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第八章 电磁相互作用及应用
8.2 磁场对电流的作用
导学目标：
（1）了解电流在磁场中要受到力的作用，且力的方向与磁场的方向和电流的方向有关。
（2）知道电动机的工作原理，知道电动机在工作时能量如何转化。
（3）知道电动机的优点，以及它在现代生产、生活中的广泛应用。
重点：探究磁场对电流的作用规律。
难点：解决电动机在工作过程中的转向问题和制作小电动机。
导学方法：实验探究法、讨论法
课 时：1课时
导学过程
课前导学
1． 通电导线在磁场中受 的作用。力的方向与 的方向、 的方向有关。
2．直流电动机的两个铜半环叫做 。换向器的作用:是当线圈刚越过平衡位置时,换向器自动改变 的方向使线圈能 地转动下去。21世纪教育网版权所有
3．直流电动机的工作原理：利用磁场对 ( http: / / www.21cnjy.com ) 的作用使 转动，同时利用换向器及时改变线圈中 方向，从而保持线圈持续转动。21cnjy.com
4. 电动机优点：构造 、控制 、体积 、效率 ，污染 。
课堂导学
一、磁场对通电导体的作用
1． 通电导线在磁场中受 的作用。力的方向与 的方向、 的方向有关。
二、让线圈在磁场中转动起来
2．直流电动机的两个铜半环叫做 。换向器的作用:是当线圈刚越过平衡位置时,换向器自动改变 的方向使线圈能 地转动下去。21·cn·jy·com
3．直流电动机的工作原理： ( http: / / www.21cnjy.com )利用磁场对 的作用使 转动，同时利用换向器及时改变线圈中 方向，从而保持线圈持续转动。2·1·c·n·j·y
三、电动机与人类文明
4. 电动机优点：构造 、控制 、体积 、效率 ，污染 。
5．电动机的应用：家庭生活中电风扇、 、空调器，生产中的水泵， 机、机床、 机车。www.21-cn-jy.com
教师引导、学生归纳小结
课堂练习
1. 通电导体在磁场中受力而运动时（ ）
Ａ．消耗了电能，产生了机械能
Ｂ．消耗了机械能，产生了电能
Ｃ．消耗了机械能，产生了内能
Ｄ．消耗了化学能，产生了电能
2. 关于通电导体在磁场里受力方向，下列说法中错误的是（ ）
A．电流方向改变时，导体受力方向改变
B．磁场方向改变时，导体受力方向改变
C．电流方向和磁场方向同时改变，导体的受力方向改变
D．电流方向和磁场方向同时改变，导体的受力方向不变
3.下列说法正确的是( )
A.电动机是把机械能转化为电能的机器
B.电动机是把电能转化为机械能的机器
C.直流电动机是利用线圈的转动而产生电流的
D.改变线圈中的电流方向，可以改变电动机线圈转动的快慢
4.不能改变直流电动机转向，( )
A.改变电流方向，其他不变
B.改变磁场方向，其他不变
C.增大电流强度
D.改变电流方向或磁场方向
5. 现代武器中有一种新型电磁炮，它是 ( http: / / www.21cnjy.com )利用电磁技术制成的一种先进武器，具有速度快、命中率高等特点，其原理是利用磁场对通电导体有力的作用。下图中与此工作原理相同的是（ ）21教育网
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课后反思
参考答案：
课前导学：
1．力、电流、磁场。2.换向器、电流、持续。3. 电流、线圈、电流。
4．简单、方便、小、高、小。
课堂导学
1．力、电流、磁场。2.换向器、电流、持续。3. 电流、线圈、电流。
4．简单、方便、小、高、小。
5．洗衣机、起重、电力。
课堂练习：
1．A。2.C。3.B。4. C。5.B。
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8.2 磁场对电流的作用
