(共28张PPT)
第3章 电磁及其应用
利用磁卡存取消费，利用移动硬盘储存资料，利用移动电话通信… …电与磁改变生活。
磁体是怎样记录信息的 移动电话是怎祥传递声音和图像的 发电机是怎样发电的
胜哥课程
盛夏时节，人们感到炎热难耐时，电风扇会带给人们清凉的风。电风扇是由电动机驱动风叶产生空气流动的，那么风扇中的电动机为什么会转起来呢？
第3节 电动机及其应用
第1课时 磁场对通电导线的作用
第3节 电动机及其应用
一、磁场对通电导体的作用
磁场对放入其中的磁体会产生磁力作用，那么，磁场对放入其中的通电导体是否会产生磁力作用呢？
1.如图所示的装置中，把导线AB放在磁场中，当合上开关使导线AB通电时，看到什么现象？
答：AB导体产生运动
结论：通电导体在磁场中受到了 。
力的作用
2.改变通过导线AB中的电流方向，观察导线运动的方向。
答：发生改变
反向运动
结论：通电导体在磁场中受力方向与 有关。
电流方向
3.保持导线中的电流方向不变，改变磁场的方向，观察导线运动的方向。
答：发生改变
反向运动
结论：通电导体在磁场中受力方向与 有关。
磁场方向
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改变时，导线的受力方向也会改变。
如果同时改变电流方向和磁场方向，那么通电导线的受力方向是否改变？
正极
正极
N极
N极
答：受力方向不变。
判定定则：
左手定则
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。
1.将矩形线圈放入磁场中图甲所示的位置，给矩形线圈通电，观察矩形线圈能否转动。
胜哥课程
答：不发生转动
线圈的平衡位置
2.让矩形线圈处于图乙中的位置，给矩形线圈通电，观察矩形线圈的转动情况。
胜哥课程
答：线圈转动，但转过90°后，在附近摆动，最后静止。
F
F
当矩形线圈静止在图甲位置时，给线圈通电，线圈不发生转动。这是由于线圈ab边和cd边受到的力的大小相等、方向相反，即线圈受力平衡。这个位置是线圈的平衡位置。
F
F
当矩形线圈静止在图乙位置时，给线圈通电，线圈受到不平衡力的作用，沿顺时针方向转动。但线圈转过平衡位置后，线圈受到阻碍它沿顺时针方向转动的力的作用，使它不能继续转动下去，而是返回到平衡位置。
二、电动机
电动机是利用通电线圈能在磁场中转动的原理制成的，它能把电能转化为机械能。
电动机为什么能持续转动呢？
这样的线圈没法连续转动。如何解决这个问题呢？
F
F
F
F
让线圈因惯性转过平衡位置时，立即改变电流的方向，从而改变线圈的受力方向，使线圈仍然受到使其顺时针方向转动的力的作用，这样就可以使线圈继续转动下去。
平衡位置
换向器结构：由两个铜半环构成。
换向器作用：每当线圈转过平衡位置时，自动改变线圈中电流的方向。
有换向器
无换向器
直流电动机
利用直流电源供电的电动机。叫做直流电动机
直流电动机的构造
①磁体
②线圈
③换向器
④电刷
与电源相连防止导线缠绕
原理：利用通电线圈能在磁场中转动的原理
定子
转子
转动部分
固定部分
电动机
利用交流电源供电的电动机。
原理：依靠通电导体在磁场中所受的力来运转的。
交流电动机的应用
交流电动机
1.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改变时，导线的受力方向也会改变。
2.左手定则：伸开左手，拇指与四指垂直。让磁感线垂直穿过手心。四指指向电流方向。那么拇指所指方向就是导体运动方向。
3.电动机工作原理是通电线圈在磁场中受力而转动；
4.电动机主要由转子、定子、换向器和电刷等组成；
5.电动机工的换向器作用是：在线圈刚转过平衡位置时，改变线圈中的电流方向，使线圈持续按原方向转动下去。
1.“胜哥”用如图所示的装置探究通电导线在磁场中的受力情况。接通电源后发现导体ab向右运动；把电源正负极对调后接入电路，发现导体ab向左运动。这个实验事实说明通电导线在磁场中受力( )
A．大小与电流大小有关
B．方向与磁感线方向有关
C．方向与电流方向有关
D．大小与磁场强弱有关
C
