【学习目标】
1、知道磁场对通电导体有力的作用,知道通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁感应线方向有关。
2、知道通电线圈在磁场中转动的道理。
3、了解直流电动机换向器的原理和作用。
【学习过程】
1、磁场对电流是否有作用
观察课本图16-25,演示:小电动机接通电源后能转动起来。
说明:磁场对电流_________(有/没有)力作用。
2、磁场对通电直导线的作用
如课本图16-26所示安装实验器材,完成实验,实验现象表明:
(1)给金属棒通电时金属棒 (运动/不运动)
(2)只改变金属棒中电流方向,铝棒运动方向会_________(改变/不变),只改变磁感线方向,金属棒运动方向会_________(改变/不变)。
说明: 通电导体在磁场中______(受/不受)力的作用。且力的方向跟______方向和_____方向有关。
3、磁场对通电线圈的作用
演示如课本图16-27所示的实验。观察到的现象:是通电线圈_________(能/不能)在磁场中转动,通电线圈_________(能/不能)在磁场中持续转动。
当通电线圈的平面与磁感线垂直时,线圈受到磁场的作用力是一对平衡力,我们把这个位置称为_________。
4、电动机
(1)主要部件
(2)换向器的作用:作用是每当线圈刚转过平衡位置时,自动改变通入线圈中的电流方向,使线圈持续转动。
(3)工作原理:电动机是根据通电导体_________的原理制成的,并利用_________使线圈持续转动。
(4)能的转化:电动机工作过程中将_________能转化_________能。
【典型例题】
例题1.图中所示是检验磁场对通电导体作用力的实验装置。当导线ab中有某方向电流通过时,它受到磁场的作用力向上。
(1)如果仅将两磁极对调位置,导线ab受力向_____________;
(2)如果磁极位置不变仅改变ab中的电流方向,导线ab受力向______________;
(3)如果同时对调磁极位置和改变电流方向,导线ab受力向____________。
(4)由问题(1)(2)可得出的结论是 :
例题2.一个能够自由转动的矩形线圈,悬挂在磁场中,通电后线圈不动,这可能是( )
A、线圈中是交流电 B、线圈中的电流方向接反了
C、线圈此时正好处于平衡位置 D、以上讲法都不对
【课堂检测】
1.在探究通电导体在磁场中的受力方向与什么有关系时,一位同学做了如图所示的三个实验,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。
⑴通过实验(a)和(b)说明,通电导体在磁场中的受力方向与________的方向有关。
⑵通过实验(a)和(c)说明,通电导线在磁场中的受力方向与________的方向有关。
2.直流电动机是用_______供电的电动机。换向器能使线圈刚转过平衡位置就立刻改变线圈中的_________,从而使线圈持续转动,从而把 能转化为 能 。
【课后练习】
1.为了探索磁场对电流的作用规律,利用如图所示装置做实验,当电路闭合时,通电导线棒(铝棒)AB会受力而__________,如果将磁铁移开,通电导体棒AB将________;若实验中保持磁铁两极的位置不变,改变电流方向则通电导体棒AB的运动方向将__________;若实验中保持电流方向不变,而调换磁铁两极的位置不变,则通电导体棒AB的运动方向将____________。这一现象说明通电导体在磁场中受到________的作用,人们根据这一原理制成了________机。它工作时,____________能转化为___________能.
2.通电导体在磁场里受力的方向( )
A、跟电流方向和磁感线方向有关 B、只跟电流方向有关,跟磁感线方向无关
C、只跟磁感线方向有关,跟电流方向无关 D、跟电流方向和磁感线方向都无关
3.下列设备中没有使用电动机的是( )
A、电风扇、收录机 B、空调器、计算机 C、电冰箱、微波炉 D、电话机、电视机
4.以下装置中,利用磁场对通电导线的作用的原理制成的是( )
A、全自动洗衣机的进水阀门 B、电风扇中的电动机
C、电钣锅 D、电铃
5.要使一台直流电动机的转速增大一些,下列方法中不可行的是( )
A、增大线圈中的电流 B、换用输出电压较多的电源
C、将磁体的磁极对调 D、换用磁性更强的磁体
6.要改变直流电动机的转动方向,可以( )
A、增大电流 B、改变线圈中的电流方向或对调磁铁两极
C、同时改变电流方向和磁场方向 D、增强磁铁的磁性
7.在如图所示的实验装置中,当开关闭合时,能观察到导体棒ab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
A.电热器 B.发电机
C.电动机 D.电磁继电器
8.(2010内蒙古赤峰,10,3分)如图3所示,是小华同学探究“磁场对通电导体的作用”的实验装置,A、B是一根金属棒,通过导线连接到电路中,闭合电键后,金属棒没有运动(仪器、电路都完好),要想使金属棒运动起来,下列措施可行的是( )
A.将蹄形磁铁的N、S极对调
B.换用磁性弱一些的蹄形磁铁
C.换用电压大一些的直流电源
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