苏科版物理九年级下册16.3 磁场对电流的作用 电动机教案(原卷版)

专项十六电磁转换3磁场对电流的作用电动机【知识梳理】磁场对通电导线的作用通电导体在磁场里，会受到____的作用。通电导体在磁场里，受力方向与________和________有关。电动机原理：电动机是根据____________________的原理制成的，是将____转化为____的装置。构造：电动机是由____(能够转动的部分)和____(固定不动的部分)两部分组成的。换向器是由两个铜制半环构成的，两者彼此绝缘。换向器的作用是每当线圈刚转过_______时，能自动改变线圈中________，使线圈连续转动。电动机的转动方向由________和________决定。改变电动机转动方向的方法：改变电流方向(交换电压接线)或改变磁感线方向(对调磁极)。电动机转速的大小与线圈的____、线圈中________、________有关，即线圈匝数越多，电流越大，磁场越强，转速越快。提高电动机转速的方法：增加线圈的匝数、增加磁体的磁性、增大电流。与热机相比，电动机的优点：________；________；________；________；________；________。【易混淆点】磁场对通电直导线的作用早在19世纪初，法国物理学家安培在大量实验中发现：现象：按图组装实验器材，给直导线通电，观察到通电直导线发生偏转；改变直导线中的电流方向，偏转方向和原来相反；将磁极对调，改变磁场的方向，通电直导线偏转方向也相反。当电流方向或磁场方向与原来相反时，力的方向也与原来的相反；当电流方向和磁场方向同时改变时，力的方向不变。总结：磁场对通电导体有力的作用，力的方向与电流方向和磁场方向有关。磁场对通电线圈的作用现象：用漆包线绕成线圈，将线圈两端的漆包线刮去放入磁场，闭合开关，线圈转动。 平衡位置：通电线圈的平面与磁感线垂直时，线圈受到的磁场的作用力相互平衡，我们把这个位置称为平衡位置。因此，当线圈刚转过平衡位置时，如果立即改变其中的电流方向，那么通电线圈就能在磁场力的作用下继续转动。应用：直流电动机及原理原理：通电线圈在磁场中受力转动；能量转化：电动机工作时，将电能转化为机械能。电动机不转的原因：线圈处于平衡位置、磁铁无磁性、电路断路等几种情况；改变线圈转动方向：可以改变电流方向或改变磁场方向；(实验过程常采用控制变量法；另外，当电流方向和磁场方向同时改变时力的方向不变)换向器：(1)构造：由两个铜半环构成；(2)作用：能自动地改变线圈中的电流方向，使线圈能连续转动。知识点一：磁场对通电导体的作用【探究重点】通电导体在磁场里受力的方向，跟电流方向和磁感线方向有关。(当电流方向或磁感线方向两者中的一个发生改变时，力的方向也随之改变；当电流方向和磁感线方向两者同时都发生改变时，力的方向不变。)当通电导线与磁感线垂直时，磁场对通电导线的力最大；当通电导线与磁感线平行时，磁场对通电导线没有力的作用。【典例分析】如图所示，通电导线中电流的方向向右，磁场对通电导线作用力的方向如图A所示。改变实验条件，在图B中画出磁场对通电导线作用力的示意图。【真题操练】下图是探究“让通电导线在磁场中动起来”的装置图，闭合开关，导线ab向左运动。要使导线ab向右运动，下列操作可行的是()A．将蹄形磁体换成磁性更强的磁体B．通过调节滑动变阻器的滑片增大电流C．改变电流的方向同时改变磁场的方向D．改变电流的方向或改变磁场的方向知识点二：电动机构造和原理【探究重点】注意不转的原因了解平衡位置【典例分析】通电导线放置在磁场中，如图所示．不受到磁场作用力的是()A． B． C． D．【真题操练】一次家庭探究活动中，小华把一个正在发光的灯泡放到U形磁体中间，惊讶的发现了灯丝突然晃动起来．关于这种现象，下列说法正确的是A．灯丝晃动是一种电磁感应现象B．灯丝晃动是内能转化成了机械能C．磁体对钨这种材料有吸引作用D．灯丝晃动是磁场对电流的作用知识点三：换向器【探究重点】换向器：(1)构造：由两个铜半环构成；(2)作用：能自动地改变线圈中的电流方向，使线圈能连续转动。【典例分析】将如图甲所示的铜线框上方的尖端挂在电池的正极，并保持良好接触，下端的两个弧形导线头分别压在磁钢柱的前后两侧，且始终与磁钢柱接触良好，磁钢柱吸附在电池底部的负极上，制成如图乙所示的小玩具，铜线框由静止释放后会转动起来，关于该现象，下列说法正确的是()A．