回形针吸引的同时，回形针也对磁铁有吸引力作用，故C错误；
D．回形针除了受到向上的磁铁的吸引力和向下的
细绳的拉力，还受到向下的自身重力，因此磁铁的
吸引力等于细绳的拉力与重力之和，故D错误。
故选B。
【例题3】关于磁体、磁场和磁感线，以下说法中正确的是（　　）
A．铜、铁和铝都能够被磁体所吸引
B．磁感线是磁场中真实存在的曲线
C．磁体之间的相互作用都是通过磁场发生的
D．物理学中，把小磁针静止时S极所指的方向规定为该点磁场的方向
C
第一节 磁体与磁场
A．铜和铝都不是磁性材料，磁体都不能吸引，A不符合题意；
B．磁感线在磁场中不是真实存在的，只是为了便于研究磁场，人为画的一些曲线，B不符合题意；
C．磁体间的相互作用是通过磁场发生的，C符合题意；
D．物理学中，把小磁针静止时N极所指的方向规定为该点磁场的方向，小磁针静止时S极所指的方向与该点磁场的方向相反，D不符合题意．
所以选C。
【例题4】磁体旁的小磁针静止时所指的方向如图所示，请在括号中标出磁体的磁极，并标出图中磁感线的方向。
根据磁极之间的相互作用规律可知，小磁针左侧磁体为N极，右侧磁体为S极，磁感线从N极指向S极，如图所示：
第一节 磁体与磁场
【例题5】请在图中用“S”或“N”标出两个磁极的名称，并用箭头标出图中A点处小磁针静止时北极所指的方向。
根据磁体外部，磁感线的方向是由磁铁的N极出发回到磁铁的S极；则由图即可确定图中都为N极。又知：某点磁场的方向实际就是小磁针静止时北极所指的方向；据此即可确定小磁针静止时北极所指的方向。如图所示：
第一节 磁体与磁场
电流的磁场
第2节
本节知识点
Knowledge points
①通电直导线周围的磁场
②通电螺线管周围的磁场
③电磁铁及其应用
知识结构（1）
第二节 电流的磁场
奥斯特实验
通电螺线管的磁场
安培定则
与条形磁体磁场相似
用右手握螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那一端就是螺线管的N极。
电流周围存在与电流方向有关的磁场
电流的磁场
优点
知识结构（2）
第二节 电流的磁场
电磁继电器
影响
因素
定义：带铁芯的通电螺线管称为电磁铁.
电磁铁线圈的匝数越多、电流越大，
电磁铁的磁性就越强。
①电磁铁磁性的有无可以由通、断电来控制。
②电磁铁磁性的强弱通过电流的大小来控制。
③电磁铁的N、S极由线圈中的电流方向决定。
①构成：电磁铁、衔铁、弹簧、控制电路、
工作电路等组成。
②工作原理：电磁继电器靠电磁铁和弹簧的
共同作用实现工作电路状态的转换。
电磁铁
电磁铁
电磁继电器
1. 电流的磁效应
电流周围存在磁场的现象称为电流的磁效应，这是丹麦物理学家奥斯特在1820年首先发现的。后来，人们把这个实验称为奥斯特实验。
2. 通电直导线周围的磁场分布
研究表明，通电直导线周围的磁场分布如图所示，在垂直于通电直导线的平面内，它的磁感线是以电流为中心的一系列同心圆，越靠近导线，磁感线分布越密。
通电导线周围磁场的方向与电流方向有关。
电流方向I
直线电流周
围的磁感线
知识点一 通电直导线周围的磁场
第二节 电流的磁场
通电螺线管
条形磁体
1. 通电螺线管周围的磁场
通电螺线管外部的磁场与条形磁体周围的磁场相似；磁场方向与电流方向有关。
知识点二 通电螺线管周围的磁场
第二节 电流的磁场
2. 安培定则
（1）对于通电螺线管磁极的极性跟电流方向之间的关系，我们可以用安培定则（也叫右手螺旋定则）来表述。
安培定则：
用右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向与螺线管中的电流方向一致，则大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极。
第二节 电流的磁场
知识点二 通电螺线管周围的磁场
（2）安培定则的应用
①已知螺线管中电流的方向，判断磁极
标出螺线管上的电流方向；用右手握住螺线管，让弯曲四指指向螺线管中电流的方向；大拇指所指的那端就是螺线管的N极。
②已知通电螺线管的磁极，判断电流方向（电源正、负极）
用右手握住螺线管，大拇指指向N极；弯曲四指所指的方向就是螺线管中电流的方向。
③根据通电螺线管的N、S极以及电源的正负极，画出螺线管的绕线方向。
第二节 电流的磁场
知识点二 通电螺线管周围的磁场
1. 构造：带铁芯的通电螺线管称为电磁铁。
2. 原理：利用了电流的磁效应。
3. 特点：
（1）有电流通过时有磁性，没有电流时就失去磁性。
（2）电磁铁的N、S极是由线圈中的电流方向决定的。
（3）影响电磁铁磁性强弱的因素
电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数及通过的电流大小有关。线圈的匝数越多，电流越大，电磁铁的磁性就越强。
4. 电磁铁的应用
电磁铁在生活、生产及科学技术中有着广泛的应用。例如电磁继电器、电铃、电话、录音机、计算机磁盘等。
知识点三 电磁铁
第二节 电流的磁场
1. 电磁继电器的构造与工作电路
主要有电磁铁、衔铁、弹簧与触电等组成。
（1）控制电路：
电磁铁、衔铁、弹簧、低压电源、开关等.
