1、第八章电磁相互作用及应用学点学点1 1磁场对通电导线的作用磁场对通电导线的作用 2.磁场对电流的作用观察如图观察如图8 82 21 1甲所示的实验，图乙为部分实验现象甲所示的实验，图乙为部分实验现象(其中导其中导体棒中的箭头方向表示电流方向，体棒中的箭头方向表示电流方向，F F表示导体棒的受力方向表示导体棒的受力方向)。图图8 82 21 1 2.磁场对电流的作用思考：问题思考：问题1 1：由实验现象可知：通电导体在磁场中受到：由实验现象可知：通电导体在磁场中受到_。问题问题2 2：由实验：由实验(a)(b)(a)(b)可得到的结论是：可得到的结论是：_。问题问题3 3：由实验：由实验(b)(
2、c)(b)(c)可得到的结论是：可得到的结论是：_。问题问题4 4：综合上述实验可知，通电导体在磁场中：综合上述实验可知，通电导体在磁场中_，且受，且受力的方向与力的方向与_和和_有关。有关。问题问题5 5：实验过程中应用的物理研究方法是：实验过程中应用的物理研究方法是_法。法。控制变量控制变量 力的作用力的作用通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向有关通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向有关通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向有关通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向有关受到力的作用受到力的作用电流方向电流方向磁场方向磁场方向学点学点2 2让线圈在磁场中转起来让线圈在磁场中转起来 2.磁场对
3、电流的作用(1)(1)观察如图观察如图8 82 22 2所示的图片，并分析他们的对话信息所示的图片，并分析他们的对话信息图图8 82 22 2 2.磁场对电流的作用思考：问题思考：问题1 1：图中的通电线圈：图中的通电线圈_(_(选填选填“能能”或或“不能不能”)在磁场中持续转动。在磁场中持续转动。问题问题2 2：用：用_的办法可使线圈在磁场中持续转动。的办法可使线圈在磁场中持续转动。(2)(2)阅读教材阅读教材P130P130第第3 3、4 4段和段和P131P131第第1 1段。段。思考：问题思考：问题1 1：电动机主要由：电动机主要由_子和子和_子组成，是子组成，是利用利用_线圈在线圈在
4、_中受力而转动的原理制成的，它工中受力而转动的原理制成的，它工作时把作时把_能转化为能转化为_能。能。问题问题2 2：电动机中利用：电动机中利用_及时改变及时改变_，以保，以保持线圈的持续转动。持线圈的持续转动。线圈中电流的方向线圈中电流的方向不能不能改变电流方向改变电流方向定定转转通电通电磁场磁场电电机械机械换向器换向器2.磁场对电流的作用(3)(3)如图如图8 82 23 3所示是我们制作的简易电动机，接通电源并所示是我们制作的简易电动机，接通电源并用手轻推一下线圈，线圈就会不停地转动起来。用手轻推一下线圈，线圈就会不停地转动起来。图图8 82 23 32.磁场对电流的作用思考：思考：问题
5、问题1 1：推一下线圈的原因是：推一下线圈的原因是：_。问题问题2 2：线圈不停转动的原因是：线圈不停转动的原因是：_。问题问题3 3：要使线圈的转动方向发生改变，请提出两种方法：要使线圈的转动方向发生改变，请提出两种方法：_。_。只改变电流方向只改变电流方向 使线圈越过平衡位置使线圈越过平衡位置通电线圈在磁场中受到力的作用通电线圈在磁场中受到力的作用只改变磁场方向只改变磁场方向类型一磁场对通电导线的作用类型一磁场对通电导线的作用2.磁场对电流的作用例例1 1如图如图8 82 22 2所示是检验磁场对通电导体有力的作用的实验所示是检验磁场对通电导体有力的作用的实验装置，当导线装置，当导线aba
6、b中有某方向的电流通过时，它受到的磁场力方向中有某方向的电流通过时，它受到的磁场力方向向右。向右。图图8 82 22 22.磁场对电流的作用(1)(1)如果仅将磁极对调位置，导线如果仅将磁极对调位置，导线abab的受力方向向的受力方向向_ _ (选填选填“右右”“”“左左”或或“不变不变”)。(2)(2)如果仅改变导线如果仅改变导线abab中的电流方向，导线中的电流方向，导线abab的受力方向向的受力方向向_(_(选填选填“右右”“”“左左”或或“不变不变”)。(3)(3)若同时对调磁极位置和改变导线若同时对调磁极位置和改变导线abab中的电流方向，导线中的电流方向，导线abab的的受力方向向
7、受力方向向_(_(选填选填“右右”“”“左左”或或“不变不变”)。(4)(4)此实验表明磁场对通电导体作用力的方向与此实验表明磁场对通电导体作用力的方向与_方向方向和和_方向有关。方向有关。左左左左右右磁场磁场电流电流2.磁场对电流的作用 实验点拨实验点拨 (1)(1)通电导体在磁场中会受到力的作用，若电流的方向或磁场通电导体在磁场中会受到力的作用，若电流的方向或磁场的方向中有一个改变时，则导体在磁场中的受力方向也会随之改变；若上的方向中有一个改变时，则导体在磁场中的受力方向也会随之改变；若上述两个因素同时改变，则导体的受力方向不变。述两个因素同时改变，则导体的受力方向不变。(2)(2)通电导
