第08课时 磁场对电流的作用 电磁感应-【精品课】最新中考物理一轮复习精品课件（通用版）

这是一份第08课时 磁场对电流的作用 电磁感应-【精品课】最新中考物理一轮复习精品课件（通用版），共39页。PPT课件主要包含了通电导线，实验结论，想一想，磁场对通电导线的作用，电动机的组成，直流电动机，扬声器是怎么发声的，注意没有电源，发电机，电动机与发电机比较等内容，欢迎下载使用。
磁场对电流的作用 电磁感应（复习课）
如果把一根通电导线放入磁场中时，那么通电导线是不是也会受到磁场的作用力呢？
猜想：磁体的磁场对通电导线是否有力的作用？
蹄形磁体、电源、直导体ab、金属导轨、开关、导线等.
实验探究：通电导线在磁场中受到力的作用
把直导体ab放在轨道上，置于蹄形磁体的磁场 ，直导体ab与开关串联接入电源上。
探究通电导线在磁场中是否受力
通电导线在磁场中受到力的作用
操作：闭合开关，观察 。
（1）导体中的电流方向
思考：通电导线在磁场中是否受力方向和什么因素有关呢？
实验方法：
实验结论：通电导线在磁场中的受力方向跟 、 有关。
想一想：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。实验如何改进？
思考：如果把一个通电线圈放在磁场中，它又会怎样运动呢？
设计实验，探究磁场对通电线圈的作用
①在如图所示位置时，通电线圈的两边在磁场中都受力，ab边受力方向竖直向上，cd边受力方向竖直向下， 方向相反，发生顺时针转动。
②当线圈的平面与磁场垂直时，通电线圈ab边与cd边受平衡力作用，达到平衡位置。这时由于惯性，线圈还会继续转动。
想一想：为什么通电线圈不能在磁场中持续转动？
③线圈靠惯性越过平衡位置后， ab边受力方向竖直向上，cd边受力方向竖直向下， 方向相反，磁场力作用的结果使线圈逆时针旋转。
④ 通电线圈最后静止在平衡位置。
通电矩形线圈在磁场中不能连续转动的原因
思考：如何使线圈持续地转动下去？
（1）将阻碍线圈转动的力变成促使线圈转动的力
（2）让阻碍线圈转动的力消失
把一端线圈的绝缘漆只刮掉半周的目的是什么？
保证给线圈适时供电或停电，线圈每转一周，只有半周获得动力。
在另半周线圈没有电流通过，线圈不受力，但由于惯性继续转动，当转过这半周后，又回到原来的状态，线圈又受到向同方向转动的力，线圈就可以持续转动下去。
　　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，不就可以使线圈转的更加平稳了吗？
当线圈每转到平衡位置时，自动改变线圈中电流方向，从而实现了线圈的持续转动。
通电线圈在磁场中，ab、cd两边电流方向相反，受力方向相反，顺时针转动。
线圈转到平衡位置，电刷接触到换向器中间绝缘部分，不受力，利用惯性转过平衡位置。
直流电动机的工作原理
①换向器的作用：当线圈每转到 时，自动改变线圈中 方向（每半周改变一次），从而实现了线圈的持续转动。
②电动机的工作原理： 。
③电动机工作时将 能转化为 能。
电动机的优点：
通电线圈在磁场中受力转动
构造简单、控制方便、体积小、效率高，而且对环境污染很小。
①作用：它是把电信号转变为声音信号的装置。
②结构：线圈、永久性磁体、锥形纸盆。
③原理：扬声器的线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流，由于线圈中的电流方向是不断的变化，线圈就不断的来回振动，带动纸盆也不断地来回振动，于是扬声器就发出了声音。
　在1820年，丹麦物理学家奥斯特发现 ，即 。
想一想：既然电流能产生磁，那么磁能否产生电呢？
　　历史上，有许多的物理学家进行了探索。英国物理学家 经10年的多次探索，于1831年终于取得突破，发现了利用磁场产生电流的条件和规律。