（2）受控电路：
高压电源、电动机、动、静触点.
知识点四 电磁继电器
第二节 电流的磁场
2. 电磁继电器的工作原理
闭合控制电路中的开关S，电流通过电磁铁的线圈产生磁性，把衔铁B吸下来，使动触点D与静触点E接触，受控电路闭合，电动机工作。
断开开关S，线圈中的电流消失，电磁铁的磁性消失，衔铁B在弹簧的作用下与电磁铁分离，使触点D、E脱开，受控电路断开，电动机停止工作.
知识点四 电磁继电器
第二节 电流的磁场
3. 电磁继电器的应用
利用电磁继电器可以用低电压、弱电流的控制电路来控制高电压、强电流的受控电路，并且能实现遥控和生产自动化。
电磁继电器被广泛应用于自动控制和通信领域（如电冰箱、汽车、电梯、机床里的控制电路）.
知识点四 电磁继电器
第二节 电流的磁场
（1）磁场直接看不到，可以用小磁针检测磁场的存在
（2）开关闭合时，小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在着磁场，此现象最早是由物理学家奥斯特发现的。
（3）改变电流方向，小磁针的方向也改变，说明产生的磁场方向改变，表明电流周围的磁场方向与电流方向有关。
【例题1】小明在探究“通电直导线周围的磁场”实验中，实验装置如图甲所示。
（1）其中小磁针的作用是____________ ；
（2）接通电路后，观察到小磁针偏转，说明电流周围存在______，此现象最早是由物理学家_______发现的。
（3）改变直导线中电流方向，小磁针的偏转方向发生了改变，说明电流周围的磁场方向与_________有关。
奥斯特
检测磁场的存在
第二节 电流的磁场
磁场
电流方向
（4）研究表明，通电直导线周围的磁场分布如图所示，则图甲实验中，若将小磁针由通电直导线下方移至直导线上方，小磁针偏转的方向________（选填“会”或“不会”）改变。
会
第二节 电流的磁场
（4）通电导线周围的磁感应线是围绕导线的圆，导线上下磁场方向相反，故将小磁针由通电直导线下方移至直导线上方，小磁针偏转的方向会改变。
【例题2】（1）小明探究“通电直导线周围的磁场”，实验装置如图甲，闭合开关，看到原来静止的小磁针发生了偏转，判断小磁针一定受到了力的作用，判断依据_______________________；改变直导线中的电流方向，观察到小磁针_________；
（2）探究“通电螺线管外部的磁场方向”时，实验中在图乙所示的螺线管周围不同位置放一些小磁针，闭合开关，观察各个小磁针的指向．此实验中小磁针的作用是_______________；为了防止误认小磁针的指向是受地磁场的作用，
实验时最好将螺线管_______（选填
“南北”或“东西”）放置．
力是改变物体运动状态的原因
偏转方向改变
第二节 电流的磁场
判断磁场方向
东西
解析见下页
第一空．根据题意知，小磁针由静止变为运动，即运动状态发生了改变，说明小磁针一定受到了力的作用，因为力是改变物体运动状态的原因；
第二空．电流的磁场方向应与电流的方向有关，所以，当电流方向改变时，其磁场的方向也应要改变，小磁针受到的力会发生变化，所以，通过观察小磁针的偏转方向就可以判断．
第三空．小磁针放入磁场中，静止时N极指向和该点磁场方向相同，所以实验中使用小磁针是为了指示磁场方向，从而判断该点的磁场方向；
第四空．在地磁场的作用下小磁针静止时要指南北方向，探究“通电螺线管外部的磁场方向”时，为了避免地磁场的影响，应将螺线管东西放置，这样螺线管周围的磁场方向是沿东西方向的．
第二节 电流的磁场
【例题3】如图所示是小李探究电磁铁磁性强弱与什么因素有关的实验装置．下列措施中能使电磁铁磁性增强的是（ ）
A．滑片P向右移动，其他条件不变
B．滑片P向左移动，其他条件不变
C．开关S由1扳到2，其他条件不变
