教科版九年级上册2 磁场对电流的作用教学ppt课件

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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。
1865年制造的电动机
电动机通电后为什么能够转动呢？
通电直导体周围存在什么？
磁体对小磁针有力的作用，直线电流对小磁针也有力的作用。
通电导线是不是也会受到磁场的作用力呢？
磁体间通过磁场相互作用。
一、磁场对通电导线的作用
① 闭合开关，观察直导线运动。
② 改变电流方向或改变磁场方向，观察直导线的运动情况。
让通电导线在磁场中动起来
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。
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。
实验表明：通电导线在磁场中要受到力的作用，力的方向与电流方向和磁场方向有关。
注意：当电流方向或磁场的方向一个改变时，通电导线受力的方向也会改变；若二者同时改变方向时，通电导线受力的方向不变。
如果把一个通电的线圈放到磁场中，又会怎样运动？
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。
二、让线圈在磁场中转起来
　　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！
　　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。
　　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？
　　通电线圈在磁场中可以转过一个角度，但不是持续转动，而是来回扭转，最终停在平衡位置处。
（1）什么是平衡位置？为什么称为平衡位置？当线圈越过平衡位置后，为什么不能继续转下去，最后要返回平衡位置呢？（2）怎样使线圈越过平衡位置后能继续转动下去呢？
甲：线圈受到的力使它顺时针转动
乙：线圈由于惯性会越过平衡位置
丙：线圈受到的力使它逆时针转动
（1）甲图线圈受力使它顺时针转动；乙图中线圈上、下两个边受力大小一样，方向相反，受力平衡，是平衡位置；丙图线圈受力使它逆时针转动。
（2）线圈不能连续转动，是因为线圈越过平衡位置后，它受到的力要阻碍它继续转动。
　　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。
　　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方向的？
用什么方法停止对线圈供电呢？
在“制作一个电动机”的实验中我们采用刮去引线漆皮的办法来控制电路的通断，即一端的漆皮全部刮掉，另一端的漆皮只刮上半周或下半周，从而保证给线圈适时供电或停电。
这种设计，线圈每转一周，只有半周获得动力，在另半周线圈将要受到阻碍它转动的力时没有电流通过，线圈不受力；当线圈靠惯性转过这半周后，又回到原来的状态，线圈又受到相同方向转动的力，以保证线圈继续转动下去。
如果在线圈转动时，不是停止给线圈供电，而是设法改变后半周电流的方向，使线圈在后半周也获得动力，线圈将会更平稳、更有力地转动下去。
电动机线圈的两端各连着一个铜制的半环，它们之间有一窄缝，彼此绝缘。这两个相互绝缘的半环称为换向器，它们随线圈一起转动。直流电源的正、负极分别通过电刷与换向器接触，使电源和线圈形成闭合回路。
换向器的作用：通过换向器可以使线圈中电流方向每半周改变一次，使受力方向总是相同，线圈便持续转动下去。
甲：电流方向和力的方向如图所示，线圈顺时针转动
乙：线圈转到平衡位置时，两电刷恰好_______________，线圈由于惯性继续转动，转过平衡位置后，电流改变方向
此时线圈中无电流，线圈不受力。
丙：ab和cd中的电流方向与图甲相反，受力方向也相反，线圈仍顺时针转动
丁：线圈又转到平衡位置，换向器又将改变电流方向
　　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。
　　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。
1.改变磁体磁极方向：线圈持续转动，但转动方向与改变前相反，这说明改变磁场方向可以改变线圈的转动方向。2.改变磁铁与线圈的距离：线圈所受磁场作用力减弱，因此线圈转动变慢或不转动。3.水平放置磁铁：线圈所受磁场作用力减弱，线圈不能持续转动或不转动。
通电线圈在磁场中受力会发生转动，同时利用换向器及时改变线圈中的电流方向，从而保持线圈持续转动。
电动机的能量转化：电能转化为机械能
实际的电动机都有多个线圈，每个线圈都接在一对换向片上，以保证每个线圈在转动的过程中受力的方向都能使它朝同一方向转动。
三、电动机与人类文明
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。
电动机广泛应用于生产生活实际
通电导线在磁场中受到力的作用
通电导线所受力的方向跟电流方向、磁场方向有关
电动机的组成：转子和定子
换向器的作用：改变线圈中的电流方向，使线圈得以持续转动
电动机的原理：通电线圈在磁场中受力会发生转动
1．关于通电导线在磁场中受力方向的说法正确的是（　　）A．只与磁场方向有关B．只与电流方向有关C．同时与磁场方向和电流方向有关D．以上说法都正确2 ．如图所示是实验室电流表的内部结构图，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．线圈中电流越大，指针偏转角度就越大．关于该现象，下列说法正确的是（　　）A．该电流表是利用电磁感应原理工作的B．线圈中有电流通过时，把机械能转化为电能C．改变线圈中的电流方向，指针的偏转方向不会改变D．线圈中电流越大，其所受磁场力就越大
3．在安装直流电动机模型的实验中，小杰同学安装了一台如图所示的直流电动机模型。安装完毕，闭合开关后，线圈沿顺时针方向转动，则能使线圈沿逆时针方向转动的做法是（ ）A．减去一节电池B．把电源和磁铁的两极同时对调C．增加一节电池D．把电源两极对调4．如图是探究“通电导线在磁场中受力”的实验装置．瞬间接通电路，原来静止的导线ab向右运动．要使导线ab向左运动，可行的措施是（ ）A．将磁体的N、S极对调B．增大电源电压C．换用磁性更强的磁体D．将磁体的N、S极对调，同时改变电流的方向