16_3磁场对电流的作用电动机

16.3磁场对电流的作用 电动机【学习目标】1.知道磁场对通电导体有力的作用2.知道磁场能使通电线圈转动3.理解直流电动机换向器的原理【重、难点】重点:磁场对通电导体的作用；难点:通电线圈在磁场中的转动以及换向器怎样使线圈持速转动.【教学过程】活动1 展示电动玩具,理解电动机的部件让你手中的电动玩具动起来，并回答:小电动机的组成小电动机主要由 组成的.你想知道为什么电动机通电后就能转动起来吗? 活动2 想一想:由奥斯特实验你还能得到什么?对奥斯特实验现象的再分析:如右图，当闭合开关时,小磁针由南北指向而发生了转动,且N极向里转动.这个现象说明电流周围存有 ,因而通电直导线对磁体(小磁针)有力的作用.你能由 思维的方式或由力的初步知识 , 可猜测出:通电直导线在磁场中 .活动3 实验探究:磁场对通电直导线的作用观察图16-26演示实验.1.给导线通电，直导线将 （运动静止），说明 ；2.(1)请猜测,通电直导线在磁场中的受力(运动)方向可能与 、 方向相关.(2)实验探究:仍按图16-26完成上述猜测,并将观察到的通电直导线运动方向结论: , .活动4 观察磁场对通电线圈的作用1.教师演示，学生观察通电线圈在磁场中的运动情况2.分析通电线圈能在磁场中转动,又不能持续转动的原因.仔细观察图16-28,标有蓝色的那局部线圈和标有红色的那局部线圈(简称蓝线圈和红线圈)蓝线圈和红线圈所在的磁场相同吗？ ;电流的大小相等吗? ,方向相同吗？ .分别所受的力:大小 、方向 .(a)图,整个线圈受力作用将产生 (顺逆)时针转动起来了;当转到(b)图位置时,整个线圈受力为 (平衡力非平衡力）,该位置叫做 位置,但线圈因为具有 ，还会转动;当线圈转过平衡位置后(观察C图),蓝线圈和红线圈所在的磁场有没有改变？ ,电流的方向改变了吗？ ,所以受力的方向 (没变改变),这时整个线圈又受一对 (平衡力非平衡力),又使它沿 (顺逆)时针旋转.（再观看线圈转动的动画）活动5 怎样才能使通电线圈在磁场中持续转动?1.思考:怎样才能使图16-28的线圈一直沿顺时针转动下去呢？ 2.自学:p46页“怎样才能使通电线圈在磁场中持续转动?”(1)换向器的作用: ;(2)总结直流电动机的工作原理： ;电动机是把 能转化为 能的装置.活动6 教师演示图16-27的实验。为了让线圈持续转动所采取方法是轴的一端漆皮全部刮去，一端只刮半周 （利用半周靠磁场对通电线圈有力的作用而转动，半周靠惯性完成）活动7 阅读“生活、物理、社会”磁悬浮列车是利用 原理设计的。【典型例题】例题：以下图中，当闭合开关的一瞬间，通电导体AB在磁场中受力向左运动，那么，（1）假如改变导体AB中的电流方向，使电流由B流向A，导体AB的运动方向如何？（2）假如不改变电流方向，而将图中蹄形磁铁的N、S极对调，导体AB的运动方向如何？（3）假如改变电流方向，然后再将图中蹄形磁铁的N、S极对调，导体AB的运动方向如何？【课堂检测】NSab1.如以下图所示是检验磁场对通电导体作用力的实验装置.当导线ab中有某方向电流通过时,它受到磁场的作用力向上 (1)假如仅将两磁极对调位置,导线ab受力向 ；(2)假如磁极位置不变,仅改变ab中的电流方向,导线ab受力向 ；(3)假如同时对调磁极位置和改变电流方向,导线ab受力 .2.以下的电器中,属于利用“通电导线在磁场中受磁场力的原理工作的是” （ ）A.电炉 B.白炽灯 C.电热毯 D.电风扇3.要改变通电导体在磁场中受力方向,以下方法中可行的是 （ ） A.