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课件网) 第八章 电磁相互作用及应用 第2节 磁场对电流的作用 你玩过电动玩具汽车吗?拆开后你会发现,里面装着一个小电动机。接通电源,电动机立刻转动起来,并带动车轮旋转。电动机是应用最广泛的机械之一,你家中许多电器就是由它来驱动的。 电动机为什么能够转动呢? 情境导入 1. 实验探究———磁场对通电导线有力的作用 (1)实验探究过程及现象如图1 所示。 知识点 磁场对通电导线的作用 1 感悟新知 (2)实验结论 ① 对比甲和乙(或甲和丙、或甲和丁)两步操作得:通电导线在磁场中要受到力的作用; ② 对比乙和丙及乙和丁得:磁场对通电导线作用力的方向与电流方向和磁场方向有关。 拓展延伸 通电导线在磁场中受到力的作用原因探讨: 将通电导线置于磁场中,由于通电导线周围存在磁场,磁场与通电导线中电流产生的磁场发生相互作用,故磁场会对通电导线产生力的作用。 2. 使通电导线受到磁场力的方向相反的措施 易错提醒 ◆通常会错误地认为通电导线在磁场中一定受到力的作用,实际上只有当通电导线与磁感线斜交或垂直时,它才受到力的作用。 ◆若要让通电导线受到磁场力的方向与原来相反,不能表述为“只改变电流的方向”和“只改变磁场的方向”。因为,对于直导体AB 而言,改变电流的方向与让电流方向与原来相反,是有区别的;同理,改变磁场的方向,改变后的磁场方向不一定与原来相反。 (1)只让电流方向与原来相反; (2)只让磁场(或磁感线)方向与原来相反。 注:当电流方向和磁场方向都与原来相反时,则通电导 线受力方向不变。 3. 磁场对通电导线作用力的大小的影响因素 (1)电流的大小;(2)磁场的强弱。 在探究通电导线在磁场中的受力方向与什么因素有关时,一位同学做了如图2 所示的三个实验。图中AB表示闭合电路的一部分导线, 导线上的箭头表示电流的方向,F 表示导线受力的方向。S、N 表示蹄形磁铁的南北极。 例1 (1)实验a 和b 说明,通电导线在磁场中的受力方向与_____的方向有关。 (2)实验a 和c 说明,通电导线在磁场中的受力方向与_____的方向有关。 导线中电流 磁感线 解题秘方:借助控制变量法的基本操作要求分析。 技法导引 1. 本实验是教材实验,根据实验现象归纳结论,可参照教材中的已有结论填充或归纳。 2. 对于以控制变量法作为最主要方法的探究型实验,对比不同操作步骤归纳结论,关键是找出这两步操作中,只改变了什么因素,并根据被研究的变量或事物是否变化,归纳被研究的变量或事物是否与该因素有关,或有什么样的关系。 解析:a、b 两组实验中,磁感线方向不变,导线中电流方向改变时,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,磁感线方向改变时,导线受力方向发生改变。 1. 磁场中的通电线圈 深度理解 1. 线圈在图甲所示位置时转动的原因:导线ab受力方向竖直向上,导线cd 受力方向竖直向下,这两个力大小相等,且作用在同一物体上,但力的作用线不在同一直线上,不属于一对平衡力,因此线圈发生转动。 2. 线圈在图乙位置静止的原因:当线圈转动到图乙所示位置时,线圈的ab 边和cd 边受到的力属于一对平衡力,因此线圈保持静止。 知识点 让线圈在磁场中转起来———电动机 2 如图3 甲所示,把一个线圈放入磁场中,接通电源后,发现该通电线圈转动起来,但转到图乙所示的位置时,线圈转动几下后保持静止。 要使线圈能持续转动, 需要解决的问题是如何 让线圈中的电流变为跟 原来反向。 2. 电动机 (1)制作原理:磁场对通电导线的作用。 (2)问题的解决:通过换向器,让线圈刚转过平衡位置时,两边电流方向变为跟原来相反,则受力方向均与原来相反,这样线圈就继续沿原来方向转动,就可以实现连续转动。 (3)结构:转子 ... ...