9年級物理蘇科版下冊課件《磁場對電流的作用 電動(dòng)機(jī)》

16.3磁場對電流的作用電動(dòng)機(jī)知識目標(biāo)1.了解通電導(dǎo)線在磁場中受力的作用,并且受力的方向與電流方向、磁場方向的關(guān)系；2.通過“磁場對電流的作用”的探究實(shí)驗(yàn),了解直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理,知道直流電動(dòng)機(jī)中能量的轉(zhuǎn)化.情境導(dǎo)入你玩過下列圖片中的玩具嗎？你知道它們是靠什么驅(qū)動(dòng)的嗎？提問：小電動(dòng)機(jī)是由哪些部件組成的?電動(dòng)機(jī)通電后為什么能夠轉(zhuǎn)動(dòng)呢？猜想與假設(shè)：電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)可能是線圈受到磁場作用的緣故.設(shè)計(jì)方案：先研究一根通電導(dǎo)線放在磁場中,觀察它的運(yùn)動(dòng).[活動(dòng)]:觀察磁場對通電直導(dǎo)線的作用1.按照圖16-26組裝實(shí)驗(yàn)器材。2.給直導(dǎo)線（鋁棒）通電，觀察它的運(yùn)動(dòng)情況。3.改變直導(dǎo)線中的電流方向,觀察直導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)情況。4.將磁極對調(diào),改變磁場的方向,再次觀察運(yùn)動(dòng)情況。觀察與思考：通過實(shí)驗(yàn)，你看到了什么現(xiàn)象？從中可以發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律？當(dāng)閉合開關(guān)時(shí),導(dǎo)體會運(yùn)動(dòng)起來,并且改變電流的方向或磁鐵磁極的位置,導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向會發(fā)生改變.磁場對通電直導(dǎo)線有力的作用,力的方向與電流方向和磁場方向有關(guān).磁場對電流作用力的方向跟電流方向和磁場方向有關(guān)系,并且力的方向與電流和磁場的方向垂直.當(dāng)電流方向與磁場方向平行時(shí),通電導(dǎo)體不受力的作用.左手定則:伸開左手,四指并攏,拇指與四指垂直,并且在同一平面里,讓磁感線垂直穿過手心,使四指指向電流方向,這時(shí)大拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受磁場力的方向。[活動(dòng)]:觀察磁場對通電線圈的作用我們知道了通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用．思考：如果把一個(gè)通電的線圈放在磁場里，線圈會運(yùn)動(dòng)嗎？怎樣運(yùn)動(dòng)？通電線圈在磁場中會發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，但是當(dāng)線圈的平面與磁場垂直時(shí)，就會停止轉(zhuǎn)動(dòng).線圈平面和磁感線垂直時(shí),這個(gè)位置叫平衡位置.如果在線圈靠慣性越過平衡位置的瞬間，不改變其中的電流方向，線圈將會反向轉(zhuǎn)動(dòng)回去.思考：怎樣才能使通電線圈在磁場中持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)？如果在線圈靠慣性越過平衡位置的瞬間，立刻改變其中的電流方向，線圈就會繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)下去.能夠完成這一任務(wù)的裝置叫做換向器.如圖所示，在通電線圈的兩端各連有一個(gè)半圓環(huán)C、D，稱為轉(zhuǎn)向器，它們隨線圈一起轉(zhuǎn)動(dòng)。A、B是電刷，分別與一個(gè)半圓環(huán)接觸，使電源和線圈組成閉合電路。每當(dāng)線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時(shí)，轉(zhuǎn)向器就能自動(dòng)改變線圈中電流的方向。