14.5磁场对通电导线的作用力—2020-2021学年北师大版九年级物理全册课件(共25张PPT)

14.5 磁场对通电导线的作用力
观察与思考
问题：
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？
猜想一：
控制变量法
猜想：
通电导体在磁场中所受力的方向可能与什么有关？
猜想二：
通电导线受力的方向可能与磁场方向有关
通电导线受力的方向可能与电流方向有关
研究电流方向不变情况下，通电导线受力方向与磁场方向的关系。
研究磁场方向不变情况下，通电导线受力方向与电流方向的关系。
一、磁场对通电导线的作用
实验观察：
① 闭合开关，观察直导体运动。
② 改变电流方向或改变磁场方向, 观察直导体运动。
学生实验：
探究通电导体在磁场中所受力的方向与磁场方向、电流方向的关系。
问题1：我们如何改变磁场方向？
问题2：我们如何改变导体棒上的电流方向？
2.保持磁体的N极和S极位置不变，让通过ab的电流方向与原来相反，观察导线ab运动方向与原来相同还是相反？
实验步骤：
1.保持导线ab中的电流方向不变，把磁体的两个磁极对调，让磁感线的方向与原来相反，观察导线ab的运动方向与原来相同还是相反？
3.同时改变电流方向和磁感线方向，观察导线ab的运动方向与原来相同还是相反？
序号
磁体磁场方向
电流方向
通电导体受力方向
1
上端N极,
下端S极
从b到a
向 （“左”或“右”）
2
上端N极,
下端S极
从a到b
向 （“左”或“右”）
3
上端S极,
下端N极
从b到a
向 （“左”或“右”）
右
左
左
记录实验数据:
分析与论证：
序号
磁体磁场方向
电流方向
通电导体受力方向
1
上端N极,下端S极
从b到a
向 （“左”或“右”）
2
上端N极,下端S极
从a到b
向 （“左”或“右”）
3
上端S极,下端N极
从b到a
向 （“左”或“右”）
（1）通电导线在磁场中要受到力的作用；
右
左
左
（2）力的方向跟电流的方向、磁感线（磁场)的方向都有关系。
1.磁场方向与电流方向垂直时受力 ；
磁场方向与电流方向平行时受力 。
2.两个方向只改变其中之一，受力方向 ；
两个方向同时改变，受力方向 。
为零
探究新知
改变
最大
不变
3.能量转化：
电能转化为机械能
4.实质：
磁场间的相互作用
交流与评估
(1)为什么金属杆要放到光滑的金属导轨上?
提示:金属杆和金属导轨都是导体,只要金属杆与金属导轨接触
就会有电流通过,且金属导轨越光滑,金属杆运动时受到的阻力
就越小。
参考答案:使金属杆中有电流通过;减少金属杆运动时受到的阻
力。
(2)当通电导体与磁感线平行放置时,通电导体　　　　(选填
“运动”或“不运动”)。
提示:当通电导体中的电流方向与磁感线方向垂直时,受到磁场
力的作用;当通电导体中的电流方向与磁场方向平行(即电流方
向与磁场方向相同或相反)时,所受磁场力的大小为零,所以通
电导体放入磁场中不一定都会受到力的作用。
参考答案:不运动
(3)怎样改变通电导体在磁场中受到的力的大小?
提示:通电导体的受力方向与电流方向和磁场方向有关,所以改
变力的大小应该考虑电流的大小和磁场强度。
参考答案:利用滑动变阻器改变电路中电流的大小或改用磁场
强弱不同的磁体,都可以改变通电导体在磁场中受到的力。
二、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。
二、左手定则
左手定则
磁感线
电流方向:
垂直平面向里
电流方向:
垂直平面向外
左手定则
F
F
F
F
1、根据图示，分析、推导并在图中标出F的方向
a
c
d
N
N
N
N
S
S
S
S
b
三、动圈式扬声器
1.组成：音圈、永磁体、锥形纸盆三个主要部分。
2.工作实质：
扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置。
磁场对通电导线有力的作用
由于通过线圈的电流是交变电流，电流的方向不断变化，线圈受力方向也不断变化，线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。
3.工作原理：
动圈式耳机
动圈式耳机的工作原理与动圈式扬声器类似，采用稳恒磁场下，音频电流通过动圈推动振动膜发声的工作?方式。
本 课 小 结
一、磁场对通电导线的作用
通电导线在磁场中要受到力的作用，力的方向与电流方向、磁感线的方向都有关系。
二、左手定则：
三、动圈式扬声器
1.构造
2.原理
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。
练习
1. 若改变通电导线在磁场中受力的方向，可采取的方法（ ）
A．改变通电导线中的电流大小
B．只改变电流方向或只改变磁感线方向
C．改变电流方向同时改变磁场方向
D．改变电流大小的同时改变磁场的强弱
B
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.课堂上，老师做了如图所示的演示实验，给
直导线(铝棒)通电，观察到直导线运动起来。
(1)实验现象说明___________________有力的作用。
(2)判断“有力的作用”的依据是_____。
A．力是维持物体运动的原因
B．一切物体都有惯性
C．物体运动状态改变时，一定受到力的作用
(3)将磁极上下对调，观察直导线的运动情况，这样操作是为了研究 。
磁场对通电导线
C
通电导线在磁场中受力的方向是否和磁场方向有关
4．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