1、第第2 2节节 磁场对电流的作用磁场对电流的作用第第8 8章章 电磁电磁相互作用及相互作用及应用应用知识点知识点磁场对通电导线的作用磁场对通电导线的作用知知1 1讲讲11.实验探究实验探究磁场对通磁场对通电导线有力的作用电导线有力的作用(1)实验实验探究过程及现象如探究过程及现象如图图1 所示。所示。知知1 1讲讲(2)实验实验结论结论 对比甲和对比甲和乙乙(或或甲和丙、或甲和甲和丙、或甲和丁丁)操作操作得：通电得：通电导线在导线在磁场中要受到力的作用；磁场中要受到力的作用；对比乙和丙及乙和丁得：磁场对通电导线作用力的对比乙和丙及乙和丁得：磁场对通电导线作用力的方向方向与电流方向和磁场方向有关
2、。与电流方向和磁场方向有关。知知1 1讲讲2.使通电导线受到磁场力的方向相反的措施使通电导线受到磁场力的方向相反的措施(1)只只让电流方向与原来相反；让电流方向与原来相反；(2)只只让让磁场磁场(或磁感线或磁感线)方向方向与原来相反。与原来相反。注：当电流方向和磁场方向都与原来相反时，则通电注：当电流方向和磁场方向都与原来相反时，则通电导导线受力方向不变。线受力方向不变。知知1 1讲讲3.磁场对通电导线作用力的大小的影响因素磁场对通电导线作用力的大小的影响因素(1)电流电流的大小的大小；(2)磁场磁场的强弱。的强弱。知知1 1讲讲拓展延伸拓展延伸通电导线在磁场通电导线在磁场中受到中受到力的作用
3、原因探讨：力的作用原因探讨：将通电导线置于将通电导线置于磁场磁场中，由于通电导线中，由于通电导线周围存在周围存在磁场，磁场，磁场与磁场与通电导线通电导线中电流产生的中电流产生的磁场发生磁场发生相互作用，故相互作用，故磁场磁场会会对通电导线产生力对通电导线产生力的作用的作用。知知1 1讲讲易错提醒易错提醒通常会错误地通常会错误地认为通电认为通电导线在磁场中导线在磁场中一定受到一定受到力的作力的作用，用，实际上实际上只有只有当通电导线与当通电导线与磁感线磁感线斜交或垂直时，它斜交或垂直时，它才才受到受到力的作用力的作用。知知1 1练练例 1在探究通电导线在磁场中的受力方向与什么因素有关在探究通电导
4、线在磁场中的受力方向与什么因素有关时时，一，一位同学做了如图位同学做了如图2 所示的三个实验。图中所示的三个实验。图中AB 表示闭合电路表示闭合电路的一部分的一部分导线导线,导线上的箭头表示电流导线上的箭头表示电流的方向的方向，F 表示表示导线导线受受力力的方向。的方向。S、N 表示蹄形磁体的南北极。表示蹄形磁体的南北极。知知1 1练练(1)实验实验a 和和b 说明，通电导线在磁场中的受力方向说明，通电导线在磁场中的受力方向与与_的的方向有关。方向有关。(2)实验实验a 和和c 说明，通电导线在磁场中的受力方向说明，通电导线在磁场中的受力方向与与_的的方向有关。方向有关。导线导线中电流中电流磁
5、感线磁感线知知1 1练练解析解析：a、b 两组实验中，磁感线方向不变，导线中两组实验中，磁感线方向不变，导线中电流电流方向方向改变时，导线受力方向发生改变。改变时，导线受力方向发生改变。a、c 两组实验中，导线中电流方向不变，磁感线方两组实验中，导线中电流方向不变，磁感线方向改变时向改变时，导线，导线受力方向发生改变。受力方向发生改变。解题秘方解题秘方：借助控制变量法的基本操作要求分析。借助控制变量法的基本操作要求分析。知知1 1练练技法导引技法导引1.本实验是教材实验，本实验是教材实验，根据根据实验现象归纳结论实验现象归纳结论，可，可参照教材中参照教材中的已的已有结论有结论填充或归纳。填充或
6、归纳。2.对于以控制变量法对于以控制变量法作为作为最主要方法的最主要方法的探究型探究型实验，对比不同实验，对比不同操作操作步骤归纳结论，步骤归纳结论，关键关键是找出这两步是找出这两步操作中操作中，只改变了什，只改变了什么么因素因素，并根据被研究，并根据被研究的变量的变量或事物是否变化或事物是否变化，归纳，归纳被研究被研究的的变量或变量或事物是否与该事物是否与该因素有关因素有关，或有什么样，或有什么样的关系的关系。知知2 2讲讲知识点知识点让线圈在磁场中转起来让线圈在磁场中转起来电动机电动机21.磁场中的通电线圈磁场中的通电线圈如图如图3 甲所示，把一个线圈放入磁场中，接通电源甲所示，把一个线圈