2.如图，通电导线放置在磁场中，不能受到磁场作用力的是（ ）
B
3.下列关于导体在磁场中受力的说法中，正确的是（ ）
A．通电导体在磁场中一定受到力的作用
B．通电导体在磁场中有时不会受到力的作用
C．通电导体中的电流方向与磁场方向不平行也不垂直时，不会受到力的作用
D．只要导体放入磁场中，无论是否通电都会受到力的作用
B
4.如图是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
5.当图中的线圈转过平衡位置时，如果不改变电流方向，那么线圈将 ( )
A．按原方向一直转下去
B．立即停止转动
C．转过一个角度后再反转，回到平衡位置 D．立即反转
C
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2026年1月18日21教育“胜哥课程”工作室
第3章第3节 电动机及其应用1教学设计
一、教学目标
1. 知识与技能：理解通电导体在磁场中会受到力的作用，掌握左手定则，了解电动机的基本结构和工作原理。
2. 过程与方法：通过实验观察和推理，培养学生观察能力和科学探究能力。
3. 情感态度与价值观：激发学生对物理现象的兴趣，认识电动机在现代生活中的应用价值。
二、教学重点与难点
教学重点：通电导体在磁场中受力方向的判断；电动机的基本工作原理。
教学难点：左手定则的运用；换向器在直流电动机中的作用。
三、教学准备
PPT课件、实验装置（导线、磁铁、电源、开关）、直流电动机模型、多媒体设备、学生实验记录表。
四、教学过程
（一）导入新课（约5分钟）
教师活动：展示电动玩具或风扇，提问：“它是如何动起来的？”引导学生思考“电”与“动”之间的关系，引出电动机。进一步提问：“磁场对磁体有磁力作用，那对通电的导线是否也会有作用？”
学生活动：观察、思考并尝试回答。
设计意图：联系生活实际，激发兴趣，引出本节课核心问题。
（二）新课讲授（约30分钟）
环节1：探究通电导体在磁场中的受力（15分钟）
1. 教师演示实验（如PPT中图）：将导线AB置于磁场中，接通电源，学生观察现象。
- 提问：“你看到了什么现象？”（导线运动）
- 引导学生得出初步结论：通电导体在磁场中受到力的作用。
2. 学生分组实验：改变电流方向，观察导线运动方向变化；改变磁场方向，观察运动方向变化。
- 教师巡视指导，引导学生记录实验现象。
- 小组汇报：“改变电流方向，导线运动方向______；改变磁场方向，导线运动方向______。”
3. 师生共同总结：通电导体在磁场中受力方向与电流方向、磁场方向有关。
4. 提问拓展：若同时改变电流和磁场方向，受力方向如何？引导学生推理并回答（不变）。
环节2：学习左手定则（10分钟）
1. 教师讲解左手定则步骤，并配合板书或动画演示：
- 伸开左手，拇指与四指垂直；
- 磁感线垂直穿入手心；
- 四指指向电流方向；
- 拇指指向导体运动方向。
2. 学生跟随教师做手势练习，教师给出几个简单示例让学生判断。
3. 强调适用条件：磁场方向与电流方向垂直时判断最准确。
环节3：从通电线圈到电动机（15分钟）
1. 教师提问：“如果是一个通电线圈放在磁场中，它会怎样运动？”演示或动画展示线圈在平衡位置（甲图）和非平衡位置（乙图）的运动情况。
2. 引导学生分析线圈不能持续转动的原因：转过平衡位置后受力方向变为阻力。
3. 引出“如何让线圈持续转动”的问题，引导学生思考“改变电流方向”。
4. 教师展示直流电动机模型，讲解结构：磁体、线圈、换向器、电刷。
5. 重点讲解换向器的作用：每当线圈转过平衡位置，自动改变电流方向，使线圈持续同向转动。
6. 简要说明交流电动机与直流电动机的区别。
（三）巩固练习（约8分钟）
1. 教师出示PPT中的选择题（如“胜哥”实验题），学生独立思考后回答。
2. 针对典型错误（如“通电导体在磁场中一定受力”），展开简短讨论，强调电流方向与磁场方向不平行时才受力。
3. 完成一道左手定则应用题，请一名学生上台板演并讲解。
设计意图：及时巩固，纠正误解，提升运用能力。
（四）课堂小结（约5分钟）
