【】163磁场对电流作用课件

16.3 磁场对电流的作用磁场对电流的作用 电动机电动机温故知新：温故知新：奥斯特实验奥斯特实验在奥斯特实验中我们知道了电流对磁体在奥斯特实验中我们知道了电流对磁体有力的作用，反过来，磁体对电流有无有力的作用，反过来，磁体对电流有无力的作用呢？力的作用呢？一、观察磁场对通电直导线的作用一、观察磁场对通电直导线的作用 1 1、闭合开关观察，原来静止在磁场中的导体、闭合开关观察，原来静止在磁场中的导体运动情况运动情况.2 2、磁场方向不变，改变电流方向，观察磁场、磁场方向不变，改变电流方向，观察磁场中导体运动方向中导体运动方向.3 3、电流方向不变，改变磁场方向，观察磁场、电流方向不变，改变磁场方向，观察磁场中导体运动方向中导体运动方向.4 4、使电流方向与磁场方向平行，观察原来静、使电流方向与磁场方向平行，观察原来静止在磁场中的导体运动情况止在磁场中的导体运动情况.悬挂法支持法NSNSIIFF步骤二步骤二步骤三步骤三SNIF磁场方向不变，磁场方向不变，改变电流方向，改变电流方向，磁场中导体运磁场中导体运动方向发生改动方向发生改变变.闭合开关，闭合开关，原来静止在原来静止在磁场中的导磁场中的导体发生运动体发生运动.电流方向不变，电流方向不变，改变磁场方向，改变磁场方向，磁场中导体运磁场中导体运动方向也发生动方向也发生了改变了改变.步骤四步骤四当电流方向与磁场方向平行时，导体仍当电流方向与磁场方向平行时，导体仍处于静止状态处于静止状态.步骤一步骤一结结论论当 ，在磁场中受到力的作用，作用力的方向跟 和 有关，但若同时改变二者的方向，则作用力的方向 。通电导体通电导体电流方向电流方向磁场方向磁场方向电流方向与磁场方向不平行时电流方向与磁场方向不平行时不变不变二、观察磁场对通电线圈的作用二、观察磁场对通电线圈的作用提问：提问：观察到通电线圈能在磁场中发生转观察到通电线圈能在磁场中发生转动动但转动不能持续下去。但转动不能持续下去。通电线圈放在磁场里，线圈会运通电线圈放在磁场里，线圈会运动吗？怎样运动？动吗？怎样运动？NIFFS通电线圈在磁场中会发生逆时针转动通电线圈在磁场中会发生逆时针转动实验分析：实验分析：NFFS当当线圈的平面与磁场垂直线圈的平面与磁场垂直时，通电线圈受平时，通电线圈受平衡力作用，达到衡力作用，达到平衡位置平衡位置。这时由于惯性，。这时由于惯性，线圈还会继续转动。线圈还会继续转动。NSFF线圈靠惯性越过平衡位置的后，磁场线圈靠惯性越过平衡位置的后，磁场力作用的结果使线圈顺时针旋转。力作用的结果使线圈顺时针旋转。NFFS通电线圈最后静止在平衡位置。通电线圈最后静止在平衡位置。能够完成这一任务的装置叫做能够完成这一任务的装置叫做换向器换向器彼此绝缘的两彼此绝缘的两彼此绝缘的两彼此绝缘的两个个个个半圆环半圆环半圆环半圆环一对与电源一对与电源一对与电源一对与电源连接的连接的连接的连接的电刷电刷电刷电刷三、电动机三、电动机直流电动机工作原理直流电动机工作原理请看动画请看动画电动机是把电动机是把电能电能转化为转化为机械能机械能的动力机器。的动力机器。使用直流电的电动机叫做使用直流电的电动机叫做直流电动机。直流电动机。磁场对电流的作用磁场对电流的作用是电动机的基本原理。是电动机的基本原理。小知识小知识方方向向不不变变的的电电流流叫叫做做直直流流电电，如如干干电电池池、蓄蓄电电池池提提供供的电流都是直流电。的电流都是直流电。直流电动机的直流电动机的转速转速可由可由电流大小电流大小来控来控制；制；转动方向转动方向可由可由电流方向电流方向和和磁场方磁场方向向来控制。来控制。直流电动机直流电动机磁体磁体线圈（电枢）线圈（电枢）换向器换向器转子转子定子定子电刷电刷直流电动机的基本组成部分直流电动机的基本组成部分电动机与热机等都属于动力机，由于电动机具有电动机与热机等都属于动力机，由于电动机具有 、等优点，故应用越来越等优点，故应用越来越广泛。