磁场对电流的作用电动机
课题:§16.3 磁场对电流的作用 电动机
主备:吴 健 课型:新授 审核:九年级物理备课组 班级: 姓名: 学号:
【学习目标】
1.知道磁场对电流有力的作用,力的方向与电流的方向和磁场的方向有关.
2.知道通电动机转动的原理及工作时的能量转化。
【学习过程】
知识回顾
1、如图1所示,在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁,开关闭合后,
当滑片P从a端向b端滑动过程中,会出现的现象是 ( )
A.电流表示数变小,弹簧长度变短 B.电流表示数变小,弹簧长度变长
C.电流表示数变大,弹簧长度变长 D.电流表示数变大,弹簧长度变短
图1
2.为探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关,小丽同学作出以下猜想:
猜想A:电磁铁通电时有磁性,断电时没有磁性
猜想B:通过电磁铁的电流越大,它的磁性越强
猜想C:外形相同的螺线管,线圈的匝数越多,它的磁性越强
为了检验上述猜想是否正确,小丽所在实验小组通过交流与合作设计了以下实验方案用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上绕制若干圈,制成简单的电磁铁.图所示的a、b、c、d为实验中观察到的四种情况。
根据小丽的猜想和实验,完成下面填空:
(1)通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同,来判断它________________的不同;
(2)通过比较______________两种情况,可以验证猜想A是正确的;
(3)通过比较______________两种情况,可以验证猜想B是正确的;
(4)通过比较d中两电磁铁,发现猜想C不全面,应补充____________________的条件.
3.下左图中的电磁铁连入你设计的电路中(在方框内完
成),要求:A.电路能改变电磁铁磁性的强弱;
B.使小磁针静止时如图所示.
引导探究
一、探究磁场对通电直导线的作用。 阅读课本P45 。
1.观看课件并思考回答:
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(1)磁场方向不变,改变电流方向,观察磁场中导体运动方向。
磁场中导体运动方向发生_____ ______
(2)电流方向不变,改变磁场方向,观察磁场中导体运动方向。
磁场中导体运动方向也发生了____________
(3)同时改变电流方向、磁场方向,观察磁场中导体运动方向。
磁场中导体运动方向_____ _____
2.实验总结:通电导体在磁场受到___________的作用, 磁场力的方向与________________方向和_________方向有关.
二、探究磁场对通电线圈的作用。阅读课本P45—P46 ,并观看视屏。
1.提出问题:通电线圈_______(能/不能)在磁场中转动;通电线圈_______(能/不能)在磁场中连续转动.
2.设计方案:按教材中图16-28进行实验.
3.观察思考:
如图a所示,线圈在磁力的作用下,沿____________时针转动;如图b所示,当线圈平面和磁感线垂直时,线圈受到的磁力互相平衡,所以此位置叫做_______位置,但线圈由于惯性还会继续转动;线圈由于惯性转过平衡位置后,线圈在磁力的作用下,沿__________时针转动;最终线圈会在___________位置静止。
三、直流电动机的原理。阅读课本P46—P47 ,观看视屏并回答问题。
1.要使线圈持续转动,就必须在线圈由于惯性刚转过____ ___时就立即改变线圈中的____ ___方向,电动机是通过___ ____及时改变线圈中的_______方向.以保持线圈持续转动.
2.主要构造:直流电动机主要由_______、________、_______和_______组成.
换向器的作用是:每当线圈刚转过___ ____,换向器就自动改变线圈中的_______方向,从而使线圈___ ____转动下去.最简单的换向器是两个彼此绝缘的铜制半环.
3.原理: 转动。
4. 能量转化:电动机工作时,将 转化为 能。
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四、例题讲解
例1 如下左图所示,“O”表示垂直纸面的一根导体,这是闭合电路的一部分,“· ”表示导体中电流垂直纸面向外,“×”表示导体中电流垂直纸面向里,箭头表示导体的运动方向.请你根据图甲(a)中的信息,在图(b)、(c)、(d)中画出导体的运动方向.
例2 如上右图所示,把一个线圈放在磁场里,接通电
源,让电流通过线圈,以下关于线圈运动情况的说法中,正确的是 ( )
A.线圈将向上平移 B.线圈将向下平移
C.线圈将持续转动 D.线圈将转动,但不能持续转动,最后停在某一位置
例3 如右图所示,在直流电动机的工作过程中“换
向器”起了关键的作用,它能使线圈刚刚转过平衡位置时
就自动改变线圈中的____ ___,从而实现通电线圈
在磁场中的连续转动。电动机工作时是把电能转化
为___ ____ .
课 堂 检 测
1.如图所示是小华同学探究“让线圈转起来”的实验装置图.在
实验中为了使线圈能持续转动,采取的办法是加___ ____;要想
使线圈的转动方向与原来的相反,可采用改变__ __________或者改变____ __ _的方法.
2.电动机是一种高效率、低污染的动力设备,广泛地应用在日常生活和生产实践中.下列家用电器中,应用了电动机的是 ( )
A.洗衣机 B.电饭锅
C.电热水壶 D.电热毯
3.如图所示为探究“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.当电流和磁场方向同时改变时,ab将向右运动,电能转化为机械能
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D.当电流和磁场方向同时改变时,ab将向左运动,机械能转化为电能
课 后 巩 固
1.直流电动机是根据 原理制成的,在输入电流时用 来改变线圈中的电流方向,从而使它能连续转动。
2.电动机工作时是把 能转化为 能,它与热机相比,一个最显著的优点是 。
3.以下装置中利用磁场对通电导线的作用的原理制成的是( )
A.全自动洗衣机的进水阀门 B.电风扇中的电动机
C.电饭锅 D.电铃
4.如图所示,进行通电导线在磁场中受力运动实验,
回答下列问题:
(1)把导线放在磁场里,接通电源,让电流通过导线AB,会
发现导线AB向外运动;
(2)把电源的正负极对调后接入电路, 使通过导线的电流方向与原来相反,这时导线AB向 运动;保持对调后电源的正负极不变,对调磁体的磁极,使磁场的方向与原来相反,这时导线AB向 运动.由此可以得出通电导线在磁场中要受到力的作用,而且受力的方向跟 的方向和 的方向都有关系.
5.如图所示,甲表示通电导体的电流方向垂直纸面向里时,导体在磁场中的受力方向,试根据这一关系标出乙图中通电导体的受力方向、丙图中通电导体的电流方向、丁图中磁铁的磁极极性。
6.一个能自由转动的矩形线圈悬挂在磁场里,通电后线圈不动,这是因为 ( )
A.线圈平面与磁场的磁感线平行 B.线圈平面与磁场的磁感线成45°角
C.线圈平面处于平衡位置 D.线圈的电源线接反了
7.电动机在日常生活中的应用十分广泛.关于电动机,下列说法中错误的是 ( )
A.电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的
B.直流电动机中的换向器能使通电线圈持续转动
C.电动机是把电能转化成机械能的装置
D.电动机是把机械能转化成电能的装置
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