第8章电磁相互作用及应用第2节磁场对电流的作用导学案 （无答案） 2023-2024学年教科版物理九年级上学期

§ 8.2磁场对电流的作用 【课前自学】 磁场对通电导体的作用 （1）实验表明： 导体在磁场中受力的作用，力的方向与 和 有关。 （2）从能量角度来看，磁场对电流的作用，表明 能可以转化为 能。据此，许多科学家提出了电动机的设想。 电动机 （1）如图8.2-1所示，是直流电动机的结构，矩形线圈abcd的两端各连一个铜制半环E和F，它们彼此绝缘，并随线圈一起转动。A和B是电刷它们跟半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。这两个半圆环叫做换向器，是19世纪发明的，一直沿用至今。 （2）利用 对 的作用使线圈转动，同时利用 及时改变线圈中的电流方向，从而保持线圈持续转动。这就是直流电动机的工作原理。 特别提醒 通电导体在磁场中的受力方向由电流方向和磁场方向共同决定。改变电流的方向或者磁场方向，导体的受力方向改变；同时改变电流的方向和磁场方向，导体的受力方向不变。 “通电导体在磁场中受力运动”与“电磁感应”这两个实验的器材非常相似，应注意进行对比：前者是电动机的原理，是一个“用电”的过程，所以电路中有电池作为电源，而后者是发电机的原理，是一个“发电”的过程，所以电路中无电池作为电源。 【合作交流】 例1 如图8.2-2所示的实验装置，可以用来（　　） A、研究感应电流的方向与磁场方向的关系 B、研究发电机的工作原理 C、研究通电导体在磁场中所受的力与什么因素有关 D、研究电磁铁的磁性与什么因素有关 例2 我们的生活越来越离不开电，电动机在生活中的应用越来越广泛。电动机工作时实现的能量转化是把 能转化为 能。要使电动机转动方向反向，可采取的是 。要加快电动机转动的速度可一通过增大 来实现。 【应用拓展】 1、 图8.2-3是研究磁场对通电导线作用的实验装置，当接通电源，有电流由a至b通过导线ab时，它将受到磁场力作用而向左运动，则（ ） A．当磁场方向相反时，ab将向右运动，电能转化为机械能 B．当电流方向相反时，ab将向右运动，机械能转化为电能 C．当电流和磁场方向同时改变时，ab将向右运动，电能转化为机械能 D．当电流和磁场方向同时改变时，ab将向左运动，机械能转化为电能 2、在安装直流电动机模型的实验中，小杰同学按照科学教材的要求安装了一台如图8.2-4所示的直流电动机模型。安装完毕，闭合开关后，线圈顺时针方向转动，则能使线圈逆时针方向转动的做法是（ ） A．减小一节电池 B．把电源和磁铁的两极同时对调 C．增加一节电池 D．只把电源两极对调或只把磁铁两极对调 3．小波小组在探究“通电螺线管的外部磁场”实验中，设计了如图8.2-5所示电路。实验时， (1)可通过观察_____判断通电螺线管的磁极。 (2)如图28所示是通电螺线管周网的有机玻璃板上的小磁针分布状态，观察可知通电螺线管的外部磁场与_____的磁场相似。 (3)小波猜想通电螺线管磁场强弱可能与线圈匝数和电流大小都有关。实验中，他将开关S从l换到2上时，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表示数及吸引的回形针数目，此时调节滑动变阻器是为了_____，来研究_____的关系。 ... ...