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（26）磁場對電流的作用—九年級物理教科版上冊課前導(dǎo)學(xué)
學(xué)習(xí)目標(biāo)：
1.了解電流在磁場中要受到力的作用，且力的方向與磁場的方向和電流的方向有關(guān).
2.了解電動(dòng)機(jī)的工作原理，知道電動(dòng)機(jī)工作時(shí)能量如何轉(zhuǎn)化.
3.了解電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，以及它在現(xiàn)代生產(chǎn)、生活中的廣泛應(yīng)用.
知識集錦：
磁場對通電導(dǎo)線的作用
實(shí)驗(yàn)器材 電源、開關(guān)、直導(dǎo)線、蹄形磁體等
實(shí)驗(yàn)裝置
實(shí)驗(yàn)步驟 1.如圖所示，把導(dǎo)線ab放在磁場里，接通電源，觀察ab是否運(yùn)動(dòng)； 2.僅把電源的正負(fù)極對調(diào)，觀察ab的運(yùn)動(dòng)方向； 3.保持電流方向不變，把蹄形磁體的磁極調(diào)換一下，觀察ab的運(yùn)動(dòng)方向
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 導(dǎo)線ab放在磁場里，接通電源，ab向右運(yùn)動(dòng)；僅把電源的正負(fù)極對調(diào)，ab向左運(yùn)動(dòng)；保持電流方向與第二次一樣，把蹄形磁體的磁極調(diào)換一下，ab向右運(yùn)動(dòng)
實(shí)驗(yàn)結(jié)論 通電導(dǎo)體在磁場里受到力的作用，力的方向跟①___________________________有關(guān)。當(dāng)電流方向或磁場方向其一變得②________時(shí)，力的方向也變得③________；當(dāng)電流方向和磁場方向④________________時(shí)，力的方向不變
電動(dòng)機(jī)
工作原理 通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動(dòng)
構(gòu)造 能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈（轉(zhuǎn)子）和固定不動(dòng)的磁鐵（定子）
平衡位置 當(dāng)⑤___________________________時(shí)，線圈平面所在的位置叫作平衡位置。此時(shí)線圈受平衡力的作用，線圈無法轉(zhuǎn)動(dòng)
換向器 由兩個(gè)彼此絕緣的銅半環(huán)E和F組成，與電刷A和B配合，當(dāng)線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時(shí)，自動(dòng)改變線圈中電流的方向，使線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)
能量轉(zhuǎn)化 電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
優(yōu)點(diǎn) 構(gòu)造簡單、制造方便、體積小、效率高、便于控制且對環(huán)境污染小
直流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用 電力機(jī)車、貨運(yùn)電瓶車、軋鋼機(jī)、起重機(jī)、刨床和一些家用電器等
交流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用 電風(fēng)扇、洗衣機(jī)、電冰箱等
故障的判斷 如果啟動(dòng)時(shí)，線圈正好處于平衡狀態(tài)，那么線圈受力平衡，無法轉(zhuǎn)動(dòng)
如果電路電流過小或磁鐵磁性較弱時(shí)，線圈受力過小，線圈也不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)
自我檢測
1.物理學(xué)原理在生產(chǎn)、生活中有著廣泛的應(yīng)用，很多機(jī)器、設(shè)備都是根據(jù)物理學(xué)原理制成的。利用如圖所示實(shí)驗(yàn)的原理可以制成( )
A.發(fā)電機(jī) B.電動(dòng)機(jī) C.內(nèi)燃機(jī) D.電磁鐵
2.如圖是研究“磁場對通電導(dǎo)體的作用”的實(shí)驗(yàn)裝置，下列說法不正確的是( )
A.只要閉合開關(guān)，導(dǎo)體棒就一定會(huì)運(yùn)動(dòng)
B.閉合開關(guān)后，對調(diào)兩個(gè)磁極的方向，導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)方向改變
C.該裝置可以將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
D.閉合開關(guān)，同時(shí)改變電流方向和磁場方向時(shí)，導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)方向不變
