第二十章

電與磁第4節(jié)

電動機物理觀念1.了解通電導(dǎo)線在磁場中會受到力的作用，知道力的方向與電流方向和磁場方向有關(guān)。2.了解直流電動機的構(gòu)造和工作原理及其能量轉(zhuǎn)化?？茖W(xué)思維能夠理解換向器在直流電動機中的作用?？茖W(xué)探究通過實驗和現(xiàn)象分析，探究磁場力的產(chǎn)生條件和方向的影響因素。科學(xué)態(tài)度與責(zé)任1.讓學(xué)生通過實驗探究，體驗科學(xué)研究的基本方法，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的意識。2.通過了解物理知識轉(zhuǎn)化成為實際技術(shù)的過程，進一步提高學(xué)習(xí)科學(xué)技術(shù)知識的興趣。難點重點觀看洗衣機工作視頻，思考洗衣機是如何工作的。將小電風(fēng)扇拆掉外殼，發(fā)現(xiàn)里面有磁鐵，請猜想電風(fēng)扇通電能轉(zhuǎn)動是因為通電線圈在磁場中會受到力的作用嗎？回顧奧斯特實驗，猜想磁體是否對通電導(dǎo)體產(chǎn)生力的作用？任務(wù)一：探究磁場對通電導(dǎo)線的作用回顧奧斯特實驗：導(dǎo)線通電后產(chǎn)生磁場，使小磁針偏轉(zhuǎn)，斷電后，小磁針回到原來位置，判斷通電導(dǎo)體會對小磁針產(chǎn)生力的作用。又因為力的作用是相互的，可以推斷得出什么猜想？磁場對通電導(dǎo)體有力的作用。如何設(shè)計實驗驗證以上猜想？需要什么器材？任務(wù)一：探究磁場對通電導(dǎo)線的作用磁鐵、電源、開關(guān)、導(dǎo)線等演示實驗任務(wù)一：探究磁場對通電導(dǎo)線的作用如圖所示，將導(dǎo)體棒輕放在導(dǎo)軌上，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體棒運動起來。觀察實驗現(xiàn)象并總結(jié)結(jié)論。通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用。任務(wù)一：探究磁場對通電導(dǎo)線的作用磁場力的方向可能與什么因素有關(guān)呢？請進行合理猜想并設(shè)計實驗。任務(wù)一：探究磁場對通電導(dǎo)線的作用演示實驗演示實驗1：只對調(diào)電源正負極位置（即改變電流方向），發(fā)現(xiàn)導(dǎo)線往相反方向

運動。演示實驗2：只對調(diào)蹄形磁鐵N、S磁極位置（即改變磁場方向），發(fā)現(xiàn)導(dǎo)線往相

反方向運動。演示實驗3：同時改變電流方向和磁場方向，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)線運動方向不變。任務(wù)一：探究磁場對通電導(dǎo)線的作用通電導(dǎo)線在磁場中受力的方向與電流方向、磁場方向有關(guān)。任務(wù)二：了解電動機的構(gòu)造、原理及工作過程觀察下列直流電動機模型，了解其基本結(jié)構(gòu)。磁體線圈換向器電刷任務(wù)二：了解電動機的構(gòu)造、原理及工作過程觀看視頻，了解直流電動機的工作過程，并思考換向器的作用。通過前面視頻，我們了解了線圈是如何在磁場中受力轉(zhuǎn)動的，請總結(jié)換向器如何使線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動的。任務(wù)二：了解電動機的構(gòu)造、原理及工作過程

換向器的作用是當(dāng)線圈越過平衡位置時，改變線圈中電流的方向。請列舉電動機在生活中的應(yīng)用。任務(wù)二：了解電動機的構(gòu)造、原理及工作過程電動機磁場對通電導(dǎo)線的作用直流電動機①通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用①原理：通電線圈在磁場中受力而轉(zhuǎn)動②影響力的方向的因素②基本組成：換向器、磁體、線圈、電刷③換向器作用：線圈轉(zhuǎn)過平衡位置時，自動

改變線圈中電流的方向電流的方向磁場的方向1.我國第三艘航空母艦“福建艦”采用了電磁彈射技術(shù)，當(dāng)彈射裝置內(nèi)的導(dǎo)體通以強電流時，即可受到強大的推力。其原理是（）

DA.