教师引导学生回顾并总结：
1. 通电导体在磁场中受力方向与哪些因素有关？
2. 左手定则如何用来判断受力方向？
3. 电动机是如何实现持续转动的？（关键：换向器的作用）
4. 电动机的能量转化是什么？（电能→机械能）
五、板书设计
第3节 电动机及其应用
一、磁场对通电导体的作用
1. 现象：通电导体会运动 → 受力
2. 受力方向与电流方向、磁场方向有关
3. 左手定则（图示）
二、电动机
1. 原理：通电线圈在磁场中受力转动
2. 结构：磁体、线圈、换向器、电刷
3. 换向器作用：自动改变电流方向，使线圈持续转动
4. 能量转化：电能 → 机械能
六、教学反思（课后填写）
本节课通过实验探究和模型演示，学生能较好地理解通电导体受力与电动机工作原理。左手定则部分需加强练习，可设计更多生活化情境帮助学生记忆。电动机结构部分若能用实物拆卸讲解，效果更佳。整体学生参与度高，重点难点基本突破。
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第 3 章第 3 节 电动机及其应用 1
1．扫地机器人配备多种传感器，当接近障碍物时，控制系统会向“动力系统”发
送信号，降低其转速。“动力系统”是由两个独立驱动电机构成的，其工作原理是
下图所示中的 （ ）
A． B． C． D．
2．某商场安装了如图甲所示的“聪明的电
梯”，载人和不载人时电梯运行的速度会发
生变化。这种电梯的简易控制电路如图乙所
示，图中压力传感器 的阻值会随压力的增
大而减小。对此，下列说法正确的是（ ）
A．控制电路中电磁铁的上端为 极
B．当电流的方向发生变化时，电梯运行的速度会发生变化
C．当载人时，衔铁与触点 2 接触，电梯的速度加快
D．当无人站在电梯上时，电磁继电器控制电路中的电流增大
3．如图所示圆环形绝缘凹槽内装满水银，水银的内外侧用导线接入电路，圆心
处放置一块圆柱形磁铁，闭合开关后，发现水银逆时针流动，“胜哥”先对调电
源的正负极，再对调磁铁的南北极，则该操作中水银的流动情况是（ ）
A．一直顺时针流动
B．一直逆时针流动
C．先逆时针流动，再顺时针流动
D．先顺时针流动，再逆时针流动
4．“胜哥”将矩形线圈放入磁场中处于右图所示的位置，给矩形线圈通电，发现
矩形线圈会沿顺时针转动，下列说法正确的是 ( )
A．该装置产生的现象在生活中的应用是发电机
B．将 N 磁体去除，通电后矩形线圈仍沿顺时针转动
C．此时矩形线圈处于平衡位置
D．电流方向和磁场方向同时改变，线圈的受力方向也发生改变
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5．如图所示为某电动机的原理图，EF、PQ 为螺线管，abcd 为电动机的线圈，
OO'为转轴。闭合开关，线圈能朝一个方向持续转动，则（ ）
A．螺线管 F 端为 N 极 ，P 端 为 N 极
B．图中线圈平面恰好处在平衡位置
C．若将电源的正负极对调，转动方向不变
D．图示装置工作时把机械能转化为电能
6．如图所示是“线圈不能持续转动”的三幅实验图，下列说法中不正确的是（ ）
A．三幅图中，导线 ab、cd 所受的磁力方向始终没有发生改变
B．图乙中，线圈能够持续往下转动变成图丙所示，是由于惯性
C．通电一段时间后，线圈 abcd 一定会在图乙所示的位置
D．只要开关始终闭合，线圈 abcd 一定会在图乙的平衡位置左右摆动，永不
停止
7．“胜哥”将一个蹄形磁体放到正在发光的灯泡外边，惊讶地发现灯丝在不停地
晃动。关于这种现象，下列说法中正确的是（ ）
A．灯丝晃动说明灯丝中的电流方向不变
B．灯丝晃动时将机械能转化为电能
C．灯丝晃动是由于磁体能吸引钨这种金属
D．灯丝晃动是由于磁场对电流的作用
8．在探究通电导线在磁场受力方向与什么因素有关时，“胜哥”做了如图甲、乙、
丙三个实验。其中 AB 表示闭合电路的一部分导线，导线上的箭头表示电流方向，
F 表示导线受力方向，S\N 分别表示蹄形磁铁的南北极。
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（1）实验 说明，通电导线在磁场中的受力方向与电流的方向有关
