14.5 磁场对通电导线的作用力 课件(共23张PPT) 2023-2024学年初中物理北师大版九年级全一册

(共23张PPT)
第5节 磁场对通电导线的作用力
第十四章 磁现象
前面我们学习了电流的磁场，知道通电导体对它周围的磁体有力的作用，反过来，磁体对通电导体有没有力的作用？
1.知道磁场对通电导线有力的作用。
2.能通过实验了解通电导线在磁场中所受力的方向与电流的方向、磁场的方向有关。
3.会运用左手定则解决相关问题。
4.了解动圈式扬声器的结构及其工作原理。
任务一
磁场对通电导线的作用
活动：如图连接电路，将直导线ab放入磁场中，接通电源，观察实验现象。
问题1：接通电路后有什么现象发生？说明了什么？
问题2：通电导线的受力方向与什么有关？同学之间交流讨论作出猜想。
通电导线在磁场中的受力方向与电流方向和磁感线方向有关。
说明：通电导线在磁场中受到力的作用。
现象：原来静止在磁场中的直导线发生运动。
问题3：请根据下面的实验思路设计实验验证你的猜想。
【实验思路】
要探究通电导线的受力方向与电流方向和磁感线方向的关系，就要采用控制变量法。要判断通电导线的受力方向与电流方向的关系时，控制磁感线方向不变；要判断通电导线的受力方向与磁感线方向的关系时，控制电流方向不变。
实验电路
实验器材
滑动变阻器、蹄形磁铁、金属导轨、开关、学生电源各一个，直导线一根、导线若干。
【设计实验】
实验步骤
①按照电路图连接实验电路，闭合开关，观察直导体的运动。
②只改变磁场的方向，观察直导体的运动。
③只改变电流的方向，观察直导体的运动。
④记录实验现象。
演示视频
问题4：将实验现象填入表格，分析现象得出实验结论。
序号 磁体磁场方向 电流方向 通电导体运动方向 图例
1 上端N极,下端S极 从b到a 向右运动
2 上端N极,下端S极 从a到b 向左运动
3 上端S极,下端N极 从b到a 向左运动
I
F
N
S
F
I
N
S
N
I
F
S
【实验结论】
通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁感线方向有关。
问题5：通电导体受力方向、电流方向、磁场方向这三者之间有什么关联，可以用什么方法判断呢？
伸开左手，使大拇指与四指在同一平面内并跟四指垂直，让磁感线垂直穿入手心，使四指指向电流方向，这时，拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受磁场力的方向。
左手定则
活动小结
1、磁场对通电导体具有力的作用。
2、通电导线在磁场中受到力的方向和磁感线方向、电流方向有关。
3、当电流的方向或磁感线的方向变得相反时，通电导线受力的方向也变得相反；如果同时使电流方向和磁场方向相反，则受力的方向不改变。
4、左手定则：伸开左手，使大拇指与四指在同一平面内并跟四指垂直，让磁感线垂直穿入手心，使四指指向电流方向，这时，拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受磁场力的方向。
活动：通常用 表示表示电流垂直纸面向里，用 表示电流垂直纸面向外。请根据相关条件运用左手定则解决下列问题。
任务二
左手定则的应用
问题1：已知导线中的电流方向或电源正负极和磁场方向，判断通电导体受力方向。
问题2：已知导线中的电流方向或电源正负极和通电导体受力方向判断磁场方向。
F
N
S
问题3：已知通电导体的受力方向及磁场方向判断导线中的电流方向。
F
活动小结
标出导线中的电流方向
标出磁感线方向
确定掌心方向
确定四指指向
确定大拇指所指方向
确定通电导体受力方向
1.已知电流方向和磁场方向判断通电导体的受力方向
2.已知电流方向和通电导体的受力方向判断磁场方向
3.已知通电导体的受力方向和磁场方向判断电流方向
标出导线中的电流方向
确定通电导体受力方向
确定四指指向
确定大拇指指向
确定掌心方向
确定磁感线方向
标出磁感线方向
确定掌心方向
标出通电导体受力方向
确定大拇指所指方向
确定四指指向
确定电流方向
活动：收音机、耳机和音响设备等能发出声音，是因为它们都装有各种各样的扬声器。阅读课本P157页“动圈式扬声器”部分的内容，回答问题。
任务三
动圈式扬声器
问题1：动圈式扬声器是由什么构成的？
主要由永磁体、音圈、锥形纸盆等构成。
问题2：动圈式扬声器是如何如何发声的？原理是什么？
扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置。
当音圈中有电流时，音圈受到磁铁的吸引或排斥向左或右运动。由于通过音圈的电流是交变电流，它的方向不断变化，音圈就不断地来回振动，带动纸盆也来回振动，于是扬声器就发出了声音。
原理：磁场对通电导体有力的作用。
活动小结
动圈式扬声器
构成：主要由永磁体、音圈、锥形纸盆等构成。
工作原理：通电导线在磁场中受力而运动。
1. 借助如图所示的实验装置来探究“磁场对通电直导线的作用”。闭合开关，原本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
B．将滑动变阻器的滑片向右移动
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
2．在物理学中，用“ ”表示电流的方向垂直于纸面向里，“⊙”表示电流的方向垂直于纸面向外。如图所示，根据磁场方向和电流方向，对通电导线的受力方向判断正确的是(　　)
B
3．下列关于动圈式扬声器的说法中正确的是(　　)
A．动圈式扬声器音圈中有强电流通过时才会发声
B．动圈式扬声器工作时是将机械能转化为电能
C．动圈式扬声器的工作原理是通电线圈在磁场中受力运动
D．动圈式扬声器工作时线圈中通过的电流不一定是交变电流
C
总结：请画出本节内容的思维导图
磁场对通电导线的作用力
通电导线所受力的方向与电流的方向、磁感线方向有关
磁场对通电导线的作用
通电导线再磁场中受到力的作用
左手定则及应用
动圈式扬声器
构造：由永磁体、音圈、锥形纸盆等构成
原理：通电导线在磁场中受力而运动