D．电源的正负极对调，其他条件不变
B
电磁体的磁性强弱与下列3种因素有关：（1）电流强弱；（2）线圈匝数；（3）有无铁芯。A中P向右滑动时电阻增大，电流变小，磁性变小．B中P向左移动时电阻减小，电流增大，磁性增大．C线圈匝数变少，磁性减弱．D电源正负极的对换不影响磁性大小。 故选B。
第二节 电流的磁场
【例题4】在图中根据磁感线的方向，标出通电螺线管的N、S极和电源的“+”、“-”极。
在磁体外部，磁感线总是从磁体的N极发出，最后回到S极。所以螺线管的左端为N极，右端为S极。根据安培定则：伸出右手，使右手大拇指指向通电螺线管的N极，则四指弯曲所指的方向为电流的方向，即电流是从螺线管的右端流入的。所以电源的右端为正极，左端为负极，如图所示：
第二节 电流的磁场
【例题5】如图所示，请根据图中信息标出电源的正极，用箭头标出A点磁感线的方向。
由图可知，右边磁体的左端为N极，由同名磁极相排斥可知，通电螺线管的右端为N极，由安培定则可知，电流从通电螺线管的左端流入，从通电螺线管的右端流出，所以电源的左端为正极；由于规定磁感线从N极出发，回到S极，所以A点磁感线的方向沿磁感线向上，如图所示：
第二节 电流的磁场
【例题6】某款无接触式的热风干手器，手伸向出风口时可吹出温度为35℃～45℃的热风，内部电路由控制电路和工作电路两部分构成，简化电路如图所示，控制电路中R为光敏电阻。闭合S，当手伸向出风口时，R的阻值会_______（选填“增大”“不变”或“减小”），衔铁被吸下，工作电路开始工作。若干手器的加热电阻丝的阻值为44Ω，在额定电压下，
烘干一次手用时10s，则烘干手
的过程中加热电阻产生的热量
为_________J。
解析见下页
第二节 电流的磁场
减小
1.1×104
控制电路的电磁继电器主要是利用了电流的磁效应，手伸向出风口时，衔铁要被吸下，工作电路开始工作，说明电路中的电流增大导致电磁铁的磁性增强。因为电源电压一定，
由????=???????? 可知，R的阻值会减小。
工作电路中的加热电阻丝与电动机并联，加热电阻两端电压为电源电压，则加热电阻产生的热量为
????=????=????2????????加热=(220V)2×10s44Ω=1.1×104J
?
第二节 电流的磁场
磁场对电流
的作用 电动机
第3节
本节知识点
Knowledge points
①磁场对电流的作用
②直流电动机的原理
磁场对通电
导体的作用
电动机
电动机
①通电导体在磁场中受到力的作用
②影响作用力的方向
电流的方向
磁场的方向
④能量转化：把电能转化为机械能
②基本组成：换向器、转子、电子
①原理：通电线圈在磁场中受力而转动
③换向器作用：线圈转到平衡位置时，
自动改变线圈中电流方向
第三节 磁场对电流的作用 电动机
知识结构
1. 磁场对通电直导线的作用
磁场对通电直导线有力的作用，力的方向与电流方向和磁场方向有关。
2. 磁场对通电线圈的作用
通电线圈在磁场中会发生转动，但是当线圈的平面与磁场垂直时，就会停止转动。线圈平面与磁感线垂直时，这个位置叫平衡位置.
知识点一 磁场对电流的作用
第三节 磁场对电流的作用 电动机
3. 直流电动机
（1）原理：
利用了通电线圈在磁场中受力转动的原理来工作的。
（2）换向器的作用：
当线圈每转到平衡位置时，自动改变线圈中电流方向（每半周改变一次），从而实现了线圈的持续转动。
（3）电动机工作时将电能转化为机械能。
（4）电动机的优点：构造简单、控制方便、
体积小、效率高，而且对环境污染很小。
知识点二 电动机
第三节 磁场对电流的作用 电动机
知识点二 电动机
?
?
①通电线圈ab、cd边电流方向相反，受力方向相反，顺时针转动.
②线圈转到平衡位置，无电流通过，依靠惯性转过平衡位置.
