苏科版（2024）九年级下册（2024）三、磁场对电流的作用 电动机优秀ppt课件

这是一份苏科版（2024）九年级下册（2024）三、磁场对电流的作用 电动机优秀ppt课件，共95页。PPT课件主要包含了实验一，实验二，实验三，实验四，答案B，答案C，左手定则，换向器，左右往复，不受磁场力等内容，欢迎下载使用。
1.探究：磁场对通电直导线的作用
1．电动机应用在现代社会生活、生产各个方面，下列实验装置中能说明电动机的工作原理的是(　　)
【点知识】电动机是根据通电导体在磁场中受到力的作用的原理制成的。
2．如图所示的是某同学自制的玩具电动机，一块椭圆形磁体吸在干电池底部，将一段裸露的铜线折成矩形线框，上边与电池正极接触，下边搭接在磁体上，观察到线框顺时针转动，则(　　)A．该过程中机械能转化为电能 B．线框左右两边所受磁场力方向相同C．若仅调换电池两极，线框将逆时针转动 D．若仅调换磁体两极，线框仍顺时针转动
【点拨】玩具电动机在通电后会消耗电能，电能转化为机械能，故A错误；线框左右两边铜线的电流的方向相同，磁场的方向不同，所以受到的磁场力方向不相同，故B错误；若仅调换电池两极，磁场的方向不变，电流的方向改变，则磁场力的方向改变，线框将逆时针转动，故C正确；若仅调换磁体两极，磁场的方向改变，电流方向不变，线框将逆时针转动，故D错误。故选C。
书本实验中讨论了直导线通电前后的运动状态，探究的是磁场对通电直导线有力的作用；然后分别改变磁场方向和电流方向，探究影响磁场对通电直导线的力的作用的方向的因素.但是该实验并没有探究影响磁场对通电直导线作用力的大小的因素.
将磁体换成串联有滑动变阻器的电磁铁，通过改变电流的大小来改变电磁铁磁性的强弱；在通电直导线电路中串联一个滑动变阻器改变电流的大小，如图所示.中考中可能会考查对该实验的改进方案.
可以改变磁体磁性的强弱和通电直导线中电流的大小，从而探究磁场对通电直导线力的作用的大小与磁性强弱和电流大小的关系.
2.正确理解磁场对通电直导线的作用
3.磁场对通电导线的作用的实质（1）磁体周围有磁场，把一个磁体跟另一个磁体接近时，它们之间会产生力的作用，这种力实际上是通过磁体周围的磁场来实现的.
（2）由于电流的磁效应，通电导线周围也存在着磁场，把一个磁体和通电导线接近时，也会发生相互作用，这种相互作用也是通过磁场发生的.
1.左手定则：如图所示，伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内，让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受磁场力的方向.
2.左手定则与安培定则的区分：“左手定则”可用来判断通电导线在磁场中所受磁场力的方向，而“安培定则”用来判断电流产生的磁场的方向.
[解析] 如果把电源的正、负极对调，同时把蹄形磁体的上下磁极也调换一下，则铝棒的运动方向不变，即向左运动.
1.探究：磁场对通电线圈的作用
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（2）对换向器作用的理解当线圈转到线圈平面与磁感线方向垂直的位置（即平衡位置）时，两电刷刚好接触两半圆环间的绝缘部分，此时无电流，线圈不受力的作用.但线圈由于惯性，还能继续转动，从而越过平衡位置.当线圈越过平衡位置以后，两半圆环相互交换接触的电刷，线圈中的电流方向也随之改变，则线圈的受力方向也改变了，从而使线圈能持续转动下去.
3.直流电动机的结构及工作原理
4.直流电动机的应用大型直流电动机常用于电力机车、电动公交车、货运电瓶车、轧钢机和起重机等方面.小型直流电动机常用于电动玩具、录音机等方面.
