课时分层训练(二十六) 磁场对电流的作用
知识点一 磁场对通电导体的作用
1．如图所示，把导体ab放入磁场里，接通电源，让电流通过导体ab，就能观察到导体ab的运动情况。下列操作不能改变导体ab运动方向的是( C )
第1题图
A．只把电源正、负极对调接入电路，使通过导体ab的电流方向与原来相反
B．只把蹄形磁体上、下磁极对调，使磁场方向与原来相反
C．使通过导体ab的电流方向和磁场方向都相反
D．使磁场方向相反，同时增大通过导体ab的电流
知识点二 电动机
2．(2023·泰安检测)如图甲、乙为直流电动机(已安装换向器)的两个不同时刻的工作原理图，下列分析正确的是( D )
第2题图
A．图甲导体ab和图乙导体cd电流方向相反，受力方向相反
B．从上往下看，线圈中电流方向都是逆时针方向
C．导体cd在这两个时刻电流方向相同，受力方向相同
D．导体ab在这两个时刻电流方向不同，受力方向不同
3．(2023·淄博中考)如图所示是“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。下列说法正确的是( D )
第3题图
A．闭合开关，导体ab在磁场中上下运动会产生感应电流
B．闭合开关，导体ab在磁场中左右运动过程中电能转化为机械能
C．利用该实验原理可以制成电动机
D．将电流表换成电源，可以研究通电导体在磁场中的受力情况
解析：闭合开关，导体ab上下运动过程中，导体没有切割磁感线，所以不会产生感应电流，故A错误；闭合开关，导体ab左右运动过程中，导体切割磁感线，电路中会产生感应电流，这个过程中消耗机械能，机械能转化为电能，故B错误；利用该实验原理可以制成发电机，故C错误；将电流表换成电源，闭合开关后，将有电流通过导体ab，而看到导体ab在磁场中左右运动，说明磁场对通电导体有力的作用，可以研究通电导体在磁场中的受力情况，故D正确。
4．(2023·济宁检测)在直流电动机结构中，换向器的作用是( C )
A．改变磁感线的方向
B．改变线圈的转动方向
C．改变线圈中的电流方向
D．使线圈中的电流方向和转动方向同时改变
5．一次探究活动中，小明把一个正在发光的灯泡放到蹄形磁体中间，惊讶地发现灯丝在晃动(如图所示)，其中“灯丝晃动”的原因是 通电导体在磁场中受到力的作用 ，其原理与 电动机 (选填“手摇发电机”或“电动机”)的工作原理一致。
第5题图
6．电动机是利用 磁场对电流的作用 (选填“电流的磁效应”或“磁场对电流的作用”)工作的。如图所示，如果要改变电动机的转动方向，则需要改变 电流(或磁场) 的方向。当线圈转至平衡位置时，线圈不受力的作用，但线圈由于 惯性 会继续转动，从而越过平衡位置。
第6题图
7．(2023·湖北孝感一模)小李同学对电流表指针偏转的原因产生了兴趣，他在实验室找到一个可拆卸的电流表，进行了如下探究：打开外壳，观察电流表的内部结构，示意图如图所示。按照操作规范将电流表串联接入电路，通电后线圈转动，带动指针偏转；撤去磁体再次通电，指针不动。这说明电流表指针偏转的原因是通电线圈在 磁场 中受力转动，这与 电动机 (选填“电动机”或“发电机”)的工作原理相同；若让电流从电流表的“－”接线柱流入，“＋”接线柱流出，指针偏转方向会与前面实验中的偏转方向 相反 (选填“相同”或“相反”)，因此使用电流表时不能把接线柱接反。
第7题图
【创新运用】
8．为了认识电磁炮的一些特性，小彤制作了一个电磁炮模型，其原理图如图所示。螺线管通电后，铁制撞针迅速前移，推动炮弹射出炮管。
第8题图
(1)根据原理图可知，电磁发射器把电磁能转化为 机械 能，其能量的转化情况与 电动机 (选填“发电机”或“电动机”)相同。
(2)通电螺线管通电后，铁制撞针会被磁化成磁体，铁制撞针由静止到迅速前移说明：磁体在通电导体中受到 力 的作用，力可以改变物体的 运动状态 。
(3)小彤要增强电磁炮中螺线管磁场，可行的方法： 增加线圈匝数 ； 增大线圈中的电流 。(共27张PPT)
第八章 电磁相互作用及应用
第二节 磁场对电流的作用
情 境 导 入
第二节
磁场对电流的作用
奥斯特实验中的小磁针为什么会发生偏转？
通电导线周围存在着磁场，小磁针受到磁场的作用，所以发生了偏转。
情 境 导 入
逆向思维......