岳阳市第十中学 高文超
教育科学出版社义务教育教科书物理（九年级上册）
教学目标
1. 知识与技能
（1）了解电流在磁场中要受到力的作用，且力的方向与磁场的方向和电流的方向有关。
（2）知道电动机的工作原理，知道电动机在工作时能量如何转化。
（3）知道电动机的优点，以及它在现代生产、生活中的广泛应用。
教学目标
2. 过程与方法
（1）通过探究“磁场对电流的作用”，培养学生观察能力和概括能力。
（2）通过“动手做”培养学生的动手实践能力，鼓励学生积极开展小发明、小制作活动
教学目标
3. 情感态度与价值观
通过介绍电动机发展历程和应用，使学生了解科技进步是人类社会进步的巨大推动力，培养学生学习科学、热爱科学、关注科技进步的良好素养。
教学重点
探究磁场对电流的作用规律。
教学难点
解决电动机在工作过程中的转向问题和制作小电动机。
电动航模比赛
电动玩具汽车
你玩过电动玩具汽车吗？拆开后会发现，里面装有一个小电动机。
电动玩具汽车
接通电源，电动机立刻转动起来，并带动车轮旋转。
家用洗衣机靠电动机来驱动
电动机是应用最广泛的机械之一，你家中许多电器就是由它驱动的。
电动机为什么能够转动呢？
电动机
你知道电动机是利用什么原理工作的吗？
电力机车
洗衣机内部
电动机通电后为什么能够转动呢？
车床
水泵
电风扇
一、磁场对通电导线的作用
电动机通过电流时才会转动。
电流能产生磁场，磁场对磁极有作用。那么磁场对电流会不会有作用呢？
实验探究 让通电导体在磁场中动起来
电动机通过电流时才会转动。
电流能产生磁场，磁场对磁极有作用。那么磁场对电流会不会有作用呢？
金属导轨
直导体
+
-
实验探究 让通电导体在磁场中动起来
如图所示，把一根直导线ab放在磁场中，导体两端通过光滑的金属导杆与电源、开关相连。
金属导轨
直导体
+
-
① 闭合开关，观察铝制直导体运动。
② 改变电流方向或改变磁场方向。
实验探究 让通电导体在磁场中动起来
闭合开关，原来静止在磁场中的导体发生运动。
电流方向不变，改变磁场方向，磁场中导体运动方向发生了改变。
N
I
F
甲
S
I
乙
F
N
S
实验探究 让通电导体在磁场中动起来
N
I
F
甲
S
I
乙
F
N
S
实验探究 让通电导体在磁场中动起来
分析论证：电流方向不变时，改变磁场方向，磁场对导体的力方向也发生了改变。
磁场方向不变，改变电流方向，磁场中导体运动方向也发生了改变。
闭合开关，原来静止在磁场中的导体发生运动。
N
I
F
甲
S
I
F
丙
N
S
实验探究 让通电导体在磁场中动起来
分析论证：磁场方向不变时，改变电流方向，磁场对导体的力方向也发生了改变。
N
I
F
甲
S
I
F
丙
N
S
实验探究 让通电导体在磁场中动起来
实验表明：通电导线在磁场中受力的作用。
力的方向与电流的方向、磁场的方向有关。
从能量角度来看，磁场对电流的作用，表明电能可以转化为机械能。因此提出了电动机的设想。经过发明家们几十年的努力，适用的电动机的制造技术采逐渐完善。
一、磁场对通电导线的作用
1873年，维也纳博览会上，一位工作人员很偶然地把两台的发电机连在一起，一台发电机产生的电流通过另一台发电机线圈，后一台发电机竞转动起来！
二、让线圈在磁场中转起来
这个偶然的发现表明，电动机和发电机应该有类似的结构。可以把通电线圈放在磁场中，使之转动，从而将电能转化为机械能。
二、让线圈在磁场中转起来
如图所示，拿出你做的小发电机，接通电源，让电流通过线圈，看看线圈能持续转动吗？
实验探究 磁场对通电线圈的作用
当线圈处在这个位置时，ab边和cd边中的电流方向相反，所以受到的力的方向相反且不再同一条直线上，从我们这个角度看去，线圈将顺时针转动。