它的原理与发电机原理相同B．若将磁体的磁极对调，铜线框中电流的方向不会改变C．若将磁体的磁极对调，铜线框的转动方向将会改变D．若下端有一个导线头与磁钢柱接触不良导线框不可能转动【真题操练】(2020·山西)如图所示，小明用漆包线、两节干电池、磁铁等器材，成功制做了一个小小电动机。他想改变电动机线圈转动的方向，下列方法可行的是()A．只增强磁铁的磁性 B．只增加线圈的匝数C．只增大线圈中的电流 D．只将磁铁的磁极对调知识点四：电动机实验【典例分析】如图所示的装置中，当闭合开关，导体ab就会运动起来，下列说法正确的是A．此现象说明磁可以生电B．电动机是利用图示装置原理来工作的C．导体ab运动方向与电流方向无关D．同时调换蹄形磁铁两极和电源的正负极可以改变导体ab的运动方向【真题操练】(2020·山东济南市·)物理学原理在生产、生活中有着广泛的应用，很多机器、设备都是根据物理学原理制成的。利用右图所示实验的原理可以制成()A．发电机 B．电动机C．内燃机 D．电磁铁关于磁现象，下列说法中正确的是()A．磁感线是由磁场中的铁屑被磁化后形成的B．在同一磁场中，磁感线的疏密程度反映了磁场的强弱C．磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针决定的D．放在磁场中的导体一定受到磁场力的作用(2020·青岛)下列用电器，利用电流磁效应工作的是()A.电铃 B.手摇发电机 C.电动玩具车 D.电熨斗(2020·辽宁大连市·)如图所示，导体棒ab置于蹄形磁铁的磁场中，并垂直于金属导轨。闭合开关，导体棒向右运动。则下列措施中，能使导体棒向左运动的是()A．提高电源电压B．换更粗的导体棒C．将蹄形磁铁的N、S极对调D．将蹄形磁铁的N、S极和电源正负极的接线都对调如图所示，闭合开关，导体ab就会运动起来，下列说法正确的是 ()A.发电机是利用这一原理工作的B.在此过程中，机械能转化为电能C.此实验说明磁场对通电导体有力的作用D.同时改变电流方向和磁场方向，可以改变导体ab的运动方向关于如图所示的实验装置，下列说法正确的是()A.可以研究发电机的工作原理；B.可以研究感应电流的方向与磁场方向的关系；C.可以研究磁场对通电导体的作用力方向与磁场方向的关系；D.该装置实验过程中把机械能转化为电能如图为直流电动机的工作原理图，分析正确的是 () A.改变磁场方向可以改变线圈转动的方向B.电动机通电后不转，一定是电路断路C.电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能D.线圈连续转动是靠电磁继电器来实现的(2020·江苏宿迁)如图所示，当闭合开关的瞬间，导体棒AB水平向右运动；若同时对调电源与磁体的两极，再次闭合开关时，导体棒AB的运动方向是()A．水平向右 B．水平向左 C．竖直向上 D．竖直向下(2020·辽宁鞍山)如图所示的四个实验中，能够说明电动机工作原理的是()A． B．C． D．某同学想探究磁场对通电导体的作用力方向与哪些因素有关。他连接了如图所示的电路进行实验，闭合开关，观察导体ab的运动情况；保持电流的方向不变，把磁体的N极和S极位置对调，观察导体ab的运动情况。(1)该实验探究的问题是磁场对通电导体的作用力方向与是否有关。(2)若闭合开关后，导体ab不动，请猜想导体ab不动原因可能是。氢燃料电池汽车是用氢燃料电池为电动机提供能量，该电池是通过电解水的逆反应而不是采用燃烧的方式获得能量，能量转化率可达60%~80%，则()A．电动机原理是电流的磁效应 B．电动机将机械能转化为电能C．氢燃料电池将化学能转化为电能 D．氢燃料电池的效率比汽油机低(2020·潍坊)人工心脏泵可短时间代替心脏工作，其结构如图所示，线圈AB固定在活塞的柄上，泵室通过单向阀门与血管相通。阀门S1只能向泵室外侧开启；阀门S2只能向泵室内侧开启。人工心脏泵工作时，以下说法正确的是()A.线圈AB中应通入方向周期性改变的电流；B.线圈AB中应通入方向不变电流；C.电流从线圈A端流入过程，血液流入泵室；D.人工心脏泵每分钟“跳动”的次数由线圈中电流的大小决定安装直流电动机模型时，要改变直流电动机的转动方向，可以 ()A.