7、放入磁场中，接通电源后，后，发现发现该通电线圈转动起来，但转到图乙所示的位置该通电线圈转动起来，但转到图乙所示的位置时，线圈时，线圈转动几转动几下后保持静止。要使线圈能持续转动，下后保持静止。要使线圈能持续转动，需要解决的问题是需要解决的问题是如何如何让线圈中的电流变为跟原来反向。让线圈中的电流变为跟原来反向。知知2 2讲讲知知2 2讲讲2.电动机电动机(1)制作制作原理：磁场对通电导线的作用。原理：磁场对通电导线的作用。(2)问题问题的解决：通过换向器，让线圈刚转过平衡位置时，的解决：通过换向器，让线圈刚转过平衡位置时，两边电流两边电流方向变为跟原来相反，则受力方向均与原来相方向变为跟原来相
8、反，则受力方向均与原来相反反，这样，这样线圈就继续沿原来方向转动，就可以实现连续线圈就继续沿原来方向转动，就可以实现连续转动转动。知知2 2讲讲(3)结构：转子、定子和换向器。结构：转子、定子和换向器。(4)能的转化：电能转化为机械能。能的转化：电能转化为机械能。(5)改变电动机转动方向的办法：只让线圈中电流方向与原改变电动机转动方向的办法：只让线圈中电流方向与原来相反；只让磁场方向与原来相反。来相反；只让磁场方向与原来相反。(6)改变电动机转速的方法：改变线圈中电流的大小，或改改变电动机转速的方法：改变线圈中电流的大小，或改变磁场的磁性强弱。变磁场的磁性强弱。知知2 2讲讲深度理解深度理解1
9、.线圈在图甲所示线圈在图甲所示位置时位置时转动的原因：转动的原因：导线导线ab受力方向竖受力方向竖直向上直向上，导线，导线cd 受力方向受力方向竖直向下竖直向下，这两个力大小，这两个力大小相相等等，且作用在同一，且作用在同一物体上物体上，但力的作用线，但力的作用线不在不在同一直同一直线上，不线上，不属于一对属于一对平衡力，因此平衡力，因此线圈线圈发生转动。发生转动。2.线圈在图乙位置线圈在图乙位置静止的静止的原因：原因：当线圈当线圈转动到转动到图乙所示位图乙所示位置时，线圈的置时，线圈的ab 边和边和cd 边受到边受到的力属于一对的力属于一对平衡平衡力，力，因此线圈因此线圈保持静止保持静止。知
10、知2 2练练中考中考安徽安徽 如图如图4 所示为直流电动机的工作原理图。所示为直流电动机的工作原理图。线圈线圈abcd 处于向右的磁场中，两个铜半环处于向右的磁场中，两个铜半环E 和和F 跟跟线圈两端线圈两端相连相连，可随线圈，可随线圈一起一起转动转动，两半环中间断开，两半环中间断开，彼此彼此绝缘绝缘；A 和和B 是是电刷电刷，它们，它们分分别别跟两个半环接触，使电源跟两个半环接触，使电源和和线圈线圈组成组成闭合电路。闭合电路。例2知知2 2练练在图示在图示位置，电流沿位置，电流沿dcba 流过线圈，流过线圈，dc 边边受到受到磁场磁场的作用力向下的作用力向下，则，则()A.线圈在图示位置时，
11、线圈在图示位置时，ab 边受到边受到磁场的磁场的作用力向下作用力向下B.线圈由图示位置转过线圈由图示位置转过180 时，时，电流沿电流沿dcba 流过线圈流过线圈C.线圈由图示位置转过线圈由图示位置转过180时，时，dc 边受到磁场的作用力边受到磁场的作用力向下向下D.线圈由图示位置转过线圈由图示位置转过180时，时，ab 边受到磁场的作用力边受到磁场的作用力向下向下知知2 2练练解析解析：线圈在图示位置时，线圈在图示位置时，ab 边与边与dc 边中的边中的电电流流方向相反方向相反，则，则受到磁场作用力的方向也相反，受到磁场作用力的方向也相反，dc 边受到磁场的作用力边受到磁场的作用力向下向下
12、，则，则ab 边受到磁场的作用边受到磁场的作用力向上，力向上，A 错误；线圈由图示错误；线圈由图示位置位置转过转过180 时，线时，线圈平面仍与磁感线平行，此时，电流圈平面仍与磁感线平行，此时，电流方向与方向与原来相原来相反，磁场方向不变，反，磁场方向不变，dc、ab 边的受力方向与原来相边的受力方向与原来相反反，即，即dc 边受到磁场的作用力向上，边受到磁场的作用力向上，ab 边受到磁场边受到磁场的作用力向下的作用力向下，故，故B、C 错误，错误，D 正确。正确。答案答案：D知知2 2练练特别提醒特别提醒对于电动机而言，对于电动机而言，“改变改变线圈中电流方向线圈中电流方向”实质上实质上就是就是使线圈使线圈中电流中电流方向与原来相反方向与原来相反，则，则线圈转动的方向线圈转动的方向与原与原来来相反。相反。影响影响电动机线圈电动机线圈转动方向转动方向的因素有两个，的因素有两个，判断判断线圈转动线圈转动方向方向是否改变是否改变，记住以下规律，记住以下规律：只有只有一个条件与一个条件与原来相原来相反反，则转向相反；，则转向相反；若两若两个条件都相反，个条件都相反，则转向则转向不变。不变。磁场对电流的作用磁场对电流的作用磁场对磁场对电电流的作用流的作用电动机电动机应用应用作用力的大小作用力的大小作用力的方向作用力的方向原理原理结构结构换向器换向器