玩具中的直流電動(dòng)機(jī)就是按照下面圖示的原理工作的。ABCD直流電動(dòng)機(jī)工作原理1.使用直流電的電動(dòng)機(jī)叫做直流電動(dòng)機(jī).2.通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動(dòng)是電動(dòng)機(jī)的基本原理.3.電動(dòng)機(jī)是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的動(dòng)力機(jī)器.4.利用換向器來改變線圈中的電流方向.5.直流電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)轉(zhuǎn)速可以連續(xù)調(diào)節(jié).小知識方向不變的電流叫做直流電，如干電池、蓄電池提供的電流都是直流電。我來作圖：

根據(jù)A圖中通電導(dǎo)體受力情況，畫出B、C、D圖中通電導(dǎo)體受力的方向.ABCD生活·物理·社會磁懸浮列車介紹：2002年12月31日，我國第一條高速磁懸浮鐵路商業(yè)運(yùn)行線在上海試運(yùn)行成功。磁懸浮列車是一種快速、舒適、經(jīng)濟(jì)、無污染、低能耗的現(xiàn)代化交通工具。磁懸浮列車就是利用磁極間相互作用的原理設(shè)計(jì)的。通過以強(qiáng)大電流的電磁鐵產(chǎn)生巨大的磁場力使列車浮起，由于列車和軌道之間沒有直接接觸，大大減小了運(yùn)行阻力，速度可達(dá)500Km/h。反饋練習(xí)：1.若改變通電導(dǎo)線在磁場受力的方向，可采用的方法（）A.改變通電導(dǎo)線中的電流大小B.只改變電流方向或只改變磁感線方向C.同時(shí)改變電流方向和磁感線方向D.改變電流大小和磁場強(qiáng)弱2.磁場對電流作用力的方向與＿＿＿＿方向和＿＿＿＿方向有關(guān)。3.電動(dòng)機(jī)的工作原理是_________________________，電動(dòng)機(jī)在工作過程中＿＿能轉(zhuǎn)化為＿＿＿＿能。4.最簡單的直流電動(dòng)機(jī)的換向器是_______________________,它的作用是改變通過＿＿＿的電流方向，以便電動(dòng)機(jī)能夠連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。B電流磁場通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)械兩個(gè)彼此絕緣的金屬半環(huán)線圈反饋練習(xí)：5．一臺直流電動(dòng)機(jī)，它的額定電壓600伏，電功率27千瓦，正常工作時(shí)電流是多大？工作半小時(shí)消耗電能多少千瓦時(shí)？解：正常工作時(shí)的電流為：工作半小時(shí)消耗電能為：6.(1)如圖所示的四個(gè)電磁實(shí)驗(yàn)中，能夠說明“電動(dòng)機(jī)工作原理”的實(shí)驗(yàn)是___________。(2)電動(dòng)機(jī)工作過程中，可以將_________能轉(zhuǎn)化為_________能。反饋練習(xí)：D電機(jī)械反饋練習(xí)：7.如圖所示是課本上“通電導(dǎo)線在磁場中受力”的實(shí)驗(yàn)示意圖。小明同學(xué)實(shí)際探究時(shí)，在電路中連接了一個(gè)滑動(dòng)變阻器。(1)為了使實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行，裝置中的導(dǎo)體棒應(yīng)選用輕質(zhì)的_____（選填“鐵棒”“鋁棒）；(2)小明通過觀察導(dǎo)體__________來判斷導(dǎo)體在磁場中的受力方向；(3)他左右移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)軌上的導(dǎo)體ab始終處于靜止?fàn)顟B(tài)。經(jīng)檢查，全部實(shí)驗(yàn)器材均無故障且連接無誤，請你猜想通電導(dǎo)體ab在磁場中處于靜止的原因是__________________________________________________。鋁棒運(yùn)動(dòng)方向通電導(dǎo)體過重，磁場力小于最大靜摩擦力反饋練習(xí)：8.某同學(xué)利用圖所示的裝置進(jìn)行探究。他進(jìn)行了如下操作∶①斷開開關(guān)，將金屬導(dǎo)體棒ab靜止放置在磁場中兩根平行的金屬導(dǎo)軌上；②閉合開關(guān)，電流通過導(dǎo)體棒ab

