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§ 8.2磁場(chǎng)對(duì)電流的作用
【課前自學(xué)】
磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用
（1）實(shí)驗(yàn)表明： 導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的作用，力的方向與 和 有關(guān)。
（2）從能量角度來(lái)看，磁場(chǎng)對(duì)電流的作用，表明 能可以轉(zhuǎn)化為 能。據(jù)此，許多科學(xué)家提出了電動(dòng)機(jī)的設(shè)想。
電動(dòng)機(jī)
（1）如圖8.2-1所示，是直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)，矩形線圈abcd的兩端各連一個(gè)銅制半環(huán)E和F，它們彼此絕緣，并隨線圈一起轉(zhuǎn)動(dòng)。A和B是電刷它們跟半環(huán)接觸，使電源和線圈組成閉合電路。這兩個(gè)半圓環(huán)叫做換向器，是19世紀(jì)發(fā)明的，一直沿用至今。
（2）利用 對(duì) 的作用使線圈轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)利用 及時(shí)改變線圈中的電流方向，從而保持線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。這就是直流電動(dòng)機(jī)的工作原理。
特別提醒
通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的受力方向由電流方向和磁場(chǎng)方向共同決定。改變電流的方向或者磁場(chǎng)方向，導(dǎo)體的受力方向改變；同時(shí)改變電流的方向和磁場(chǎng)方向，導(dǎo)體的受力方向不變。
“通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)”與“電磁感應(yīng)”這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的器材非常相似，應(yīng)注意進(jìn)行對(duì)比：前者是電動(dòng)機(jī)的原理，是一個(gè)“用電”的過(guò)程，所以電路中有電池作為電源，而后者是發(fā)電機(jī)的原理，是一個(gè)“發(fā)電”的過(guò)程，所以電路中無(wú)電池作為電源。
【合作交流】
例1 如圖8.2-2所示的實(shí)驗(yàn)裝置，可以用來(lái)（　　）
A、研究感應(yīng)電流的方向與磁場(chǎng)方向的關(guān)系
B、研究發(fā)電機(jī)的工作原理
C、研究通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中所受的力與什么因素有關(guān)
D、研究電磁鐵的磁性與什么因素有關(guān)
例2 我們的生活越來(lái)越離不開(kāi)電，電動(dòng)機(jī)在生活中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。電動(dòng)機(jī)工作時(shí)實(shí)現(xiàn)的能量轉(zhuǎn)化是把 能轉(zhuǎn)化為 能。要使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向反向，可采取的是 。要加快電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度可一通過(guò)增大 來(lái)實(shí)現(xiàn)。
【應(yīng)用拓展】
1、 圖8.2-3是研究磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線作用的實(shí)驗(yàn)裝置，當(dāng)接通電源，有電流由a至b通過(guò)導(dǎo)線ab時(shí)，它將受到磁場(chǎng)力作用而向左運(yùn)動(dòng)，則（ ）
A．當(dāng)磁場(chǎng)方向相反時(shí)，ab將向右運(yùn)動(dòng)，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
B．當(dāng)電流方向相反時(shí)，ab將向右運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能
C．當(dāng)電流和磁場(chǎng)方向同時(shí)改變時(shí)，ab將向右運(yùn)動(dòng)，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
D．當(dāng)電流和磁場(chǎng)方向同時(shí)改變時(shí)，ab將向左運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能
2、在安裝直流電動(dòng)機(jī)模型的實(shí)驗(yàn)中，小杰同學(xué)按照科學(xué)教材的要求安裝了一臺(tái)如圖8.2-4所示的直流電動(dòng)機(jī)模型。安裝完畢，閉合開(kāi)關(guān)后，線圈順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，則能使線圈逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)的做法是（ ）
A．減小一節(jié)電池
B．把電源和磁鐵的兩極同時(shí)對(duì)調(diào)
C．增加一節(jié)電池
D．只把電源兩極對(duì)調(diào)或只把磁鐵兩極對(duì)調(diào)
3．小波小組在探究“通電螺線管的外部磁場(chǎng)”實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了如圖8.2-5所示電路。實(shí)驗(yàn)時(shí)，
(1)可通過(guò)觀察__________________判斷通電螺線管的磁極。
(2)如圖28所示是通電螺線管周網(wǎng)的有機(jī)玻璃板上的小磁針?lè)植紶顟B(tài)，觀察可知通電螺線管的外部磁場(chǎng)與_________的磁場(chǎng)相似。
(3)小波猜想通電螺線管磁場(chǎng)強(qiáng)弱可能與線圈匝數(shù)和電流大小都有關(guān)。實(shí)驗(yàn)中，他將開(kāi)關(guān)S從l換到2上時(shí)，調(diào)節(jié)變阻器的滑片P，再次觀察電流表示數(shù)及吸引的回形針數(shù)目，此時(shí)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器是為了_____________，來(lái)研究_____________的關(guān)系。

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