典例2 在做“让线圈转起来”的实验中，将线圈一端引线的漆皮全部刮掉，另一端只刮半周，其作用与直流电动机中的________作用相似．采用“刮漆”的办法_______（选填“能”或“不能”）改变线圈中的电流方向．
[解析] 将线圈一端引线的漆皮全部刮掉，另一端只刮半周，这样线圈在半周内受到磁场力的作用，另半周内利用惯性转动，实际上没有改变线圈中电流的方向.而真正的直流电动机工作时，线圈持续转动下去是通过换向器在线圈刚越过平衡位置时及时改变线圈中的电流方向实现的，即改变线圈所受力的方向，使线圈持续地转动下去．
1.直流电动机模型的安装
2.闭合开关后，电动机线圈不转动的原因及处理方法
3.探究改变直流电动机转动方向的方法
4.影响直流电动机转速的因素
①______________________________________________；②__________________________.
是否是滑动变阻器连入电阻太大、电路中电流太小
电动机线圈是否在平衡位置
3．如图所示的电磁秋千的底部由线圈缠绕而成，线圈的下方放置一块磁体，给线圈通电后，线圈发生偏移，又由于重力和惯性，秋千来回摆动。若想让电磁秋千摆得更高些，下列做法合理的是(　　)A．仅对调磁体的磁极 B．仅减少线圈的匝数C．仅增加电池的节数 D．仅改变电池正、负极的方向
【点方法】若想让电磁秋千摆得更高些，需要增大磁场对电磁秋千线圈的作用力，根据通电导体在磁场中受力的大小与电流的大小、磁场的强弱有关进行分析。
4. 如图所示的是一种动圈式耳机的内部结构示意图。当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时，音圈带动音膜______________(填“向左”“向右”或“左右往复”)运动。音圈之所以运动，是由于__________对通电线圈有力的作用，此过程中，____________转化为机械能。
5．如图所示是直流电动机在两个不同时刻的工作原理图，其中图__________(填“甲”或“乙”)中的线圈恰好处于平衡位置，此时线圈________________(填“受磁场力”或“不受磁场力”)的作用。
当线圈转动到平衡位置时，__________(填“AB”或“CD”)部件能自动改变线圈中的电流方向，使靠近N极的线圈在后半圈也能获得________________________，从而实现通电线圈在磁场中的连续转动。电动机工作时，把电能转化为________能。
6. 将直流电动机模型的组件，顺序排放在工作台上，做好组装直流电动机模型的准备。(1)在安装该模型时要按照____________(填“由外向内”或“由内向外”)的顺序安装。
(2)为了使组装的电动机模型能够正常运转，在安装时还应注意以下几点，其中正确的是__________。A．要尽量减小轴与轴架之间的摩擦 B．电刷与换向器的接触松紧要适当C．不要使各元件因安装不当而产生形变 D．每一个固定螺钉均不能拧紧
(3)组装好的电动机如图所示，开关闭合后，如果电动机不转，原因可能有____________。A．磁体磁性太弱　　 B．线圈处于平衡位置　　 C．通过线圈的电流太大 D．电池电压太低　　 E．换向器与电刷接触不良或接触过紧
(4)为了提高电动机转速，可采取的方法有____________。A．改变电流方向　　 B．增大线圈中的电流　　 C．增加线圈的匝数 D．换电压更大的电源　　 E．换电压更小的电源　　 F．改变磁场方向
(5)小典还想设计一个能调节电动机转速的实验装置，他还需要的一种实验室常用器材是________________，请在虚线框中画出小典设计的电路图。
7．小德做了这样一个有趣的实验：如图所示，他将盛有适量盐水的玻璃皿置于条形磁体的正上方，在干电池的两端分别接上一根金属棒，并在其中一根金属棒上接上一个金属环。将金属环平放于液面上，另一根金属棒竖直插入盐水中央(不接触金属环)，再向盐水中撒入碎纸屑。闭合开关S后，碎纸屑绕中央的金属棒沿相同方向转动起来，拿走磁体后碎纸屑停止转动。
