教科版（2024）九年级上册磁场对电流的作用说课ppt课件

这是一份教科版（2024）九年级上册磁场对电流的作用说课ppt课件，共46页。PPT课件主要包含了知识点2直流电动机等内容，欢迎下载使用。
电动机通电后为什么能够转动呢？
　　通电导线是不是也会受到磁场的作用力呢？
通电直导体周围存在什么？
磁体间通过磁场相互作用
磁体在磁场中会受到力的作用，磁体间通过磁场相互作用。
那么通电导线是不是也会在磁场中受到力的作用呢？
【实验】让通电导线在磁场中动起来
蹄形磁铁1个金属导轨1套直导线1根学生电源1台开关1个导线若干
　　1. 如图所示，把一根直导线 ab 放在磁铁的磁场中，导线两端通过光滑金属导轨与电源、开关相连。接通电源，电流通过导线ab，观察发生的现象。
结论一：通电导体在磁场中会受到力的作用。
通电导体在磁场中受力运动方向可能与哪些因素有关呢？
　　2. 断开开关，调整电路，把电源的正、负极对调后接入电路，使通过直导体ab的电流方向与原来的相反。接通电路，观察直导体ab的运动情况。
闭合开关，原来静止在磁场中的导体发生运动。
只改变电流方向，磁场中导体运动方向发生了改变。
结论二：磁场方向一定时，改变电流方向，磁场中导体运动方向改变。
　　3. 保持通过直导体ab的电流方向不变，把蹄形磁体的两个磁极对调，使磁场方向与原来相反，观察直导体ab的运动情况。
只改变磁场方向，磁场中导体运动方向发生了改变。
结论三：电流方向一定时，改变磁场方向，磁场中导体运动方向改变。
　　4. 同时改变通过直导体ab的电流方向和磁场方向，接通电路，观察直导体ab的运动情况。
同时改变电流方向和磁场方向，磁场中导体运动方向不变。
结论四：电流方向和磁场方向同时改变时，磁场中导体运动方向不变。
①通电导线在磁场中________作用。②力的方向跟电流的方向、磁场的方向都有关系：当电流的方向或者磁场的方向____时，通电导线受力的方向____。当电流的方向和磁场的方向________时，通电导线受力的方向____。
　　从能量角度来看，磁场对电流的作用，表明电能可以转化为机械能。据此，许多科学家提出了电动机的设想，经过几十年的努力，实用的电动机的制造技术才逐渐完善。现在，电动机已成为电气时代的标志。
知识点1 磁场对通电导线的作用
1. 公交车上配有自动爆玻器，危急时刻下，司机只需按下开关，自动爆玻器即可自动完成破窗。自动爆玻器就相当于一个电控安全锤，它利用电磁线圈在通电的时候产生一个冲击力，带动一个钨钢头击打车窗玻璃边角部位，实现击碎玻璃的目的。下列与自动爆玻器工作原理相同的是( )
A. 电动机B. 发电机C. 电饭煲D. 电铃
2. 电流能产生磁场，磁场对磁极有作用，那么磁场对电流会不会有作用呢？某实验小组对这个问题进行了探究。
电动机
（2）改变磁场方向或电流方向，将观察到的实验现象记录在表格中。分析第________________（填序号）次数据可知，通电金属杆在磁场中受力方向与磁场方向有关；分析第1、3（或2、4）次数据可知，通电金属杆在磁场中受力方向与______方向有关。
（3）为了验证磁场对通电导线的作用力的大小是否与通过导线的电流大小有关，在电源电压不变的情况下需添加的器材是____________。
　　1873 年， 在 一 次 博 览 会上，一位工作人员很偶然地把两台发电机连在一起，一台发电机产生的电流通过了另一台发电机的线圈，后一台发电机竟转动了起来！　　这一偶然发现表明，电动机和发电机应该有类似的结构，可以把通电线圈放在磁场中，使之转动，从而将电能转化为机械能。
在前面实验中直导线运动一段距离就会离开磁场，不能持续地运动。如果把一个通电的线圈放到磁场中，它会持续地转动吗？
【实验】通电线圈在磁场中转动
　　1. 如图所示，把使线圈位于磁体两个磁极间的磁场中。接通电源，让电流通过，观察它的运动，并分析线框的受力情况。
通电线圈在磁场中可以转过一个角度，但不能持续转动。
线圈ab 边和 cd 边中电流方向相反
受到的力的方向相反且不在同一条直线上
由于惯性，线圈会继续转动
线圈ab 边和 cd 边受到的力阻碍它顺时针转动
如何才能使得线圈持续转动呢？
2. 当线圈转到平衡位置时，立即改变电流的方向，观察线圈的转动情况。
线圈受力沿顺时针方向转动，并由于惯性而越过平衡位置时，因电流方向改变，线圈靠受到的力仍使它顺时针转动。
3. 当线圈转到平衡位置时，立即改变磁场方向，观察线圈的转动情况。
线圈受力沿顺时针方向转动，并由于惯性而越过平衡位置时，因磁场方向改变，线圈靠受到的力仍使它顺时针转动。
　　通过实验可知，线圈不能连续转动，是因为线圈越过了平衡位置以后，受到的力阻碍它的转动。如果在线圈越过了平衡位置后，设法改变线圈中电流的方向，可以按原来的方向继续转动。每当线圈刚转过平衡位置，就改变一次电流方向，线圈就可以不停地转动下去了。