根据这个发现，后来发明了发电机
把导体AB、开关、电流表串联在一起，放入蹄形磁体的磁场中，通过 来判断电路中是否有电流产生。
实验器材:蹄形磁体、导体AB、灵敏电流计、开关、导线等。
实验探究：什么情况下磁能生电
导体中产生感应电流的条件：
闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时，导体中就产生电流，这种现象叫做 ，产生的电流叫做 。
影响感应电流方向的因素： ①导体做切割磁感线运动的方向； ②磁场方向。
1831年英国法拉第发现了磁也能生电——电磁感应
奥斯特发现电流能产生磁场——电流的磁效应
手摇发电机的构造
想一想：发电机怎样发电？以手摇发电机为例学习发电原理
铜环：两个铜环随线圈一起转动，与外部电路组成一闭合回路
线圈abcd转动时，切割磁感线，产生感应电流。
发电机工作原理图
线圈转动一周，电流方向改变 次，电流大小不停地随时间改变
交变电流的频率在数值上等于电流在每秒内周期性变化的次数。
①发电机和电动机的主要结构是完全相同的。有外电源的是电动机，对外供电的是发电机。
②电动机是把电能转化成机械能；发电机是把机械能转化成电能。
（一）磁场对电流的作用1．磁场对电流的作用：通电导体在磁场中会受到 的作用。 应用： 、动圈式扬声器。（二）电磁感应1．电磁感应： 电路的部分导体在磁场中做 运动时，导体中产生电流的现象叫做电磁感应，产生的电流叫 电流。4．应用： 、动圈式话筒（麦克风）。
通电导体在磁场中受力转动
（三）探究磁场对通电导线的作用控制变量法：在研究导体受力方向与电流方向的关系时，保持 不变，改变电流方向，观察导线运动的方向；在研究导体受力方向与磁场方向的关系时，保持 不变，改变磁场方向，观察导线运动的方向。结论：通电导线在磁场中受到力的作用。力的方向跟 的方向都有关。
（四）探究产生感应电流的条件控制变量法：我们在研究感应电流的产生与导体运动情况的关系时，必须保持 不变，改变导体运动方向，观察电流表指针偏转的情况；在研究感应电流方向与磁场方向的关系时，保持 不变，改变磁场方向，观察电流表指针偏转的情况。结论：（1）感应电流产生的条件：电路 ；部分导体做 运动（2）影响感应电流方向的因素：① 的方向；② 方向。
【例1】在探究通电导线在磁场中的受力方向与什么因素有关时，一位同学做了如图a、b、c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方向，F表示导线受力的方向，S、N表示蹄形磁体的南、北极。(1)通过实验a和b说明，通电导线在磁场中的受力方向与______的方向有关。 (2)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。
【点拨】比较实验a和b可以看出，两图中导体AB中的电流方向不同，磁场方向相同，但导体AB受力的方向不相同，所以通电导线在磁场中的受力方向与电流方向有关。比较实验a和c可以看出，两图中导体AB中的电流方向相同，磁场方向相反，但导体AB受力的方向不相同，所以通电导线在磁场中的受力方向与磁场方向有关。
【变形一】某通电导体在磁场中受力作用的情况如图甲所示( 表示电流的方向垂直纸面向里，⊙表示电流的方向垂直纸面向外)，则在下列图乙A、B、C、D四图中通电导体在磁场中受力作用的方向跟甲相同的是( )
【点拨】将乙图中的A、B、C、D四副图分别与甲图进行对比，如果只要是电流方向不同或磁场方向不同，那么导体受力的方向就不同；若电流方向和磁场方向都不同，那么导体受力的方向就是相同的。
【方法归纳】在探究通电导线在磁场中的受力方向与什么因素有关时，需要用到控制变量法。影响通电导线在磁场中的受力方向的因素有电流方向和磁场方向，若只改变电流方向或磁场方向，受力方向就会改变；若电流方向和磁场方向同时改变，那么导体的受力方向就不变。