下列有关说法正确的是(　　)A．纸屑转动说明通了电的盐水在磁场中受到了力的作用B．纸屑转动，说明电在盐水中产生了热效应C．若将盐水换成纯净水做同样的实验，纸屑同样能够转动D．将电源正、负极对调，闭合开关后碎纸屑仍然绕原来方向转动
【点拨】条形磁体周围有磁场，盐水是导体，当通电后，盐水中的碎纸屑转动，即盐水运动，故说明通电盐水在磁场中受力的作用，故A正确，B错误；由于纯水是绝缘体，即纯水中没有电流，所以若用纯水做实验时，纸屑不会转动，故C错误；将电源正、负极对调，即电流方向改变，所以所受磁场力的方向会改变，故闭合开关后碎纸屑会绕与原来方向相反的方向转动，故D错误。故选A。
8. 图甲是扬声器构造的侧面示意图，图乙是扬声器磁体和线圈的正面示意图，N、S分别代表环形磁体的北极和南极。当线圈接通电时，线圈受到磁体的作用而向内运动。
下列选项中通电线圈受到磁体的作用运动情况正确的是(未画出磁感线)(　　) 　 　 　 　 A．①中线圈受到磁体的作用而向内运动 B．②中线圈受到磁体的作用而向内运动C．③中线圈受到磁体的作用而向内运动 D．④中线圈静止不动
【点拨】根据题图可知，如果磁场方向和电流方向同时改变，通电线圈在磁场中受力方向不变，故B正确，ACD错误。故选B。
9．如图所示的是某电动机的原理图，EF、PQ为螺线管，abcd为电动机的线圈，OO′为转轴。闭合开关，从O点沿转轴观察，线圈顺时针转动，则(　　) A．螺线管F端为N极，P端为N极B．图中线圈平面恰好处于平衡位置C．若将电源的正、负极对调，从O点沿转轴OO′观察，线圈仍顺时针转动D．图示装置工作时把机械能转化为电能
【点拨】由图知，电流从EF螺线管的左端流入、右端流出，根据安培定则可知，通电螺线管EF的E端为N极、F端为S极，通电螺线管PQ的P端为N极、Q端为S极，故A错误；当通电线圈所在平面与磁感线垂直时，线圈处于平衡位置，故B错误；
若将电源的正、负极对调，则电流的方向发生改变，两个通电螺线管的磁极也发生改变，即线圈所处磁场方向改变，则受到的磁场力的方向不改变，线圈转动方向会与原来的转动方向相同，故C正确；电动机工作时将电能转化为机械能，故D错误。
10．如图所示，用两根橡皮筋悬挂的均匀金属棒水平处于磁场中，当棒中通以由A到B的电流时，金属棒静止，橡皮筋刚好处于松弛状态(导线对金属棒的作用力忽略不计)，此时金属棒受到的磁场力方向为__________。若要使橡皮筋处于拉伸状态，在不人为对棒施力，并且不改变磁场的条件下，小德提出可以断开电流或者________(填“增大”或“减小”)电流，除此以外，还可以______________。
11. 科学家发现两根平行导线通电后有如图所示的现象(图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况)。
(1)由图可知，两平行通电导线之间有力的作用。当通入的电流方向相同时，导线相互________；当通入电流方向相反时，导线相互________。
(2)判断通电直导线周围磁场方向的方法：用右手握导线，大拇指指向电流方向，则四指环绕的方向就是通电直导线周围的磁场方向，根据这个方法，请你判定图甲中导线a在导线b处产生的磁场方向为垂直于纸面________(填“向里”或“向外”)。
【点拨】用右手握导线，大拇指指向电流方向(向上)，则四指环绕的方向就是通电直导线周围的磁场方向，如图所示，则导线a在导线b处产生的磁场方向垂直于纸面向里。
(3)上述现象的原因：通电导线a周围的磁场对通电导线b有力的作用。当导线a中的电流方向发生改变时，其周围磁场的方向也发生改变，导线b受力方向随之改变；由此可知：与磁体之间的相互作用一样，电流之间的相互作用也是通过________来实现的。
【点拨】与磁体之间的相互作用一样，电流之间的相互作用也是通过磁场来实现的。
(4)如图丙所示，将一柔软的导线弯成星形，并将其置于光滑水平桌面上，然后将开关S闭合，则该星形回路将________。A．不会变形 B．会变形，所围面积增大C．会变形，所围面积减小 D．会变形，所围面积不变
【点拨】由题意知，当电流通过导线时，会产生磁场，而导体在磁场中受力的方向与电流的方向有关，当开关闭合后，此时星形导线角上相邻靠近的两条导线中电流方向相反，由题图乙可知，它们相互排斥，导线所围面积会增大，故B正确。