18.3 磁场对通电导线的作用 课件 2025-2026学年物理沪科版九年级全一册

第三节 磁场对通电导线的作用第十八章 磁及其相互作用沪科版2024它们转动的原因是什么？生活处处有电动机 机床、水泵，需要电动机带动；电力机车、电梯，需要电动机牵引。家庭生活中的电扇、冰箱、洗衣机，甚至各种电动玩具都离不开电动机。电动机已经应用在现代生活的各个方面。 给电动机通电，它就能够转动。这是为什么呢？你知道电动机是利用什么原理工作的吗？ 下面就来研究电动机的工作原理。我们知道，磁体在磁场中会受到力的作用，磁体间通过磁场相互作用。通电导线周围有磁场。那么通电导线是不是也会受到磁场的作用力呢？（1）提出问题通电导线在磁场中是否受到力的作用？如果受到力的作用，力的方向与什么因素有关？1. 探究磁场对通电导线的作用（2）猜想与假设通电导线在磁场中受到力的作用，力的方向可能与磁场的方向、导体中电流的方向有关。直导线ab向左运动直导线ab动，说明直导线ab通电后在磁场中受到力的作用.（3）设计并进行实验1、把导线ab放在磁场里，接通电源，让电流通过导线ab，观察它的运动.直导线ab不运动与实验①的现象对比，说明磁场对通电导线有力的作用.直导线ab向右运动改变电流方向，直导线ab运动方向改变，说明直导线ab受力方向与电流方向有关.2、在实验①中，去掉蹄形磁体，接通电源，观察现象.3、保持N极、S极位置不变，把电源的正、负极对调后接入电路，使通过直导线ab的电流方向与原来相反，接通电源，观察现象.4、保持直导线ab中的电流方向与实验①中相同，把磁体的两个磁极对调，让磁感线方向与原来方向相反，接通电源，观察现象.直导线ab向右运动改变磁感线方向，直导线ab的运动方向改变，说明直导线ab受力方向与磁感线方向有关.直导线ab向左运动同时改变电流方向和磁感线方向，直导线运动方向不变，说明当电流方向与磁感线方向同时改变时，直导线ab受力方向不变.5、在实验①中，同时改变直导线ab中的电流方向和磁感线方向，接通电源，观察现象.在实验①中，闭合开关，导线ab向左运动。由实验③可知：只改变导线中的电流方向时，导线ab向右运动，与①运动方向相反。由实验④可知：只改变磁感线方向，导线ab向右运动，与①运动方向相反。【分析论证】【实验结论】当电流的方向或者磁感线（磁场）的方向有一个变得相反时，通电导线受力的方向也变得相反；当电流的方向和磁感线（磁场）的方向同时变得相反时，通电导线受力的方向不变。通电导线在磁场中受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁感线（磁场）的方向都有关系。1．通电导线在磁场中要受到力的作用。2．通电直导线在磁场中受到力的方向与电流的方向、磁场的方向有关。　　实验中的直导线运动一段距离就会离开磁场，很难持续地运动。那么线圈可以持续地转动吗？3．同时改变电流和磁场的方向，导线受力方向不改变。通电线圈在磁场中两边受力，但方向相反，发生顺时针转动。当线圈的平面与磁场垂直时，通电线圈受平衡力作用，达到平衡位置。这时由于惯性，线圈还会继续转动。线圈靠惯性越过平衡位置后，磁场力作用的结果使线圈逆时针旋转。通电线圈最后在平衡位置静止。通电导体在磁场中受力转动，最终停在平衡位置怎样才能使线圈持续转动呢?　　如果在线圈越过平衡位置后停止对线圈供电，由于惯性，线圈继续转动。转动半周后再继续供电，线圈不就可以持续转下去了吗？　　如果在线圈转动的后半周，不是停止给线圈供电，而是设法改变后半周的电流方向，使线圈在后半周也获得动力，线圈不就能转得更平稳了吗？换向器换向器的作用当线圈转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向。如图所示，无论线圈的哪个边，只要它处于靠近磁体S极的一侧，其中的电流都是从读者这边朝纸内的方向流去，这时它的受力方向总是相同的（向上），线圈就可以不停地转动下去了。【解析】（1）电动机的工作原理是磁场对电流（或通电线圈）有力的作用。线圈受力方向与电流方向和磁场方向有关；甲图中，线圈左右两边框ab、cd的受力方向相反，是因为两侧的电流方向不同。当线圈从图示位置再转动90度后，线圈将恰好达到平衡位置，此时受力平衡，最终会停在该位置。（2）乙图中的线圈可以持续转动，是因为它加装了换向器，它能在线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向。1. 电动机的组成 直流电动机的组成电动机主要由线圈和磁体两部分组成，能够转动的部分叫作转子，固定不动的部分叫作定子。实际的电动机有多个线圈，每个线圈都接在一对换向片上，以保证每个线圈在转动过程中受力的方向都能使它朝同一方向转动。2. 电动机工作时，把电能转化为机械能3. 家用电器用到的电动机例如，电吹风、电风扇、洗衣机、剃须刀、空调等都用到了电动机。①通电导体在磁场中受到力的作用.②力的方向与电流方向和磁场方向有关.①原理：通电线圈在磁场中受力而转动.②基本组成：换向器、转子、定子.③换向器作用：线圈转过平衡位置时， 自动改变线圈中电流的方向.④能量转化：把电能转化为机械能.谢谢大家