将磁体的N、S极对调B.将电源的正、负极和磁体的N、S极同时对调C.改变磁性强弱D.改变磁性强弱和电流大小(2020·贵州省黔西南州)如图所示是实验室电流表的内部结构图，处在磁场中的线圈有电流通过时，线圈会带动指针一起偏转。下列四幅图中与此电流表工作原理相同的是()A. B. C. D.(2020·山东济南市·九年级二模)物体间的相互作用规律是物理学研究的重要内容，下列现象中关于”吸”的生活现象及其对应的物理原理说法正确的是()A．挤压后的塑料吸盘“吸”在瓷砖上，是受到大气压的作用B．玻璃板离开水面时会被向下“吸”，是分子间的相互作用C．毛衣摩擦过的气球“吸”在墙上，是带电体间的相互作用D．电冰箱门和箱体上的磁条相“吸”，是磁场对电流的作用如图所示是一磁悬浮摆设，底座通电后，把圆柱体放在底座的上方，圆柱体可以悬浮在空中，再按底座上的“运动”按钮，圆柱体可从悬浮的位置开始上下运动，每次到达的最高点的高度相同。关掉电源后，圆柱体会下落到底座上。圆柱体在上下运动的过程中()A．只有重力在做功B．圆柱体的机械能守恒C．圆柱体的速度大小一直不变D．整个磁悬浮摆设一定需要消耗电能如图所示，线圈位于磁场中，当K与1接通时，段导线中电流方向为(选填““或“”)，段导线受磁场力的方向竖直向上，请在图中画出此时段导线受到的磁场力；当K改为与2接通时，段导线受磁场力方向。(2020·江苏省盐城市)如图所示，在“探究磁场对电流的作用”实验中，给直导线通电，观察到它向右运动，只改变直导线中电流的______，导线的运动方向会发生改变。这个过程将______能转化为直导线的机械能。日常生活中的______(电动机/发电机)就是利用这个原理制成的。闭合图中的开关，通电导体PQ从静止向右运动。小明断开开关进行操作，最后再闭合开关，发现PQ向左运动。小明的操作可能是()

A．仅把PQ前后互换B．仅把磁体左右互换C．仅把开关的接线反接D．仅把电源两极的接线反接(2020·龙东)下列四个实验，工作原理能和左边电动剃须刀工作原理相同的是()“通电导体在磁场中受到力的作用”也称为“磁场对电流的作用”，而这个力其实是导体内电荷运动时受到的力的合力。如图所示，是一段通电导体在磁场中受到的力的示意图，则以下关于对带电粒子在均匀磁场中运动时的受力方向描述正确的是(“×”表示磁感线垂直纸面向里，“”表示磁感线垂直纸面向外)()A． B． C．D．(2020·辽宁锦州)下列四幅图中与电动机工作原理相同的是()A． B．C． D．(2020·广东省)关于如图所示的实验装置，表述错误的是()A.该装置可用来研究电磁感应现象B.该装置能将电能转化为机械能C.该装置可用来研究磁场对通电导体的作用D.该装置揭示的原理可应用于电动机如图所示，闭合开关S，弹簧测力计的示数增大，下列分析正确的是()A．c端是S极，a是电源的正极B．c端是N极，a是电源的负极C．若滑动变阻器的滑片向右滑动，弹簧测力计示数增大D．若将电源正负极接线的位置对调，弹簧测力计示数增大(2020·湖南省常德市)下列四幅图中可探究磁场对电流作用的是()A. B. C. D.(2020·陕西九年级其他模拟)一些物体在磁体或_____的作用下会被磁化．放在水平桌面上能水平自由转动的小磁针静止时，磁针的N极总是指向北方，说明地球周围存在_____．小刚将“220V100W”的灯泡接在家庭电路中，闭合开关，用一蹄形磁铁去靠近灯泡的玻璃泡(如图甲所示)，发现发光的灯丝晃动了，这是由于。该灯正常工作1h能使图乙中的电能表的指示灯闪烁次。如该灯泡接在110V的电路中，它的实际功率是W。(不考虑灯丝电阻的变化)甲乙(2020·湖北省武汉市)如图所示的装置可以用来研究_________(填“电动机”或“发电机”)的工作原理。将图中的电源换成电流表，闭合开关，让导体ab左右摆动，发现电流表指针偏转，表明导体ab中_____(填“有”或“没有”)感应电流通过，导体ab的机械能转化为________能。我们中考复习备考时，天气闷热，小明同学购买了一台可调速手持式电风扇。他在使用时发现有三个调速档位，激发了他对直流电动机的转动快慢进行探究的欲望。提出问题：电动机转动的快慢跟哪些因素有关呢？实验前，小明提