增大通电导体中电流 B.减小通电导体两端的电压C.改变通电导体中的电流方向 D.同时改变导体中电流方向和磁场方向4关于换向器，以下说法中错误的选项是： （ ）A电流电动机中的换向器是由两个彼此绝缘的半圆金属环制成的。B当直流电动机的线圈刚过平衡位置时换向器能立即改变线圈中的电流方向。C线圈在磁场内每转动一周，换向器就将线圈中的电流方向改变2次。D线圈越过平衡位置是依靠线圈的惯性完成的。5如下图是课本中的四个实验，其中说明磁场对电流有力的作用的是A.甲和丙 B.甲和丁 C.乙和丙 D.乙和丁【课后检测】1要使一台直流电动机的转速增大一些，以下方法中不可行的是 （ ） A增大线圈中的电流 B换用输出电压较大的电源C将磁体的磁极对调 D换用磁性更强的磁体2在制作简易电动机的过程中，若要改变电动机的转动方向，能够 （ ）A将电源的正负极对调 B改变通电电流的大小C换用磁性更强的磁铁 D增加电动机的线圈匝数3如下图的四种电器中，利用电动机原理工作的是 （ ）A电炉 B电风扇 C电饭煲 D电铃4以下四幅图中，用来研究磁场对通电导线有力的作用的是 （ ）甲乙丁丙A图甲中，风车转动时电流表指针偏转 B图乙中，闭合开关后线圈转动C图丙中，旋转启动钥匙后用电器工作 D图丁中，闭合开关后铁钉吸引大头针5利用如下图的实验装置，小超探究了“磁场对通电直导线的作用”闭合开关S0，原本静止的轻质硬直导线AB水平向右运动要使AB水平向左运动，以下措施中可行的是 （ ）A将导线A、B两端对调 B将滑动变阻器的滑片P向右移动C换用磁性更强的蹄形磁铁 D将蹄形磁铁的N、S两极对调第6题图第5题图NSS0P+AB6右上图为直流电动机的工作原理。以下相关的分析中准确的是 （ ）A电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为内能B电动机工作过程中，消耗电能全部转化为机械能C电动机工作过程中，线圈中也产生感应电流D电动机工作过程中，线圈中的电流方向保持不变7.如图是通电金属棒在磁场中运动的实验场景，据此原理设计的家电是 （ ）A电热水壶 B电饭锅 C电风扇 D电熨斗线圈锥形纸盆永久磁铁第8题图第7题图8如下图是扬声器的构造示意图，当线圈中有电流通过时，线圈受到磁铁力的作用而运动，这与的工作原理相同，因为通过线圈的电流是电流，线圈就持续的来回振动，带动纸盒也来回振动，于是扬声器就发出的声音。9如图的线圈abcd位于磁场中（1）通电后，cd段导线的电流方向_（选填“由c到d”、“由d到c”）. （2）cd段导线受磁场力的方向如下图，在图中画出ab段导线所线受磁场力的方向.aNSb第10题图第9题图10如下图的实验装置。当给金属棒ab通电时，观察到金属棒ab会运动起来。（1）此实验现象说明 ；机就是利用这个原理制成的，其在工作过程中将 能转化为 能。（2）实验中将磁极对调，观察金属棒ab的运动情况，这样操作是为了探究 。（3）这个实验的结论是通电导线在磁场中受力的方向与方向和方向相关。【水平提升】1.用12V的电源为微型电动机供电的电路如图甲所示。当单刀双掷开关S1、S2均向上合上时，电动机开始转动，电流I随时间t变化的图象如图乙所示。当电流稳定时，电动机正常工作。已知电动机转动时欧姆定律不适用，并忽略温度对电阻的影响，试解答以下问题。（1）当单刀双掷开关S1、S2_合上时可实现电动机的反转。（2）当电动机正常工作时，电动机消耗的电功率为_W。（3）求电动机的电阻及正常工作时的输出功率。