，ab向右運(yùn)動(dòng)；③只將磁體的磁極對調(diào)，閉合開關(guān)，導(dǎo)體棒ab向左運(yùn)動(dòng)。該同學(xué)探究的問題_____________________________________。通電導(dǎo)體在磁場中的受力方向與磁場方向的關(guān)系9.下列說法正確的是()A.兩個(gè)物體相互接觸不一定會產(chǎn)生力的作用B.空氣在流速越慢的位置，產(chǎn)生的壓強(qiáng)越小C.物體做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，其慣性將不斷減小D.通電直導(dǎo)體放在磁場中一定會受到磁場力的作用A10.1879年l0月，經(jīng)過對1600多種材料進(jìn)行幾千次試驗(yàn)后，愛迪生制成了第一個(gè)可供實(shí)用的碳絲燈泡（燈絲由竹絲炭化后制成）．反饋練習(xí)：(1)如圖甲所示，當(dāng)磁體的磁極靠近正常工作的碳絲燈泡時(shí)，燈絲上端被磁體吸引，這是因?yàn)橥姾蟮臒艚z在磁場里受到了_______的作用．(2)要從圖甲現(xiàn)象變?yōu)閳D乙中燈絲上端被排斥的現(xiàn)象,可以改變_________方向．(3)碳絲通電后產(chǎn)生高溫，在空氣中立即燒斷，這是因?yàn)開_________（用化學(xué)反應(yīng)方程式表示），所以碳絲燈泡必須抽成真空．磁力電流C+O2=CO2反饋練習(xí)：11.(1)如圖甲所示的手搖式削皮機(jī)，它底下的吸盤能吸住桌面是靠______作用。在使用過程中，發(fā)現(xiàn)吸盤吸不住了，削皮機(jī)就移動(dòng)位置了，這說明吸盤沒有牢固的吸在桌面上。請你提出一個(gè)能讓吸盤比較牢固吸在平滑桌面的合理有效的辦法：________________。(2)如圖乙所示是款電動(dòng)削皮機(jī)，它里面的電動(dòng)機(jī)的工作原理是__________________________，如果電動(dòng)削皮機(jī)使用時(shí)間過長，放有電動(dòng)機(jī)的底座上摸起來感覺有點(diǎn)熱，說明它的______能增大了。大氣壓在吸盤下蘸水通電導(dǎo)體在磁場中受力運(yùn)動(dòng)內(nèi)反饋練習(xí)：12.(1)通電導(dǎo)體在磁場中受到的力叫安培力，通電導(dǎo)體與磁場方向垂直時(shí)，它受安培力F大小與導(dǎo)體長度L和通過的電流I的乘積成正比，比例系數(shù)為磁感應(yīng)強(qiáng)度B，則F=______,在國際單位制中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是特斯拉，簡稱特，符號是T，1T=1N/(A·m)；(2)如圖,長為50cm、質(zhì)量為100g的均勻金屬棒ab的兩端用兩個(gè)完全相同的彈簧懸掛成水平狀態(tài),位于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場（強(qiáng)弱和方向處處相同）中,彈簧上端固定,下端與金屬棒絕緣,金屬棒通過開關(guān)與電源相連,電路總電阻為5Ω,當(dāng)電源電壓為2V,彈簧恰好不伸長,求：勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小是多少？（______）BIL5T反饋練習(xí)：13.如圖所示，將兩根豎直放置的光滑金屬軌道（足夠長）與電路連接，兩軌道間有一均勻磁場區(qū)域（圖中“×”表示垂直于豎直面的磁感線）；重為G的金屬桿ab與上端固定的絕緣輕質(zhì)彈簧相連接，并與兩軌道接觸良好，閉合開關(guān)，當(dāng)ab靜止時(shí)彈簧無形變，若僅改變電流方向，請你判斷ab再次靜止時(shí)彈簧被拉伸還是壓縮，為什么？彈簧被拉伸。課堂小結(jié)磁場對通電直導(dǎo)線的作用：磁場對通電線圈的作用：電動(dòng)機(jī)（電能→機(jī)械能）：