?
③线圈越过平衡位置后，电流方向发生改变，线圈在磁场力的作用下继续顺时针转动.
④线圈利用惯性转过平衡位置后，又改变了电流的方向和受力方向，继续转动.
4. 直流电动机的工作过程
第三节 磁场对电流的作用 电动机
电动机是根据通电导体在磁场中会受到力的作用原理制成的，在虚线框中接入电源时，通电导体在磁场中会受到力的作用，可以探究磁场对电流的作用，与电动机的原理相同。 故选A。
【例题1】如图所示，两根绝缘细线悬挂着的导体 ，放在U形磁铁中央， 两端连接着导线。若要探究电动机的工作原理，虚线方框中接入的实验器材是（　　）
A．电源 B．电压表
C．灵敏电流计 D．滑动变阻器
A
第三节 磁场对电流的作用 电动机
【例题2】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
解析见下页
第三节 磁场对电流的作用 电动机
A．只对调电源的正、负极，电路中电流方向改变，则通电导体的受力方向改变，铜棒向右运动，故A不符合题意；
B．将磁体的N、S极对调，磁场方向改变，则通电导体的受力方向改变，铜棒向右运动，故B不符合题意；
C．导线①接A、C接线柱，导线②接B、D接线柱，改变了电路中电流的方向，则通电导体的受力方向改变，铜棒向右运动，故C不符合题意；
D．将电源正、负极对调，同时将磁体N、S极对调，影响磁场力方向的两个因素同时改变，则通电导体的受力方向不变，铜棒仍然向左运动，故D符合题意。所以选D。
第三节 磁场对电流的作用 电动机
【例题3】下图为直流电动机的两个不同时刻的工作原理图，下列分析不正确的是（　　）
A．导线ab在这两个时刻受到的磁场力方向不同
B．甲乙两图中的线圈再转动90度角，都能到达平衡位置
C．由上往下看，线圈中电流均为顺时针方向
D．如果电动机持续转动，则电动机内外流的都是直流电
D
解析见下页
第三节 磁场对电流的作用 电动机
A．由图可知，导线ab在这两个时刻电流方向不同，由于导体受力方向与磁场方向和电流方向有关，所以两次导线ab的受力方向不同，故A正确，不符合题意；
B．平衡位置是指线圈平面与磁感线垂直的位置，图中磁感线从左向右，故甲乙两图中的线圈再转动90度角，都能到达平衡位置，故B正确，不符合题意；
C．读图由左手定则可知：电源的左侧为正极，从上往下看，线圈中电流都是顺时针方向，故C正确，不符合题意；
D．电动机之所以能转动，是因为换向器每当转过平衡位置就会改变线圈中电流的方向，即电动机线圈外是直流电，线圈内是交流电，故D错误，符合题意。所以选D。
第三节 磁场对电流的作用 电动机
【例题4】小明为观察磁场对通电线圈的作用。用漆包线做成线圈，线圈两端的漆全部刮去，放在接有电源的金属支架上并放入磁体中（如图所示）。闭合开关后，看到线圈 ___________ （“持续转动”/“左右摆动”/“静止不动”）。为了使线圈能持续转动，正确的刮漆方法应该是下列哪两种_______ 。
A．两侧全刮
B．一侧全刮，另一侧刮半周
C．两侧均刮上半周
D．一侧刮上半周，一侧刮下半周
BC
左右摆动
第三节 磁场对电流的作用 电动机
解析见下页
由图可知，闭合开关后，通电线圈在磁场中受力运动；线圈受力的方向与磁场的方向和电流的方向有关；当线圈转过平衡位置时，线圈受到的磁场力发生变化，使得线圈在平衡位置摆动几次后很快就停下来，故闭合开关后，看到线圈左右摆动。
为了使线圈能持续转动，正确的刮漆方法应该是将线圈两端的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮半周，或两侧均刮上半周；按这两种方法刮漆，线圈转到平衡位置时，线圈中没有电流，线圈
由于惯性能够按原方向持续转动，故BC符合题意，