(填“甲和乙”、 “乙和丙”或者“甲和丙”下同)。
（2）实验 说明，通电导线在磁场中受力方向与磁场方向有关。
9．甲、乙两个装置的线圈 abcd、a'b'c'd'
分别与电刷 A、B、A'、B'紧密接触，两组
电刷分别用导线连接，如图所示。“胜哥”
用手拨动甲装置的线圈，使之沿顺时针方
向转动，此时乙装置的线圈也会沿顺时针方向转动。
（1）上述过程中，乙装置中的原理是 。
（2）写出使乙装置的线圈沿逆时针方向转动的方法。 。
10．“胜哥”在“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验中，实验设计如下：
在螺线管的两端各放
一个小磁针，在硬纸板上均
匀的撒满铁屑，通电观察小
磁针的指向，轻敲纸板，铁
屑的排列情况如图甲所示。
（1）“胜哥”把小磁针放到螺线管四周不同位置，通电后小磁针静止时的指向如
图乙所示。根据安培定则可判断出图乙所示的通电螺线管的 （选填“左”
或“右”）端为 N 极。改变通电螺线管的电流方向，小磁针北极指向将 方
向（填“不变”或“改变”）。
（2）地球周围存在磁场，“胜哥”猜测，地磁场是由于地球带电自转形成圆形电
流引起的，结合图甲、乙分析推断；图丙中地球的圆形电流方向与地球自转方向
（选填“相同”或“相反”）。
11．人工心脏泵可短时间代替心脏工作，如
图是该装置的示意图。磁体固定在左侧，线
圈 AB 固定在用软铁制成的活塞柄上（相当
于一个电磁铁），阀门 S1 只能向外开启，S2 只能向内开启，要使活塞向右运动，
则 A 端应该接电源 极，血液会 （选填“流入”或“流出”）塞
筒。该装置工作时线圈 AB 中应流入 。（选填“交流电”或“直流电”）
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12．如图所示，“胜哥”用一段漆包线绕成线圈 abcd，
用小刀刮两端引线的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮
上半周或下半周。将线圈 abcd 放在用硬金属丝做成的支
架 m、n 上，并按图示连接电路。闭合开关，用手轻推
一下线圈，线圈会持续转动，这就是简易的电动机，根
据 原理制成的。
若将图中电源的正负极对调，则线圈的转动方向与原来 （选填“相
同”或“相反”）。
13．（1）“胜哥”将一个电磁铁和白炽灯并联后接入电路，如图甲，当闭合电键
时，灯 L 即刻点亮，随后熄灭；当断开电键时，灯闪亮后熄灭。此现象说明当
闭合电键时，电磁铁的磁性强弱在短时间内的变化情况为 (增强或减
弱)；当断开电键时，灯闪亮说明电磁可在短时间内 (选填“充电"或"供
电")。
（2）如图乙，两根绝缘细线吊着一根铜棒，空间存在垂直纸面的匀强磁场，
棒中通有向右的电流时两线上拉力大小均为 F1 ，若棒中电流大小不变方向相反，
两线上的拉力大小均为 F2，且 2 > 1,则铜棒所受磁场力大小为 。
(用已给字母表示)
（3）如图丙是“悬空的磁环”示意图，假设甲、乙、丙三个磁环相同，质量均
为 m ，中间塑料管是光滑的。若甲的上端为 S 极，则乙的上端为 极。
（4）“胜哥”将两根非常靠近且相互垂直的长直导线分别通以相同强度的电
流，方向如图丁所示，那么两电流所产生的磁场垂直导线平面向外且最强的在填
哪个区域为 (填"1"或"2"或"3"或"4")。
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答案
1．A 2．C 3．D 4．B 5．C 6．D 7．D
8．（1）甲和乙 （2）甲和丙
9．（1）通电线圈在磁场中受力转动 （2）改变磁场方向或转动方向
10．（1）左；改变 （2）相反
11．负；流出
12．通电线圈在磁场中受力转动；相同
13．（1）变强；供电" （2）F2-F1 （3）N （4）1
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