3.如圖所示是一種動(dòng)圈式耳機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。當(dāng)音圈中有大小和方向反復(fù)變化的電流通過時(shí)，音圈帶動(dòng)音膜______（選填“向左”“向右”或“左右往復(fù)”）運(yùn)動(dòng)。音圈之所以運(yùn)動(dòng)，是由于磁場對______有力的作用，此現(xiàn)象中能量轉(zhuǎn)化情況是____________。
4.小明用如圖所示的裝置探究“磁場對通電導(dǎo)線的作用”。
（1）將一根導(dǎo)體ab置于蹄形磁鐵的兩極之間，閉合開關(guān)前，導(dǎo)體靜止不動(dòng)，閉合開關(guān)后，導(dǎo)體______，說明磁場對______導(dǎo)體有力的作用；
（2）利用此圖的工作原理可以制成______（選填“發(fā)電機(jī)”或“電動(dòng)機(jī)”）；
（3）小明想繼續(xù)探究“導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件”，為完成實(shí)驗(yàn)，請你在原實(shí)驗(yàn)裝置基礎(chǔ)上更換一個(gè)器材：____________。
5.如圖為玩具小汽車內(nèi)直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)簡圖，該電動(dòng)機(jī)工作時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為______能和內(nèi)能。如果想改變該直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，你可以采取的方法是___________________（寫一條合理方法即可）。
答案以及解析
知識集錦
①電流方向和磁場方向 ②相反 ③相反 ④同時(shí)變得相反 ⑤線圈平面與磁感線垂直
自我檢測
1.答案：B
解析：本題考查電動(dòng)機(jī)的工作原理。題圖中實(shí)驗(yàn)裝置是研究通電導(dǎo)體在磁場中受力而運(yùn)動(dòng)，利用此原理可以制成電動(dòng)機(jī)，故選B。
2.答案：A
解析：圖中裝置閉合開關(guān)后，如果磁場較弱或者電流過小，導(dǎo)體棒受到的力過小，也可能不運(yùn)動(dòng)，故A說法錯(cuò)誤；閉合開關(guān)后，不改變電流的方向，只對調(diào)兩個(gè)磁極，改變磁場方向，導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)方向與原來相反，故B說法正確；圖中裝置閉合開關(guān)后，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故C說法正確；閉合開關(guān)，同時(shí)改變電流方向和磁場方向時(shí)，導(dǎo)體棒受力方向不變，運(yùn)動(dòng)方向不變，故D說法正確。
3.答案：左右往復(fù)；通電導(dǎo)體；電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
解析：由題知，音圈帶動(dòng)音膜左右往復(fù)運(yùn)動(dòng)。音圈之所以運(yùn)動(dòng)，是由于磁場對通電導(dǎo)體有力的作用，此現(xiàn)象中將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
4.答案：（1）運(yùn)動(dòng)；通電
（2）電動(dòng)機(jī)
（3）將電源換成靈敏電流計(jì)
解析：（1）將一根導(dǎo)體ab置于蹄形磁鐵的兩極之間，閉合開關(guān)前，電路中沒有電流，導(dǎo)體靜止不動(dòng)；閉合開關(guān)后，電路中有電流，導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)，說明磁場對通電導(dǎo)體有力的作用；
（2）通電導(dǎo)體在磁場中受力會(huì)運(yùn)動(dòng)起來，根據(jù)這個(gè)原理，人們制成了電動(dòng)機(jī)；
（3）要探究導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，不需要電源，需要靈敏電流計(jì)來反映是否有感應(yīng)電流產(chǎn)生，所以需將電源換成靈敏電流計(jì)。
5.答案：機(jī)械；改變電流方向（或改變磁場方向）
解析：直流電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，將電能主要轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向跟磁場方向、電流方向有關(guān)，如果想改變該直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，可以改變電流的方向或改變磁場的方向。

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