8.2磁场对电流的作用 课件(共23张PPT) 2023-2024学年教科版物理九年级上册

(共23张PPT)
第八章　电磁相互作用及应用
8.2　磁场对电流的作用
课前预习
1．通电导体在磁场中受到____的作用，力的方向与_____方向和_____方向有关．
2．通电线圈能在磁场中受力转动，改变_____方向或______方向，线圈的转动方向 　.如果同时改变_____方向和_____方向，线圈的转动方向 .
3．电动机是利用 的原理制成的；是 能转化为 能．
4．我国交流电的周期是 ，频率是 ，在1 s的时间内电流方向改变了 次．
力
磁场
电流　
电流
磁场
改变
电流　
磁场
不变
通电线圈在磁场中受力转动
电
机械
0.02 s
50 Hz
100
思考问题：下面用电器工作时需要用到相同的装置， 你们猜一猜是什么装置？
电动机通电后为什么能够转动呢？
电动机
磁场对通电导线的作用
实验探究：让通电导线在磁场中动起来
实验结论：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
想一想：
我们知道了通电导体在磁场中受到力的作用． 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？
让线圈在磁场中转起来
实验探究：磁场对通电线圈的作用
实验表明：通电线圈在磁场中受力的作用。
讨论交流：
在这个装置里能量的转化是怎样的？在生活中哪些用电器是利用这一原理来工作的？
（1）将电能转化为机械能；
（2）生活中的电动自行车、电风扇、电动机等 工作时的原理与此相同。
知识归纳
实验现象：通电导体在磁场中受力转动，最终停在 平衡位置。
想一想：怎样才能使线圈在磁场中持续转动？
a
b
c
d
此时，线圈ab和cd两边受力大小相等，方向相反，相互平衡，线圈处于平衡位置。
平衡位置的理解：
通电线圈的平面与磁感线垂直时，线圈受到磁场力为一对平衡力，此时线圈的位置为平衡位置。
能够完成这一任务的装置叫做换向器
彼此绝缘的两个半圆环
一对与电源连接的电刷
1、组成：两个铜制半圆环；
2、作用：当通电线圈刚转过平衡位
置时，能自动改变线圈中
的电流方向，使线圈持续
转动下去。
电动机结构及工作原理
动手做：制作一个电动机
电动机是把电能转化为机械能的动力机器
使用直流电的电动机叫做直流电动机
磁场对电流的作用是电动机的基本原理
注意：
电动机与发电机对比
【例题】如图所示，把一根直导线AB支起来，放在蹄形磁体的磁场里，闭合开关后，直导线就运动起来，这说明_________________________________．
如果把电源正负极的连接对调，让通过AB的电流方向与原来相反，闭合开关后，这时导线AB的运动方向与原来运动方向相反，这又说明_____________________________________________．
典例精析
通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向有关
通电导体在磁场中受力的作用
[学法指导]
1.通电导体在磁场中受力运动．磁场对通电导体作用力的方
向与磁场和电流方向有关．如果这两者其中之一的方向改变，
则力的方向改变；如果这两者的方向同时改变，则力的方向不变.
2.直流电动机的原理：通电线圈在磁场中受力会转动，其能量转化：电能转化为机械能.
3.当线圈由于惯性转过平衡位置后，换向器能自动改变线圈中电流的方向，从而改变线圈的受力方向，使线圈持续转动下去．　
课堂小结
知识点一　磁场对电流的作用
随堂检测
1．下列四幅图中，可以用来探究磁场对电流作用力的是( )
2．如图为研究磁场对通电导线作用的实验装置，当接通电源，有电流由a至b通过导线ab时，它将受到磁场力作用而向左运动，则( )
A．当磁场方向相反时，ab将向右运动，电能转化为机械能
B．当电流方向相反时，ab将向右运动，机械能转化为电能
C．当电流和磁场方向同时改变时，ab将向右运动，电能转化为机械能
D．当电流和磁场方向同时改变时，ab将向左运动，机械能转化为电能
3．如图所示，是“探究磁场对通电导线的作用”的实验装
置．当闭合开关S时，导线ab中自由电子定向移动的方向是 　(选填“从a到b”“从b到a”或“垂直ab方向”)，导线ab受到磁场力的作用而向左运动；现在，如果只将磁场方向变为与原来方向相反，那么导线ab将向 运动；如果同时将电流方向和磁场方向变为与原来方向相反，那么导线ab将向 运动．(选填“左”或“右”)
从b到a
右
左
知识点二　电动机
4．如图是电动机的结构示意图，两个铜半环E和F跟线圈两端相连，它们彼此绝缘，并随线圈一起顺时针转动．M和N是电刷，它们跟铜半环接触，使电源和线圈组成闭合电路．以下说法正确的是( )
A．不能用石墨材料来制作电刷M、N
B．电流的方向始终由电刷N到电源“＋”极
C．只对调电源正、负极，线圈将逆时针转动
D．电动机是把机械能转化为电能的装置
5．线圈平面与磁场方向 的位置是线圈的平衡位置，经实验，通电线圈在磁场中 连续转动，因为线圈越过平衡位置以后，它受到的力要 它转动．在实际的直流电动机中，在线圈经过平衡位置时通过 来改变电流方向，使电动机的线圈在后半圈也获得 ，线圈就更平稳，更有力地转动下去．
垂直
不能
阻碍
换向器
动力
1．图为直流电动机的工作原理．以下相关的分析中正确的是
( )
A．电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为内能
B．电动机工作过程中，消耗电能全部转化为机械能
C．电动机工作过程中，线圈中也产生感应电流
D．电动机工作过程中，线圈中的电流方向保持不变
课后提升
2．如图为我们实验室所用电流表的内部结构示意图．当接入电路，有电流通过线圈时，线圈带动指针偏转．测量时首先把强弱变化的电流转换为线圈受力大小的变化，其物理原理是 ；再将线圈受力的大小转换为线圈偏转角度的大小，其物理原理是 .
3．如图所示的实验装置可以探究 实验，小梦想再利用此装置探究磁场对电流的作用，需要增加的器材是 .
通电
导线在磁场中受到力的作用　
力可以改变物体的运动状态
感应电流产生的条件
电源
4．做如图所示的小实验，用手拨动小风扇叶片，带动转子转动，发光二极管会发光，微风电扇居然变成了“发电机”．发电机的工作原理是 ，制作发光二极管的核心材料是 .
电磁感应
半导体