广泛。操作方便操作方便构造简单构造简单制造便宜制造便宜体积小体积小效率高效率高噪声小噪声小无废气排放无废气排放无油污无油污手机中的电动机手机中的电动机小结小结1 1、磁场对通电导体的作用、磁场对通电导体的作用2 2、磁场对通电线圈的作用、磁场对通电线圈的作用3 3、电动机的工作原理、电动机的工作原理4 4、能量的转化、能量的转化研究研究研究研究对象对象对象对象方向方向方向方向受力情况受力情况受力情况受力情况运动情况运动情况运动情况运动情况通电直通电直通电直通电直导线导线导线导线直导线与磁直导线与磁直导线与磁直导线与磁感线平行感线平行感线平行感线平行不受磁场力不受磁场力不受磁场力不受磁场力无法确定无法确定无法确定无法确定通电通电通电通电线圈线圈线圈线圈线圈平面与线圈平面与线圈平面与线圈平面与磁感线垂直磁感线垂直磁感线垂直磁感线垂直受磁场平衡力作受磁场平衡力作受磁场平衡力作受磁场平衡力作用，合力为零用，合力为零用，合力为零用，合力为零在平衡位置附近在平衡位置附近在平衡位置附近在平衡位置附近摆动，最后停在摆动，最后停在摆动，最后停在摆动，最后停在该位置该位置该位置该位置1.磁磁场场对对电电流流作作用用力力的的方方向向与与方方向向和和方向有关。方向有关。电流电流磁场磁场练练习习2.如图所示，通电导线放置在磁场中，不如图所示，通电导线放置在磁场中，不受到磁力作用的是（受到磁力作用的是（）B 5.要改变直流电动机的转动方向，错误的是要改变直流电动机的转动方向，错误的是()A、改变线圈中电流方向、改变线圈中电流方向B、改变磁感线方向、改变磁感线方向C、同时改变线圈中的电流方向和磁感线方向、同时改变线圈中的电流方向和磁感线方向D、改变线圈中的电流方向或磁感线方向、改变线圈中的电流方向或磁感线方向C3.电电动动机机的的工工作作原原理理是是，电电动动机在工作过程中能转化为机在工作过程中能转化为能。能。磁场对电流的作用磁场对电流的作用电电机械机械4要使直流电动机线圈持续转动，必须设法要使直流电动机线圈持续转动，必须设法使线圈转到使线圈转到 位置时，即线圈平面与磁位置时，即线圈平面与磁感线相互感线相互 的位置时，自动改变通过线的位置时，自动改变通过线圈的圈的 方向，实现这个作用的装置叫方向，实现这个作用的装置叫 .平衡平衡垂直垂直电流电流换向器换向器 6.一个能够自由转动的矩形线圈，悬挂在磁场一个能够自由转动的矩形线圈，悬挂在磁场中，通电后线圈不动，这可能是（中，通电后线圈不动，这可能是（）7.7.一一台台接接在在220V220V的的电电路路中中的的电电动动机机，输输入入功功率率为为1.32kW1.32kW，电电动动机机的的电电阻阻为为55，电电动动机输出功率最大为多少？机输出功率最大为多少？5min5min发热多少？发热多少？A线圈中的电流方向接反了线圈中的电流方向接反了B线圈中通的是交流电线圈中通的是交流电C线圈此时正好处在线圈此时正好处在“平衡位置平衡位置”D以上讲法都不对以上讲法都不对C8.电动机工作时两端电压为电动机工作时两端电压为U，电流为，电流为I，电动机线圈的电阻为电动机线圈的电阻为R，则该电动机工作时，则该电动机工作时输出的最大机械功率为输出的最大机械功率为_.9.小华准备参加玩具赛车比赛，他运用图小华准备参加玩具赛车比赛，他运用图示的电路来挑选一只能量转换效率较高的示的电路来挑选一只能量转换效率较高的电动机设电池的电压恒定不变，他先用电动机设电池的电压恒定不变，他先用手捏住电动机的转轴，使其不转动，闭合手捏住电动机的转轴，使其不转动，闭合开关后读出电流表的读数为开关后读出电流表的读数为2A；然后放手，；然后放手，当电动机正常转动时，又读出电流表的读当电动机正常转动时，又读出电流表的读数为数为0.6A则该玩具电动机正常转动时将则该玩具电动机正常转动时将电能转化为机械能的效率为电能转化为机械能的效率为()A.91%B.70%C.30%D.9%10.