如何能较为方便的改变电流方向呢？
实际的电动机可以通过换向器来实现持续转动。
1.换向器的作用：线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中电流方向，每半周改变一次，使线圈持续转动。
　　线圈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，跟半环接触，使电源和线圈组成闭合电路，这两个半圆环叫作换向器。
3.换向器的结构工作原理：
　　换向器随线圈一起转动，与电刷接触，电源和线圈组成闭合电路。此时无论线圈的哪个边处于靠近磁体N极(或S极)的一侧，其中的电流都沿图中箭头所示的方向，这时它的受力方向总是相同的，线圈就可以不停地转动下去了。
电动机主要由线圈和磁体两部分组成。能够转动的部分（线圈）叫作转子；固定不动的部分（磁体）叫作定子。电动机工作时，转子在定子中转动。
2. 电动机的工作原理
利用磁场对电流的作用使线圈转动，同时利用换向器及时改变线圈中的电流方向，从而保持线圈持续转动。
　　实际的电动机都有多个线圈，每个线圈都接在一对换向片上，以保证每个线圈在转动的过程中受力的方向都能使它朝同一方向转动。
电动机是第二次科技革命中最重要的发明之一其有着极其广泛的应用。
　　电动机是各种新能源交通工具的心脏。从电动自行车、电动汽车，到“复兴号”电力动车组，其驱动系统的核心部件均是电动机。一辆新能源汽车便应用了几十台电动机。
　　回到家，环顾四周，我们会发现电动机的身影。请开始一个有趣的调查：从厨房、客厅、浴室到卧室，统计一下能找到的里面有电动机的物品。
　　和同学一起来组装下图的电路，使一个线圈在磁场中摆动，观察另一个线圈是否摆动，并从能量角度来对比分析这个过程：线圈在磁场中摆动、产生电流的过程中，能量怎样转化；通电线圈在磁场中受力的作用而运动时，能量怎样转化
甲线圈在磁场中摆动时，乙线圈也随之摆动起来。
甲线圈在磁场中做切割磁感应线运动产生感应电流，此过程中机械能转化为电能；乙线圈在磁场中通电后受力运动，此过程中电能转化为机械能。
　　三峡大坝的总装机容量是 2.25×104MW，目前已建成的发电机组有 32 台。三峡大坝的发电机组是现今世界最大的水轮发电机组，水轮机转子直径达10.7 m。水轮机的转子由 50多个重 1 000 t 的叶片拼成。其研制过程经历了多年的艰苦探索和技术攻关，实现了我国发电装置制造技术的巨大飞跃。请阅读有关图书或查询网络了解三峡大坝发电机组的技术特点、建设历程和发挥的作用。
3. 如图甲和图乙分别为直流电动机线圈在两个不同的时刻所处的位置，下列分析中正确的是( )
4. [广西中考，多选] 如图所示，兴趣小组制作了一个电动机，给线圈通电，轻轻一推，线圈就会持续转动。下列关于电动机的说法正确的是( )
A. 电动机主要由磁体和线圈组成B. 电动机主要把动能转化为电能C. 对调电源正、负极可以改变线圈的转动方向D. 电流通过线圈产生的热量与线圈的电阻无关
5. 无人机动力系统的核心部件是电动机。下列实验能说明电动机工作原理的是( )
A. B. C. D.
7. [潍坊中考，多选] 如图所示是某兴趣小组自制的简易电动机。一块纽扣强磁体的上端磁极吸附在一根铁钉的底部，铁钉的尖端竖直地吸在一节干电池的正极上；将导线一端接在电池负极，若
A. 铁钉中电流的方向是从尖端指向底部B. 铁钉和磁体转动时，机械能转化为电能C. 电路中电流较大，不能长时间进行实验D. 若将磁体的上下磁极调换，铁钉和磁体仍沿图示方向转动
另一端接在磁体上，铁钉和磁体就会沿图示方向转动。整个实验电路电阻较小，下列分析正确的是 ( )
将锡箔纸平铺在水平桌面上，再将滚轮轻轻放在锡箔纸上，锡箔纸中会产生______，滚轮立刻开始向前滚动。滚轮能够滚动，其原理与________（填“发电机”或“电动机”）相同。若让滚轮向相反的方向滚动，下列操作可行的是______
9.如图是电压表内部结构示意图，是由灵敏电流计与电阻组装而成的，表头内部有磁体和导电线圈，通电后，指针在磁体的作用下转动，其原理是____________________________，线圈通过导线与接线柱相连，
通电导体在磁场中受力的作用
该电压表有两个量程，若使用小量程，则应把导线接在图中______（填字母）两个接线柱上。
10. 小华用漆包线等器材自制一电动机模型，线圈两端的导体，一端的油漆全部刮掉，另一端刮半圈（如图所示），这样的制作相当于给电动机安装了________，然后将电动机接
【点拨】采用题中描述的刮漆方式和使用换向器的目的是相同的，都是为了使线圈能够持续转动下去，所以这样的制作相当于给电动机安装了换向器。由于有一个半周利用惯性转动，则电流并不