AD不符合题意。
故选BC。
第三节 磁场对电流的作用 电动机
【例题5】研究磁场对电流有力的作用。
（1）利用如图甲所示的装置研究“磁场对电流的作用”时，应在 “a”、 “b”之间接入________，根据该原理可制成________；
（2）若要继续研究导体受力的大小与电流大小的关系，可在上述电路中再串联一个___________，改变电流大小后，根据_________________可初步判断受力的大小是否发生改变；
（3）乙、丙两个图中，_______图的线圈恰好处于平衡位置；
解析见下页
第三节 磁场对电流的作用 电动机
电源
电动机
滑动变阻器
导体棒摆动的幅度
丙
第三节 磁场对电流的作用 电动机
（4）丁图中的线圈可以持续转动，是因为它加装了________，该装置能在线圈_________（选填“刚转到”“即将转到”或“刚转过”）平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向。
换向器
刚转过
（1）因为通电导体在磁场中受力会运动，观察图可知缺少一个电源，应在“a”、“b”之间接入电源，根据此原理制成了电动机。
（2）要研究导体受力的大小与电流大小的关系，可在上述电路中再串联一个滑动变阻器；根据导体棒偏动幅度可初步判断受力的大小是否改变。
（3）当通电线圈所在平面与磁感线垂直时，线圈处于平衡状态，此时线圈受力平衡，所以图丙的线圈恰好处于平衡位置，另一个图中线圈左右两边所受力不满足二力平衡条件中的不在同一直线上。
（4）丁图中加装了换向器，所以线圈可以持续转动，它能在线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向。
安装直流
电动机模型
第4节
本节知识点
Knowledge points
①安装直流电动机模型
②直流电动机的原理
知识结构
第四节 安装直流电动机模型
实验器材
电动机的
转向与转速
安装直流电动机模型
①蹄形磁体，②弧形铁片，③线圈，④转轴，
⑤支架，⑥换向器，⑦电刷，⑧底座。
还有电源、滑动变阻器、开关、导线等。
②改变线圈所在处的磁场方向，电动机转动
的方向发生改变；
①通过直流电动机线圈的电流方向发生改变，
电动机转动的方向发生改变；
③通过电动机的电流的发生变化时，电动机的
转速发生改变。电流越大，转速越快。
电动机不转动的原因
①电刷与换向器之间太松，接触不良；
②电刷与换向器之间太紧、线圈转子与定子之间的间隙太小，摩擦力太大；
③线圈处于平衡位置；
④电路中电流太小、磁体的磁性太弱.
直流电动机模型的主要部件有:①蹄形磁体，②弧形铁片，③线圈，④转轴，⑤支架，⑥换向器，⑦电刷，⑧底座。
此外还有电源、滑动变阻器、开关、导线等。
1. 直流电动机模型的主要部件
第四节 安装直流电动机模型
（1）把线圈固定在转轴上。
（2）先将支架固定在底座上，然后将转轴安装在支架上，注意使线圈和转轴能较好地转动.
（3）用螺钉把电刷（铜片）固定在底座上，同时使电刷与转轴上的换向器接触（注意：电刷与换向器间的压力要适当，以保证转轴能正常转动）。
（4）从固定电刷的两个螺钉上引出两根导线。
（5）分别把两个弧形铁片的一端用螺钉固定在底座上，另一端用磁体夹住。
2. 直流电动机的组装
第四节 安装直流电动机模型
3. 实验与观察
（3）将蹄形磁体的两个磁极对调，改变线圈所在处的磁场方向，线圈的转动方向是否改变?
（4）移动滑动变阻器的滑片，改变通过线圈的电流大小，线圈转动的速度是否改变?怎样改变?
（1）把电动机、滑动变阻器、电源、开关串联起来，接通电路，观察线圈的转动情况.
（2）改变通过线圈的电流方向，线圈的转动方向是否改变?