磁体能否使通电的导线运动呢？
同学们思考一下，如果通电导线靠近的不是小磁针，而是一块很大的条形磁铁，那么发生偏转的应该是谁呢？
新 课 探 究
第二节
磁场对电流的作用
一、磁场对通电导线的作用
演示实验
现象：
给导体通电，导体就运动起来了。
结论：
通电导体在磁场里要受到力的作用。
力的方向与电流方向和磁场方向有关。
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新课探究
情境导入
课堂小结
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？
二、让线圈在磁场中转起来
实验表明：通电线圈在磁场中受力的作用。
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情境导入
新课探究
课堂小结
N
I
F
F
S
通电线圈在磁场中会发生转动
A
B
C
D
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新课探究
情境导入
课堂小结
N
F
F
S
当线圈的平面与磁场方向垂直时，就会停止转动。
A
B
C
D
线圈平面和磁感线垂直时,这个位置叫平衡位置。
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新课探究
情境导入
课堂小结
N
S
F
F
如果在线圈靠惯性越过平衡位置的瞬间，此时两边的受力方向会使它持续转动吗？
不会，线圈将会反向转动回去。
A
B
C
D
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新课探究
情境导入
课堂小结
① 线圈受到的力使线圈顺时针转动；
② 由于惯性，线圈会越过平衡位置继续转动；
线圈平面与磁场方向垂直时，线圈受力平衡，此时的位置称为平衡位置；
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新课探究
情境导入
课堂小结
① 线圈受到的力使线圈顺时针转动；
② 由于惯性，线圈会越过平衡位置继续转动；
③ 线圈受到的力使它逆时针转动。
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新课探究
情境导入
课堂小结
通电线圈在磁场中受力的作用会转动,但是不能持续转动。
分析上面的过程可知：
思考：
怎样才能使通电线圈在磁场中持续转动呢？
N
S
+
－
F
F
当转过平衡位置时及时改变电流方向。
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新课探究
情境导入
课堂小结
电刷
铜半环
换
向
器
能够完成这一任务的装置叫做换向器
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。
换向器自从19世纪被发明之后，解决了线圈持续转动的问题，于是乎才有了电动机的问世。历经150余年的岁月里，电动机的构造已经改良了多次，但是换向器却一直沿用至今。
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新课探究
情境导入
课堂小结
1.磁铁
2.线圈
3.换向器
4.电刷
构造：磁铁、线圈、换向器、电刷
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新课探究
情境导入
课堂小结
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新课探究
情境导入
课堂小结
直流电动机
把电能转化为机械能
使用直流电的电动机叫做直流电动机。
通电线圈在磁场中受力转动
小知识
方向不变的电流叫做直流电，如干电池、蓄电池提供的电流都是直流电。
直流电动机的制造原理：
电动机能的转化：
直流电动机的优点 转速可以连续调节
利用换向器来改变线圈中的电流方向。
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新课探究
情境导入
课堂小结
发电机 电动机
构造
能量转化
原理
定子、转子
机械能→电能
电磁感应
定子、转子、换向器
电能→机械能
通电导体在磁场中
受力的作用
电动机与发电机对比
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新课探究
情境导入
课堂小结
三、电动机与人类文明
生活中的电动机
风扇
空调
洗衣机
玩具车
电动自行车
电钻
新课探究
情境导入
课堂小结
电动机的优点
构造简单、控制方便、体积小、效率高，对环境污染很小。
课 堂 小 结
第二节
磁场对电流的作用
学 以 致 用
第二节
磁场对电流的作用
1．下列四幅图中，可以用来探究磁场对电流作用力的是( )
A
学 以 致 用
第二节
磁场对电流的作用
A
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．当电流方向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．当电流方向和磁场方向同时改变时，
ab将向左运动，机械能转化为电能
学 以 致 用
第二节
磁场对电流的作用
3．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
C
学 以 致 用
第二节
磁场对电流的作用
4．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
C
学 以 致 用
第二节
磁场对电流的作用
5．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。(以上两空选填“左”
或“右”)
从b到a
右
左
学 以 致 用
第二节
磁场对电流的作用
6．如图为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 。
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
学 以 致 用
第二节
磁场对电流的作用
7．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 。
感应电流产生的条件
电源
学 以 致 用
第二节
磁场对电流的作用
8．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
