中小学教育资源及组卷应用平台 第4节 电动机 考点一、磁场对通电导体的作用 （一）磁场对通电直导线的作用 实验探究:如图所示，把导线AB放在磁场中光滑的金属导轨上，接通电源，让电流通过导线AB,则导线AB在磁场中运动起来，说明磁场对通电导线有力的作用。 (1)只把电源正、负极对调后接人电路，从而改变导线AB中的电流方向，则导线AB运动方向发生改变，即导线AB受力的方向发生改变。 (2)只把磁极对调一下，改变磁场方向，导线AB运动方向发生改变，即导线AB受力的方向也发生改变。 (3)如果把电源正、负极对调后接入电路，同时对调一下磁极，即同时改变导线AB中的电流方向和磁场方向，导线AB的运动方向不变，即导线AB受力的方向不变。 结论:①通电导线在磁场中受到力的作用。②受力方向与电流方向和磁场方向有关。 只改变电流方向或磁场方向，导线的受力方向改变；同时改变电流方向和磁场方向，导线的受力方向不变。③受力大小与电流大小和磁场强弱有关:电流越大，磁场越强，受力越大。 （二）磁场对通电线圈的作用 (1)通电线圈在磁场中的运动情况 通电线圈所在平面与磁场平行时，线圈发生转动。通电线圈所在平面与磁场垂直时，线圈不发生转动。 (2)通电线圈在磁场中的转动分析 如图所示，使线圈位于磁体两磁极之间的磁场中。 ①使线圈静止在图乙位置上，闭合开关，发现线圈并没有转动，这是由于线圈上、下两边受力大小相等、方向相反，即线圈受力平衡。这个位置是线圈的平衡位置。 ②使线圈静止在图甲位置上，闭合开关，线圈受力沿顺时针方向转动，能靠惯性转过平衡位置，但不能继续转动下去，最后要返回平衡位置。 ③使线圈静止在图丙位置上，闭合开关，线圈沿逆时针方向转动，说明线圈在这个位置所受的作用力是阻碍它沿顺时针方向转动的。 (3)通电线圈在磁场里受到力的作用而发生转动时，电能转化为机械能。电动机就是根据通电线圈在磁场中受力而发生转动的原理制成的。 典例1：（2024八下·温州月考）在观察“磁场对通电直导线的作用”活动中，小明用导线在固定的接线柱MN下悬挂一根较轻的金属棒ab，然后将其作为通电导线接入电路放在蹄形磁体的磁场里，如图甲所示。 （1）在做实验前，为了排除其他因素的干扰，应选择 (填“铁”或“铝”)棒。 （2）闭合开关，小明看到金属棒ab稳定时如图乙所示，要观察到金属棒ab稳定时如图丙所示，小明的操作可能是 。 （3）小明进一步提出问题：在同一磁场中，磁场对导线的作用力大小与通过导线的电流大小是否有关 为研究该问题，请在图甲所示的实验基础上，添加合适电学元件并简要写出实验步骤。 【答案】（1）铝 （2）调换磁极或调换电池正负极的方向 （3）将开关，电流表金属棒ab和滑动变阻器串联接入电路。调节变阻器滑片的位置，观察电流表的石灰水变化以及金属棒ab与竖直方向的夹角大小，从而判断金属棒受力大小即可。 【解析】（1）铁容易被磁化，铝不能磁化。 （2）通电导体受力的方向与磁场方向和电流方向有关。 （3）滑动变阻器可以调节电路中的电流大小，通过观察金属棒的倾斜角度判断受到磁力大小，据此设计实验步骤即可。 【解答】 （1）铁棒被磁铁吸引，而铝棒不能被磁铁吸引，则在做实验前，为了排除其他因素的干扰，应选择铝棒为好。 （2）根据图片可知，丙图中金属棒ab受力的方向与乙图中受力方向相反，那么应该是磁场方向改变或电流方向改变所致，则小明的操作可能是：调换磁极或调换电池正负极的方向； （3）在同一磁场中，磁场对导线的作用力大小与通过导线的电流大小是否有关时，实验方案如下： 将开关，电流表金属棒ab和滑动变阻器串联接入电路。调节变阻器滑片的位置，观察电流表的石灰水变化以及金属棒ab与竖直方向的夹角大小，从而判断金属棒受力大小 ... ...
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