第四节 安装直流电动机模型
（5）实验结论
①当通过直流电动机线圈的电流方向发生改变时，电动机转动的方向发生改变；
②将蹄形磁体的两个磁极对调，改变线圈所在处的磁场方向，电动机转动的方向发生改变；
③当通过直流电动机电流的大小发生变化时，电动机的转速发生改变。电流越大，转速越快。
第四节 安装直流电动机模型
4. 故障原因与排除方法
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}故 障
故障
故 障 原 因
电路故障
断路
磁场故障
磁场太弱
力学故障
摩擦力过大
特殊位置
电刷与换向器之间太松，接触不良
电路中电流太小、磁体的磁性太弱
电刷与换向器之间太紧、线圈转子与
定子之间的间隙太小，摩擦力太大
线圈处于平衡位置
实验过程中，遇到故障比较多的是通电后电动机不转动，故障原因与排除方法参考如下：
第四节 安装直流电动机模型
【例题1】小明把安装完成的直流电动机模型接入如图所示的电路中，闭合开关并调节滑动变阻器，电动机正常转动，若要改变电动机转动方向，下列做法中无效的是（　　）
A．只对调电源的正、负极
B．只对调磁体的N、S极
C．同时对调电源的正、负极和磁体的N、S极
D．导线①改接G、F点，导线②改接C、E点
第四节 安装直流电动机模型
C
解析见下页
A．电动机转动方向与电流方向和磁场方向有关，调换电流方向或磁场方向，电动机的转动方向会发生变化，所以只对调电源的正、负极，电路中电流方向发生变化，所以电动机的转动方向发生变化，故A不符合题意；
B．只对调磁体的N、S极，磁场方向发生变化，所以电动机的转动方向发生变化，故B不符合题意；
C．同时对调电源的正、负极和磁体的N、S极，电动机的转动方向不会发生变化，故C符合题意；
D．导线①改接G、F点，导线②改接C、E点，电动机中的电流方向发生变化，可改变转动方向，故D不符合题意。 所以选C。
第四节 安装直流电动机模型
【例题2】如图所示是东东和辰辰制作的电动机模型。
（1）通电后，轻轻拨动线圈，他们发现电动机不转，下面是他们分析到的可能的原因，请你帮他们看一看，可能的是________。
①线圈处于平衡位置；②接线柱接触不良；③磁铁的极性反了；④电池装反了；⑤转子受到的摩擦力太大了；⑥转子与定子之间的摩擦力太大；⑦电池太旧了；⑧磁铁的磁性不够强。
（2）经过处理，通电后轻轻拨动线圈，他们发现电动机只转动了一周，就在某一位置附近晃动几下停下来了。他们分析
现象得到：“某一位置”是指__________；如果
要让电动机连续地转动下去，可以怎样改进
_________？
第四节 安装直流电动机模型
解析见下页
②⑤⑥⑦⑧
平衡位置
见解析
（1）①电动机启动时，线圈正好处于平衡状态无法转动，轻轻拨动线圈，电动机仍不转，则不是处于平衡状态的原因， 故①不可能；
②接线柱接触不良时，电流不通，线圈不受力，不会转动，故②可能；
③磁铁的极性反了，线圈受力相反，线圈会反向转动，故③不可能；
④电池装反了，线圈受力相反，线圈会反向转动，故④不可能；
⑤转子受到的摩擦力太大，磁场力不能克服摩擦力，不能转动，故⑤可能；
⑥转子与定子之间的摩擦力太大，磁场力不能克服摩擦力，故⑥可能；
⑦电池太旧，电流小，线圈受到的磁场力小，可能不转，故⑦可能；
⑧磁铁的磁性不强，则线圈受到的磁场力小，线圈可能不转，故⑧可能。
故选②⑤⑥⑦⑧。
第四节 安装直流电动机模型
（2）如图的实验装置线圈转过平衡位置时，磁场方向保持不变，如果不改变电流方向，则线圈的受力方向相反，线圈将立即反转，线圈会晃动，不能继续转动，所以“某一位置”是指平衡位置。
如果要让电动机连续地转动下去，应该在线圈转过平衡位置时改变线圈中的电流方向，故可以将线圈与换向器一起固定在转轴上，通过电刷、换向器向线圈输入电流；也可以在刮去绝缘漆时，将一端全部刮掉，另一端刮去半周，使线圈转过平衡位置时切断电流，依靠惯性转过去，使线圈持续转动。
第四节 安装直流电动机模型
【例题3】如图所示，小明用漆包线绕成线圈ABCD，做成电动机模型，通电后能让线圈在磁场中持续转动的方法是（　　）
A．将线圈两端的漆全部刮去
B．将线圈一端的漆全部刮去，另一端的漆不刮
C．将线圈两端的漆各刮去一半，两端刮去的漆在同侧
D．将线圈两端的漆各刮去一半，两端刮去的漆在异侧
没有换向器，不能改变线圈中的电流方向，就不能改变线圈的受力方向，所以闭合开关S后，发现线圈只能偏转至图示位置、不能持续转动，要想让线圈持续转动，需增加换向器，即将将线圈两端的漆各刮去一半，两端刮去的漆在同侧，相当于添加一个换向器，使线圈能够持续转动，故C正确。 所以选C。
C
第四节 安装直流电动机模型
【例题4】安装好的直流电动机模型通电后不转动下列原因分析错误的是（ ）
A．电刷与半铜环的接触不良
B．磁体的磁性太弱
C．电源电压太低
D．电源的正负极反了
电动机不转动的原因主要有以下几个方面：电动机轴生因为锈而被卡住；线路接触不良，电路中无电流；电压过低，电路中电流太小；线圈处于平衡位置，线圈中无电流，线圈不受力的作用；磁体的磁性太弱导致磁力太小．据此可以判断原因分析错误的是D。
所以选D。
C
第四节 安装直流电动机模型
【例题5】如图甲是小名同学安装好的直流电动机模型：
（1）请写出图中A部件的名称：___________．
（2）在安装该模型时要按照由下而上，__________（“由外而内”或“由内而外”）的顺序安装．
（3）为了使组装的电动机模型能够正常运转，小名在安装时还应注意以下几点，其中错误的是（ ）
A．要尽量减小轴与轴架之间的摩擦
B．电刷与换向器的接触松紧要适当
C．不要使各元件因安装不当而产生形变
D．每一只固定螺钉均不能拧紧
第四节 安装直流电动机模型
换向器
由内而外
D
解析见下页
②合上开关接通电路，观察线圈转动，把电源两极对调一下，观察到线圈_________改变了．
③若开关闭合，线圈不转，用手轻轻一拔，线圈就转动起来，则原来线圈不转的原因是__________________．
（5）电动机在许多家用电器中应用十分广泛，请举出一种装有电动机的家用电器的名称_________________．
（4）小名把安装好的电动机、变阻器、电源和开关串联起来进行实验，如图乙所示.