扬声器中的线圈通过的电流方向如图所扬声器中的线圈通过的电流方向如图所示时，线圈向左运动，那么当电流方向改变示时，线圈向左运动，那么当电流方向改变时，线圈将向时，线圈将向_运动；如此反复，线运动；如此反复，线圈带动纸盆圈带动纸盆_而发声。与扬声器原理而发声。与扬声器原理相似的是相似的是_（填（填“电动机电动机”或或“发电发电机机”）。）。11.11.为判断一段细软的长导线中是否有直流电流为判断一段细软的长导线中是否有直流电流通过，试在不损坏该导线的情况下，设计两种不通过，试在不损坏该导线的情况下，设计两种不同的实验方法同的实验方法,详见课本详见课本4848页页.所用器材所用器材所用器材所用器材主要实验步骤及判断方法主要实验步骤及判断方法主要实验步骤及判断方法主要实验步骤及判断方法方方方方法法法法一一一一方方方方法法法法二二二二方方方方法法法法三三三三小磁针小磁针U形磁铁形磁铁将导线拉直平行于小磁针的指向将导线拉直平行于小磁针的指向并靠近它并靠近它,若小磁针偏转则导线若小磁针偏转则导线中有电流中有电流,反之则无电流反之则无电流.将导线垂直磁场方向放入将导线垂直磁场方向放入U形磁形磁铁的两极间铁的两极间,若导线发生运动则若导线发生运动则导线中有电流导线中有电流,反之则无反之则无.大铁钉大铁钉大头针大头针将导线紧密排绕在大铁钉上做成将导线紧密排绕在大铁钉上做成电磁铁并靠近大头针电磁铁并靠近大头针,若大头针被若大头针被吸引则导线中有电流吸引则导线中有电流,反之则无反之则无.12.12.现有一只蓄电池，仍能向外供电，但正、现有一只蓄电池，仍能向外供电，但正、负极标志已模糊不清请你设计出三种方法，负极标志已模糊不清请你设计出三种方法，判别它的正、负极判别它的正、负极（1）利用电压表试触，根据指针偏转方向）利用电压表试触，根据指针偏转方向可以判别电池正负极可以判别电池正负极（2）用蓄电池给螺线管供电，根据螺线管）用蓄电池给螺线管供电，根据螺线管周围小磁针静止时的指向可以判断出通电螺周围小磁针静止时的指向可以判断出通电螺线管的极性，进而判断出蓄电池的正负极线管的极性，进而判断出蓄电池的正负极（3）用蓄电池给直导线供电，将该通电直）用蓄电池给直导线供电，将该通电直导线垂直放置在磁场中，根据通电直导线受导线垂直放置在磁场中，根据通电直导线受力方向可以判断出蓄电池的正负极力方向可以判断出蓄电池的正负极换向器的作用换向器的作用:在外电路的电流方向不变时，每当在外电路的电流方向不变时，每当线圈转过平衡位置时，换向器自动线圈转过平衡位置时，换向器自动改变线圈中电流的方向，使线圈能改变线圈中电流的方向，使线圈能持续地转动下去。持续地转动下去。奥斯特实验奥斯特实验将直导线将直导线平行平行地放在自由地放在自由静止静止的小的小磁针的上方或下方磁针的上方或下方.1 1直导线通电时产生的现象直导线通电时产生的现象2 2断电后发生的现象断电后发生的现象3 3改变电流方向后发生的现象改变电流方向后发生的现象.n n磁针发生偏转，不再指向南北方向。磁针发生偏转，不再指向南北方向。n n磁针又回到原位，指向南北方向。磁针又回到原位，指向南北方向。n n磁针的偏转方向随之改变。磁针的偏转方向随之改变。总结奥斯特实验：总结奥斯特实验：现现象象：直直导导线线平平行行于于小小磁磁针针放放置置，导导线线通通电电后后，周周围围小小磁磁针针发发生生偏偏转转；通通电电电电流流方方向向改改变变，小小磁磁针针偏偏转转方方向向也也发生改变发生改变规律：通电导线周围存在磁场；磁场规律：通电导线周围存在磁场；磁场方向与电流方向有关方向与电流方向有关初步揭示电与磁的联系：电能生磁。初步揭示电与磁的联系：电能生磁。任何导体中有电流流过时，其周围空任何导体中有电流流过时，其周围空间均会产生磁场，这种现象叫做间均会产生磁场，这种现象叫做电流电流的磁效应的磁效应.