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第三节 磁场对通电导线的作用
第十八章 磁及其相互作用
1.
能通过实验，认识通电导线在磁场中会受到力的作用，知道力的方向与哪些因素有关。
2.
了解扬声器的构造和工作原理。
3.
了解直流电动机的构造和工作原理。
学习目标
新课导入
通电后，这些物体的运动状态发生了改变，说明它们都受到了力的作用。
是谁给它们施加了力的作用？这些力有什么规律？
合作探究
一、通电导线在磁场中的受力情况
1.活动：探究通电导线在磁场中的受力情况
按教材148页图18-25的实验装置连接好电路，然后进行实验，收集跟下列问题有关的证据。
(1)当电路闭合时，金属杆会运动起来；记下金属杆运动的方向。在这个现象中，施力物体是 ，受力物体是 ；该现象表明什么？
磁体
答案　表明磁场对通电导体有力的作用；
金属杆
I
F
N
S
(2)当保持磁场方向不变，改变电流方向时，观察金属杆运动方向与(1)是否相同？这说明什么？
答案　当保持磁场方向不变，改变电流方向时，金属杆运动方向与(1)不同，这说明力的方向与电流的方向有关；
N
I
S
F
(3)当保持电流方向不变与(2)相同，改变磁场方向时，观察金属杆运动方向是否与(2)相同？这又说明了什么？
答案　当保持电流方向不变与(2)相同，改变磁场方向时，金属杆运动方向与(2)不同，这说明力的方向与磁场的方向有关。
F
I
N
S
通电导线在磁场中的受力情况
2.大量实验表明：磁场对通电导线具有力的作用，其作用力的方向与_____的方向、_____的方向有关。当电流方向或磁场的方向一个改变时，通电导线受力的方向也会改变；若二者同时改变方向时，通电导线受力的方向不变。
3.动圈式扬声器
(1)扬声器是一种将___信号转换成为声音的器件。
(2)组成：线圈、_________、锥形纸盆等，
如图所示。
(3)原理：__________________________。
磁场
电流
电
永久磁体
通电导线在磁场中受力运动
4.电磁弹射技术
利用通电导体在磁场中受力使物体加速，只要保证足够的电流输入，便能在发射装置内产生足够大的推力，使物体达到更高的速度。我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰—福建舰，采用了先进的电磁弹射技术，比传统的蒸汽弹射系统更加先进，使舰载机的起飞更加高效和可靠。
二、直流电动机是如何工作的
自学教材第150页图18-29“电动机的工作原理”，并结合图示、动画课件或电动机实物模型，思考下列问题：
答案　AB边和CD边所处的磁场方向相同，电流方向相反，故受力方向相反；线圈将顺时针转动。
1.课本图18-29(a)中，AB边和CD边为什么受力方向相反？线圈顺时针转动，还是逆时针转动？
(a)
2.在(b)图中，线圈转到平衡位置时，为什么不受力？为什么不能立即停下？
答案　线圈转至平衡位置时，两电刷与半环无接触，线圈中无电流所以不受力。由于线圈有惯性，不会立刻停下来。
(b)
3.线圈转过平衡位置后，如(c)图所示：
(1)AB边和CD边中的电流方向与上半周(a)图相比，是否相同？为什么？
答案　AB边和CD边中的电流方向与上半周(a)图相反，因为换向器改变了线圈内电流的方向；
(2)AB边和CD边受力的方向与(a)图相比是否相同？为什么？此时线圈将向哪个方向转动？
答案　AB边和CD边受力的方向与(a)图相反，因为磁场方向不变，电流方向相反，线圈会继续顺时针转动；
(c)
(a)
(3)如果线圈转过平衡位置后不改变线圈中电流的方向，会产生什么后果？
答案　如果线圈转过平衡位置后不改变线圈中电流的方向，线圈不能持续转动。
要想使线圈连续转动下去，应在线圈转过平衡位置后改变线圈中电
思考
流的方向，要采取怎样的措施呢？
接下来一起学习电动机的结构，来探究这个问题。
定子(磁体)
换向器
1.电动机的结构
(1)转子：能够转动的部分。
(2)定子：固定不动的部分。
(3)换向器
①两个铜制的彼此绝缘的半环E、F；
②换向器的作用：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。
转子(线圈)
电刷(A、B)
3.电动机的原理：通电线圈在磁场中受力而转动。
4.能量转化：把电能转化为机械能。
2.直流电动机：利用直流电源供电的电动机叫做直流电动机。
实验用直流电动机
制作简易电动机
把1 m长的漆包线(或细导线)绕成小线圈，将两端线头的漆(或绝缘皮)刮去半边，注意两端刮漆的部分应在同侧图(a)。把两个回形针折成图(b)所示的形状，用胶带固定在纸板上图(c)。把线圈放在回形针上，使其可以转动，并按图(d)所示连接电路。拿一块条形磁体放在线圈上方(不阻挡线圈转动)，接通电源，线圈就会转动。
自制小电动机
课堂小结
磁场对通电导线的作用
通电导体在磁场
中的受力情况
施力物体：磁场
受力物体：通电导体
影响力的方向的因素
电流方向
直流电动机是如何工作的
实质：电能转化为机械能
换向器：结构与作用
工作原理
磁场方向
课堂练习
1．现代生活离不开电。电动机在生产和生活中有着广泛地应用，其原理是通电导体在磁场中受到磁场力的作用而运动。下列四幅图中的用电器工作时能符合电动机工作原理的是( )
A. B.
C. D.
C
2．福建舰是中国第一艘电磁弹射型航空母舰，直接跨越了传统蒸汽弹射技术，电磁弹射是根据_______________（选填“电场”或“磁场”）对通电导线有力的作用进行工作，舰载机弹射起飞过程是_______________（选填“电能”或“内能”）转化为机械能。
磁场
电能
3．如图所示是动圈式扬声器（喇叭）的结构示意图，如果把它的引出线的一端接在电池正极，另一端不断摩擦电池负极，将会听到“咔嚓、咔嚓”的声音，它的工作原理是_____________________________________。
通电导体在磁场中受到力的作用

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