①请用笔画线代替导线完成图中实验器材的连接．（要求滑片向右移，电动机转速变慢）
第四节 安装直流电动机模型
转动方向
线圈处在平衡位置
豆浆机、刮胡刀、吸尘器等等均可。
（1）直流电动机的结构包括四部分，磁极、线圈、换向器、电刷．所以A处的结构为换向器；
（2）在安装直流电动机时，安装顺序是由下而上，由内而外．
（3）为了让电动机能够正常的工作，每个结构之间的连接不能太紧，以防止变形和摩擦过大．因此答案应该选择D．
（4）如图，要求滑动变阻器的滑片向右滑动时，电动机变慢，则电路中的电流变小，电阻变大，因此，滑动变阻器的导线应该接到线圈的左侧接线处．改变电源方向，则线圈受力方向发生变化，故转动方向改变了．如果线圈处于平衡位置，则线圈不会转动．
（5）运用电动机的用电器很多，比如刮胡刀，
豆浆机、吸尘器等等．
第四节 安装直流电动机模型
电磁感应
发电机
第5节
本节知识点
Knowledge points
①电磁感应现象
②发电机
知识结构（1）
第五节 电磁感应 发电机
电磁感应 发电机
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就会产生感应电流。感应电流的方向与导体运动的方向和磁场方向有关.
原理：电磁感应现象.
主要构造：定子、转子等.
能量转化：机械能转化电能
交流发电机
利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应现象，电磁感应产生的电流叫做感应电流..
电磁感应现象
产生感应电流的条件与方向
知识结构（2）
电动机与发电机比较
交流发电机
直流电动机
（1）发电机和电动机的主要结构是基本相同的。有外电源的是电动机，对外供电的是发电机。
（2）电动机是把电能转化成机械能；发电机是把机械能转化成电能。
第五节 电磁感应 发电机
1. 电磁感应现象
利用磁场产生电流的现象叫作电磁感应现象，电磁感应产生的电流叫作感应电流。
2. 导体中产生感应电流的条件
（1）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就会产生感应电流。
（2）感应电流的方向与导体运动的方向和磁场方向有关。
知识点一 电磁感应现象
第五节 电磁感应 发电机
（1）主要构造：蹄形磁铁、线圈、电刷、灯泡（或发光二极管）、摇把、手轮等。
（2）线圈、电刷与发光二极管是串联起来的，缓慢摇动手柄，发光二极管会交替闪亮。
1. 手摇发电机发电
手轮
蹄形磁铁
电刷
线圈
发光二极管
2. 交变电流
线圈在磁场中转动时，产生的感应电流的大小和方向随时间发生周期性变化，这种电流叫作交变电流。
第五节 电磁感应 发电机
知识点二 发电机
2. 交流发电机工作原理示意图
①线圈逆时针转动，ab边向左运动，cd边向右运动，导线没有切割磁感线，线圈中没有电流。
②线圈在前半周运动中，ab边向下运动，cd边向上运动，导线切割磁感线，线圈中有电流。外部电流方向为A到B。
B
A
③线圈转过半周时，ab边向右运动，cd边向左运动，导线没有切割磁感线，线圈中没有电流。
④线圈在后半周运动中，ab边向上运动，cd边向下运动，导线切割磁感线，线圈中有电流。外部电流方向为B到A。
B
A
第五节 电磁感应 发电机
知识点二 发电机
转子
定子
3. 实际的发电机
实际发电机由转子和定子两部分组成。
4. 发电机的能量转化
从能量转化的角度看，发电机是一种将机械能转化为电能的装置。在发电的过程中，由于线圈存在电阻以及转动系统存在摩擦，因此还有部分能量转化为内能。
第五节 电磁感应 发电机
知识点二 发电机
【例题1】经过十年的不懈探索，法拉第发现了电磁感应现象。下图中可以探究产生感应电流条件的装置是（ ）
A B C D
?C
第五节 电磁感应 发电机
A．是奥斯特实验，说明电流周围存在磁场，故A不符题意；
B．可以探究通电导体在磁场中受力的作用，故B不符题意；
C．此装置可以探究什么情况下磁可以生电，即产生感应电流的条件，故C符合题意；