当线圈转过这个平衡位置时，线圈受到的两个力将阻碍它沿原方向继续转动，所以线圈不能持续将转动。
通电线圈可以在磁场里转动过一定角度，但不能持续转动。
为什么线圈不能持续转动呢
演示实验
通电线圈在磁场中两边受力，但方向相反，发生顺时针转动。
当线圈的平面与磁场垂直时，通电线圈受平衡力作用，达到平衡位置。这时由于惯性，线圈还会继续转动。
线圈靠惯性越过平衡位置后，磁场力作用的结果使线圈逆时针旋转。
通电线圈最后静止在平衡位置。
怎样才能使线圈持续转动呢？上面的分析表明，如果在线圈刚转过平衡位置时，立即改变线圈中的电流方向，线圈就可以按原来的方向继续转动。
怎样才能使图中的线圈转动起来呢？用刀片将作为转轴的漆包线同侧的半边漆皮刮掉，然后把线圈放在支架上，一个小直流电动机就做好了。
动手做 制作一个电动机
接通电源，试一试，你做的小电动机能持续转动吗？和同学们分析，这个装置是怎样控制电流的方向的？
动手做 制作一个电动机
两个铜半环叫换向器
两个铜半环叫换向器
电刷
两个铜半环叫换向器。
两个铜半环叫做换向器
电刷
换向器的作用:
当线圈刚越过平衡位置时,换向器自动改变电流的方向使线圈能持续地转动下去
直流电动机的结构及工作原理
定子（磁体）
转子（线圈）
换向器
换向器：使线圈一转过平衡位置就改变线圈中的电流方向
电刷
观察如图的电动机模型的结构，将电动机连接一个开关，再接到电源上。接通电源，看电动机能否持续转动。
观察 电动机模型
进行各种变化，如改变磁铁的磁极方向，改变磁铁与线圈的距离，或水平放置磁铁，观察电动机转动情况的变化。
观察 电动机模型
利用磁场对电流的作用使线圈转动，同时利用换向器及时改变线圈中电流方向，从而保持线圈持续转动。这就是直流电动机的工作原理。
直流电动机的工作原理
实际电动机
电动机：
工作原理：通电线圈在磁场中受力而转动
能量转化：电能转化为机械能
基本构造:主要由
1.转 子
2.定 子
电动机优点：构造简单、控制方便、体积小、效率高，污染小。
电动机应用：电风扇、洗衣机、空调器、水泵，起重机、机床、电力机车。
三、电动机与人类文明
电动机与人类文明
现代化汽车上的小型电动机
电动机广泛应用于生产生活实际
三、电动机与人类文明
1.通电导线在磁场中受力的作用。力的方向与电流的方向、磁场的方向有关。
我的收获
2.直流电动机的工作原理：利用磁场对电流的作用使线圈转动，同时利用换向器及时改变线圈中电流方向，从而保持线圈持续转动。
3.电动机优点：构造简单、控制方便、体积小、效率高，污染小。应用：电风扇、洗衣机、空调器、水泵，起重机、机床、电力机车。
1．通电导体在磁场中受力而运动时（ ）
Ａ．消耗了电能，产生了机械能
Ｂ．消耗了机械能，产生了电能
Ｃ．消耗了机械能，产生了内能
Ｄ．消耗了化学能，产生了电能
Ａ
达标练习
2.关于通电导体在磁场里受力方向，下列说法中错误的是（ ）
A．电流方向改变时，导体受力方向改变
B．磁场方向改变时，导体受力方向改变
C．电流方向和磁场方向同时改变，导体的受力方向改变
D．电流方向和磁场方向同时改变，导体的受力方向不变
C
达标练习
3.下列说法正确的是( )
A.电动机是把机械能转化为电能的机器
B.电动机是把电能转化为机械能的机器
C.直流电动机是利用线圈的转动而产生电流的
D.改变线圈中的电流方向，可以改变电动机线圈转动的快慢
B
达标练习
4.不能改变直流电动机转向，( )
A.改变电流方向，其他不变
B.改变磁场方向，其他不变
C.增大电流强度
D.改变电流方向或磁场方向
C
达标练习
5. 现代武器中有一种新型电磁炮，它是利用电磁技术制成的一种先进武器，具有速度快、命中率高等特点，其原理是利用磁场对通电导体有力的作用。下图中与此工作原理相同的是（ ）
B
谢谢！