8、体中的电流方向通电导体中的电流方向与磁场的方向相同或相反与磁场的方向相同或相反(即两方向平行即两方向平行)时，导体不受磁场的作用力；当时，导体不受磁场的作用力；当通电导体中电流的方向垂直于磁场方向时，导体受到的作用力最大。通电导体中电流的方向垂直于磁场方向时，导体受到的作用力最大。(3)(3)通通电导体在磁场中受到力的作用而发生运动时，将电能转化为机械能。电导体在磁场中受到力的作用而发生运动时，将电能转化为机械能。2.磁场对电流的作用 点拨点拨 通电导体在磁场中受到力的作用，受力方向与两个因素有关：一通电导体在磁场中受到力的作用，受力方向与两个因素有关：一个是磁场方向，另一个是电流方向。如果只
9、改变任意一个因素，则导体个是磁场方向，另一个是电流方向。如果只改变任意一个因素，则导体的受力方向改变；如果同时改变两个因素，则导体的受力方向不变。的受力方向改变；如果同时改变两个因素，则导体的受力方向不变。类型二磁场对通电线圈的作用类型二磁场对通电线圈的作用2.磁场对电流的作用例例2 2 把一个线圈放在磁场中，接通电源，通电线圈转到如图把一个线圈放在磁场中，接通电源，通电线圈转到如图8 82 23 3所示的位置时，线圈的所示的位置时，线圈的abab和和cdcd边在磁场里受到力的作用，边在磁场里受到力的作用，这两个力恰好在这两个力恰好在_，而且大小，而且大小_，方向，方向_，为平衡力，所以线圈最
10、终会停在这个平衡位置。，为平衡力，所以线圈最终会停在这个平衡位置。图图8 82 23 3同一直线上同一直线上相等相等相反相反类型三电动机的基本构造及应用类型三电动机的基本构造及应用2.磁场对电流的作用例例3 3 如图如图8 82 24 4所示是发电机和电动机的模型图，其中图所示是发电机和电动机的模型图，其中图_为电动机模型图；要使电动机的转动方向发生改变，可为电动机模型图；要使电动机的转动方向发生改变，可以采取的方法有以采取的方法有_或或_；电动；电动机工作时，能够连续不停地转动下去是靠机工作时，能够连续不停地转动下去是靠_实现的。实现的。图图8 82 24 4乙乙改变线圈中的电流方向改变线圈
11、中的电流方向对调磁极对调磁极换向器换向器2.磁场对电流的作用 解析解析 (1)(1)图乙是电动机的模型，电动机需要电源供电才能工作。图乙是电动机的模型，电动机需要电源供电才能工作。(2)(2)要使电动机的转动方向发生改变，可以采取改变线圈中的电流方向或要使电动机的转动方向发生改变，可以采取改变线圈中的电流方向或对调磁极的方法。对调磁极的方法。(3)(3)电动机中如果没有换向器，当线圈刚转过平衡位置时，受力方向与转电动机中如果没有换向器，当线圈刚转过平衡位置时，受力方向与转动方向相反，所以不能持续地转动下去；有了换向器，当线圈刚转过平衡动方向相反，所以不能持续地转动下去；有了换向器，当线圈刚转过
12、平衡位置时，改变了线圈中的电流方向，使线圈的受力方向也发生改变，此时位置时，改变了线圈中的电流方向，使线圈的受力方向也发生改变，此时受力方向与转动方向又一致了，故可以让线圈持续转动下去。受力方向与转动方向又一致了，故可以让线圈持续转动下去。2.磁场对电流的作用 易错警示易错警示 在直流电动机的工作过程中，在直流电动机的工作过程中，“换向器换向器”起了关键的作用，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电流方向，从而它能使线圈刚刚转过平衡位置时就自动改变线圈中的电流方向，从而实现线圈在磁场中的连续转动。电动机工作时把电能转化为机械能。实现线圈在磁场中的连续转动。电动机工作时
13、把电能转化为机械能。2.磁场对电流的作用2.磁场对电流的作用1 1如图如图C8C82 21 1所示，图甲、乙对比可知：所示，图甲、乙对比可知：_方向改变，方向改变，受力方向改变；由图乙、丙对比可知：受力方向改变；由图乙、丙对比可知：_方向改变，受力方向改变，受力方向改变；由图甲、乙、丙对比可知：方向改变；由图甲、乙、丙对比可知：_和和_方向方向同时改变，受力方向不变。同时改变，受力方向不变。图图C8C82 21 1电流电流磁场磁场电流电流磁场磁场2.磁场对电流的作用2 2在如图在如图C8C82 23 3所示的实验装置中，当开关闭合时，能观察所示的实验装置中，当开关闭合时，能观察到导体棒到导体棒
14、abab沿金属导轨运动。利用这一现象所揭示的原理，可沿金属导轨运动。利用这一现象所揭示的原理，可制成的设备是制成的设备是()A A电热器电热器 B B发电机发电机C C电动机电动机 D D电磁继电器电磁继电器图图C8C82 23 3 C C2.磁场对电流的作用3 3如图如图C8C82 24 4所示为直流电动机模型。直流电动机的工作原所示为直流电动机模型。直流电动机的工作原理是理是_。电动机工作时，线圈能够连。电动机工作时，线圈能够连续不停地转动下去是靠续不停地转动下去是靠_(_(填部件名称填部件名称)来实现的。来实现的。图图C8C82 24 4通电线圈在磁场中受力转动通电线圈在磁场中受力转动换向器换向器2.磁场对电流的作用4 4在制作简易电动机的过程中，若要改变电动机的转动方向，在制作简易电动机的过程中，若要改变电动机的转动方向，可以可以()A A将电源的正、负极对调将电源的正、负极对调B B改变通电电流的大小改变通电电流的大小C C换用磁性更强的磁体换用磁性更强的磁体D D增加电动机的线圈匝数增加电动机的线圈匝数 A A