D．可探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数多少的关系，故D不符题意。
所以选C。
【例题2】POS刷卡机的广泛应用给人们的生活带来了便利。POS机的刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头（如图所示）。在使用时，将带有磁条的信用卡在POS机指定位置刷一下，检测头的线圈中就会产生变化的电流，POS机便可读出磁条上的信息。下图中能反映POS刷卡机读出信息原理的是（　　）

A B C D
?B
第五节 电磁感应 发电机
解析见下页
根据题意，将带有磁条的信用卡在POS机指定位置刷一下，检测头的线圈中就会产生变化的电流，类似于发电机原理，即闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，就会产生感应电流，此过程中将机械能转化为电能，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。
第五节 电磁感应 发电机
（1）分析①、②两次实验现象，小明说：“闭合电路的一部分导体在磁场中的运动方向与磁场方向垂直时，电路中就会产生感应电流。”小刚认为不准确，因为导体AB 运动时，其运动方向也与磁场方向垂直，但无感应电流；
【例题3】如图所示，小明和小刚利用蹄形磁体、灵敏电流计、开关、导体AB和若干导线等器材来探究感应电流产生的条件。闭合开关，他们完成操作，将观察到的现象记入表格：
前后
解析见下页
第五节 电磁感应 发电机
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}序号
导体AB的运动情况
有无感应电流
①
左右运动
有
②
上下运动
无
③
前后运动
无
④
斜向上、斜向下运动
有
（2）采纳小刚意见后，小明又说：“闭合电路的一部分导体在磁场中垂直切割磁感线时，电路中才会产生感应电流”，小刚认为不全面，因为导体AB 运动时，也有感应电流；
（3）从能量的角度来分析，感应电流的产生过程是将 能转化为电能；如果将图中的灵敏电流计换成 ，可以探究磁场对电流的作用。
斜向上/斜向下
第五节 电磁感应 发电机
机械
电源
（2）根据表格现象发现，导体AB在磁体中斜向上或斜向下运动时，此时虽然不是垂直切割磁感线，但也有感应电流，小明说：“闭合电路的一部分导体在磁场中垂直切割磁感线时，电路中才会产生感应电流”是不全面的。
（3）闭合电路的一部分导体在磁场切割磁感线运动时，从而产生感应电流，从能量的角度来分析，感应电流的产生过程是将机械能转化为电能。
要探究磁场对电流的作用，电流中需要有电源，所以可将图中的灵敏电流计换成电源。
第五节 电磁感应 发电机
【例题4】如图所示，小成同学利用两块磁铁、一个线圈等材料制作了一台小型发电机，并用两个LED灯（发光二极管左边为正极，右边为负极）进行了如图连接实验探究。
（1）小成接好电路后，以一定的速度连续转动线圈，当线圈转动到如图所示位置时，______（选填“AB”或“BC”）段在做切割磁感线运动，在电路中产生了感应电流，这一现象叫_________现象；
（2）连续转动线圈，在实验中将会看到两LED灯交替发光，说明线圈中产生的电流方向___________（选填“不变”
或“周期性改变”）。若将一直流电源代替两
LED灯接入电路，闭合开关，则线圈_____
（选填“能”或“不能”）持续转动。
电磁感应
AB
周期性改变
解析见下页
不能
（1）磁感线是由N极出来，回到S极，即磁感线是水平向右的，当线圈转动到如图所示位置时，AB段在切割磁感线。
闭合电路部分导体在磁场中切割磁感线，产生电流的现象叫做电磁感应现象。
（2）LED灯具有单向导电性，实验中看到两LED灯交替发光，说明线圈中产生的电流方向周期性改变。
若将一直流电源代替两LED灯接入电路，闭合开关，就形成了一个直流电动机，因为电流方向和磁场方向均不发生变化，故线圈受力方向不变，所以不能持续转动。
第五节 电磁感应 发电机