【例2】如图所示，某小组探究导体在磁场中产生感应电流的条件，实验时保持磁体位置不变．(1)如图甲所示，电流计指针不偏转，这是因为导体ab ．(2)如图乙所示，电流计指针也不偏转，这是因为 ．(3)如图丙所示，电流计指针仍不偏转，这是因为导体ab虽有运动，但没有 ．(4)分析比较图四个实验现象，可以初步得出产生感应电流的条件：________的部分导体，在磁场中做 运动．
【点拨】根据产生感应电流的条件：闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，对各个图示逐一分析即可．
【变形一】如图所示是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置。闭合开关后，导体棒、灵敏电流计、开关、导线组成闭合电路。(1)要使灵敏电流计的指针发生偏转，可行的操作是 (2)要使灵敏电流计的指针偏转方向发生改变，可以采取两种方法．方法一： ；方法二： ．
【点拔】感应电流产生的条件是：电路闭合，部分导体做切割磁感线运动。感应电流的方向与导体切割磁感线的方向和磁场方向都有关，只改变导体切割磁感线的方向或磁场方向，感应电流方向将会改变。
【方法归纳】在探究感应电流产生的条件时，同样需要用到控制变量法进行对比实验。感应电流产生的条件是：电路闭合，部分导体做切割磁感线运动。感应电流的方向与导体切割磁感线的方向和磁场方向都有关。
【例3】如图为电动机和发电机模型，其中图________(填“甲”或“乙”)为电动机模型，其工作原理是 ；电动机工作时，能够使线圈平稳、连续不停地转动下去是靠________实现的．
【点拔】甲图中有电源，乙图中没有电源，所以甲图是电动机模型，其工作原理是通电导体在磁场中会受到力的作用。换向器的作用就是能够使线圈平稳、连续不停地转动下去。
通电导体在磁场中会受到力的作用
【变形一】如图所示，闭合开关，先将导体ab水平用力向右移动，导体cd也随之运动起来．下列说法正确的是（ ）A．实验装置中的甲装置产生的现象在生活中的应用是电动机B．实验装置中的乙装置的原理是电磁感应现象C．实验装置中的乙装置把机械能转化为电能D．如果回路均为超导材料制成，且导体ab与cd之间距离足够大，当回路中产生感应电流后，同时撤去两蹄形磁体，则回路中电流很长时间不消失
【点拨】导体ab水平用力向右移动就会切割磁感线而产生感应电流，这个原理和发电机相同；感应电流通过导体cd后，磁场对电流的作用，导体cd会受到磁场了的作用而运动，这个原理与电动机相同。由于超导体没有电阻，电能损失很慢，所以回路中电流很长时间不消失。
【方法归纳】区分电动机模型和发电机模型的方法就是看电路中是否有电源，有电源的就是电动机模型，没有电源的就是发电机模型。
【例4】据有关媒体报道，未来在我国航母上，将采用电磁弹射器装置。它的弹射车与舰载机的前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通入强电流时，立即产生强大的推力，使舰载机快速起飞。在下列四个实验中，与电磁弹射器的工作原理一致的是( ) A．图甲：对着磁铁旁线圈说话，示波器显示波形B．图乙：闭合开关，金属棒在磁铁中运动起来C．图丙：风车带动线圈在磁铁旁转动，闭合回路中有电流产生D．图丁：手持金属棒在磁铁中运动，闭合回路中有电流产生
【点拨】要注意区分电磁学中的电流磁效应、磁场对通电导体有力的作用、电磁感应等实验的条件。根据题目意思，电磁弹射器利用的是导体在磁场中受到了磁场力的作用的原理。图甲、图丙、图丁都是电磁感应的原理，图乙是通电导体在磁场中受到磁场力的作用。