電流的磁效應(yīng)

B．電流的熱效應(yīng)

C．摩擦起電現(xiàn)象

D．通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用2.如圖是電動機的模型，磁場由兩個電磁鐵提供，abcd是線圈，線圈兩端連接銅半環(huán)，它們可以一起轉(zhuǎn)動，銅半環(huán)兩側(cè)的電刷固定不動，與銅半環(huán)接觸但不連接，使電源和線圈組成閉合電路。閉合開關(guān)，在圖示位置時，線圈ab邊受到磁場的作用力豎直向下，則（）A．電磁鐵P端為S極，電磁鐵Q端為S極

B．在圖示位置時，線圈cd邊受到磁場的作用力豎直向上

C．線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過180°時，線圈ab邊受到磁場的作用力豎直向下

D．若電源正負極對調(diào)后閉合開關(guān)，線圈的轉(zhuǎn)動方向?qū)⑴c原來轉(zhuǎn)動方向相反

B3．在潛艇上使用磁流體推進器，可以消除機械噪聲，使?jié)撏芨咚俸叫胁槐话l(fā)現(xiàn)。磁流體推進器的簡易結(jié)構(gòu)如圖所示，磁流體推進器是貫通海水的通道內(nèi)建有一個磁場，把海水作為導(dǎo)電體，通過電極向海水供電，通道內(nèi)的磁場能對通電的海水產(chǎn)生力的作用，使海水在通道內(nèi)運動，若海水向后運動，則潛艇會向前運動。下列有關(guān)說法正確的是（）A．磁流體推進器是利用電磁感應(yīng)的原理工作的

B．若增強磁體的磁性，潛艇受到的動力會更大

C．若只調(diào)換磁體的磁極，對潛艇的運動沒有影響

D．若要改變潛艇受力方向，只能改變海水電流方向B4．如圖，在老師的指導(dǎo)下，小明成功制作了一個簡易電動機，通電后，電動機轉(zhuǎn)了起來。若要改變電動機的轉(zhuǎn)動方向，可以讓小明（）A．改變通電電流的大小

B．將電源的正負極對調(diào)

C．換用磁性更強的磁鐵

D．增加線圈的匝數(shù)B5．在裝配直流電動機模型時，通電后直流電動機模型不轉(zhuǎn)，故障分析錯誤的是

（）A．軸與軸之間的摩擦太大

B．電刷和換向器的接觸不良

C．磁體的南北極位置放反了

D．線圈方向與磁場方向垂直C6．科學(xué)家發(fā)現(xiàn)兩根平行導(dǎo)線通電后有如圖所示的現(xiàn)象（圖中實線表示通電前、虛線表示通電后的情況）。由圖可知兩根平行通電導(dǎo)線之間有力的作用，當(dāng)通入的電流方向相同時，導(dǎo)線相互吸引。如果此時改變通入左側(cè)導(dǎo)線中的電流方向，兩平行導(dǎo)線應(yīng)該相互

，你判斷的理由是

。排斥

當(dāng)左側(cè)導(dǎo)線中的電流方向改變時，其磁場的方向也發(fā)生改變，右側(cè)導(dǎo)線受力方向隨之改變7．用如圖所示的裝置“探究磁場對通電直導(dǎo)線的作用”，給鋁棒AB通電，觀察到AB向右運動。要使AB通電后向左運動，可進行的操作是

，此實驗過程中，是將電能轉(zhuǎn)化為

。將磁體的N、S極對調(diào)機械能8．如圖甲所示，“×”代表磁場方向垂直紙面向里，導(dǎo)體ab的電流方向向上，導(dǎo)體ab在磁場中受到向左的力作用。若一電子在某一時刻沿圖乙所示的方向運動時，則該電子在此刻受到向

（填“左”或“右”）的力。右9．一個玩具車使用的電動機，其原理是

。當(dāng)把它接入1V電壓的電路時，不讓電動機轉(zhuǎn)動，測得流過電動機的電流是2A，那么該電動機線圈的電阻是

Ω；若把它接入電源電壓為2.5V的電路中，電動機正常工作，測得此時流過電動機的電流是1A，電動機正常工作時消耗的電功率為

W。線圈發(fā)熱功率為

W。通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動0.52.50.510．在觀察“磁場對通電直導(dǎo)線的作用”活動中，小晴按照圖甲組裝實驗器材。A（1）為完成該實驗探究，放在蹄形磁體磁場中的

直導(dǎo)線EF不能選擇下列哪種金屬棒

；A.鐵棒

B.銅棒

C.鋁棒（2）將滑動變阻器的滑片向右端移動，發(fā)現(xiàn)直導(dǎo)線EF向右運動并擺起的幅度更

大，這說明磁場對通電導(dǎo)體作用力的大小與

有關(guān)；（3