2019九年级物理上册 8磁场对电流的作用

2019九年级物理上册 8磁场对电流的作用

磁场对电流的作用 初中物理 磁场对电流的作用 ‎【考点精讲】‎ ‎1. 磁场对电流的作用 通电导体周围存在着磁场，把一个磁铁和一个通电导体接近时，磁铁会受到力的作用，而力的作用是相互的，那么通电导体就受到磁铁的作用，这种相互作用通过磁场发生。因此磁场对电流产生力的作用，实际上是磁体之间通过磁场而发生的相互作用。所受力的方向跟电流方向和磁感线方向有关。当然，若这两个因素同时改变，则受力方向不变。‎ ‎2. 影响磁场对电流作用力大小的因素 当磁场相同时，通过电流越大，受力越大；当电流一定时，磁场强度越强，受力越大。‎ ‎3. 直流电动机 ‎ ‎ ‎（1）工作原理：通电线圈在磁场中受力而转动。‎ ‎（2）构造及名称：‎ A、B：电刷 C：线圈 D、E：磁极 F：换向器 其中能转动的部分叫转子，固定不动的部分叫定子。‎ ‎（3）能量转化：将电能转化为机械能。‎ ‎（4）换向器：‎ ‎①组成：由两个铜制半环构成。‎ ‎②作用：每当线圈刚转过平衡位置时，能够自动改变线圈中的电流方向，使线圈继续转动。‎ ‎【典例精析】‎ 例题1 （常州）小明用漆包线绕成线圈，将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场，如图所示，闭合开关S后，发现线圈只能偏转至水平位置、不能持续转动。为使线圈持续转动，下列措施中可行的是（　　）‎ 4‎ ‎ ‎ A. 换用电压更大的电源 ‎ B. 换用磁性更强的磁体 ‎ C. 重新制作匝数更多的线圈，将线圈两端的漆全部刮去 ‎ D. 在线圈的一端重抹油漆，晾干后在适当位置刮去半圈 思路导航：将线圈两端的漆全部刮去后，没有了换向器，不能改变线圈中的电流方向，就不能改变线的受力方向，所以闭合开关S后，发现线圈只能偏转至水平位置、不能持续转动，要想让线圈持续转动，需增加换向器，即在线圈的一端重抹油漆，晾干后在适当位置刮去半圈，相当于添加一个换向器，使线圈能够持续转动，故D符合要求；换用电压更大的电源、换用磁性更强的磁体、重新制作匝数更多的线圈均不能改变线圈的受力方向，仍然不能使其持续转动，故A、B、C不符合要求。‎ 答案：D 例题2 在综合实践活动中，小明制作了如图所示的简易棉花糖机。取少量蔗糖置于侧壁扎有几排小孔的易拉罐内，闭合开关，电动机带动易拉罐转动，并用酒精灯对易拉罐底部进行加热。‎ 小明发现在操作过程中因无法改变电路中的电流大小，导致不能调节易拉罐的转速，从而影响糖浆变成糖絮的效果。请你针对电路装置提出一条可行的改进措施：‎ ‎ 。‎ 思路导航：电动机的原理是磁场对电流作用，因此磁场越强，电流越大，磁场力越大，电动机转速越快。观察图中装置可知，为了改变糖浆变成糖絮的效果，应调节电动机的转速，而电动机内磁体的磁场强弱是确定的，因此只能通过改变电路中的电流大小来调节，方法有两种，一是在电路中串联一个滑动变阻器，通过改变滑动变阻器的阻值从而改变电路中的电流大小；二是改变电源电压，将电源更换为可变电源，当然第二种方法较为麻烦。‎ 答案：在电路中串联一个滑动变阻器或将电源更换为可变电源。‎ 点评：电动机的转速与两个因素有关：一是通过电动机中电流的大小，在磁场强弱一定时，线圈中的电流越大，电动机的转速越快；二是磁场的强弱，在电流的大小一定时，磁场越强，电动机的转速越快。‎ 例题3 ‎ 4‎ ‎ ‎ ‎ 为了探究电动机为什么会转动，小明根据电动机主要构造制作了一台简易电动机（如图甲所示）。 他用回形针做成两个支架，分别与电池的两极相连用漆包线绕一个矩形线圈，以线圈引线为轴，并用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端只刮去半周漆皮将线圈放在支架上，磁体放在线圈下方闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈就会不停地转动起来。‎ ‎ ‎ ‎（1）要想改变线圈的转动方向，小明可采用的措施是：  、 ；（写出两点）‎ ‎（2）开关闭合后，如果电动机不转，可能的原因是： 、 ；（写出两点）‎ ‎（3）小明还想设计一个能调节电动机转速的实验装置，他还需要的主要器材是 ，并在虚线框内画出实验电路图（电动机用符号表示） ‎ 思路导航：将线圈放置在磁场中，给线圈通电后，线圈受到磁场力的作用，从而使线圈转动起来，因为通电导体在磁场中的受力与电流的方向以及磁场的方向有关，所以要想改变线圈的转动方向，只要改变电流方向或改变磁场方向即可，但是如果两者都改变，则线圈的转动方向不变。‎ 线圈不转动的原因很多，如：接线柱接触不良；磁铁的磁性不够强；线圈匝数太少；电池电压不够；线圈正好处于平衡位置等。‎ 电动机的原理是磁场对电流的作用，磁场越强，电流越大，通电线圈所受磁场力越大。所以要想改变电动机转速，可以采用改变磁场强弱或改变线圈中电流大小的方法，两者相比，改变线圈中的电流大小更容易实现，且可以连续调节，所以，可以利用滑动变阻器串联在电路中，改变电路中的电流大小。日常生活中的电动机挡位调节均是通过改变电动机线圈的电流大小来调节转速的。‎ 答案：（1）改变磁场的方向 改变电流的方向（2）磁场太弱 线圈处于平衡位置 （3）滑动变阻器 如图乙所示。‎ ‎ 乙 ‎ 点评：本题不但考查了在学习中是否理解了电动机的工作原理和工作过程，而且还考查了动手操作能力，本题设计的巧妙之处就在于第（3）问，这一问是同学们思维的拓展和延伸，给同学们充分发挥的空间，同时考查了设计能力以及对所学知识的灵活运用能力，这也是新课标对教材和教学提出的高标准要求。‎ ‎【总结提升】‎ 电动机 发电机 4‎ ‎ ‎ 构造 直流电动机有换向器，无铜滑环；交流发电机有铜半环，无换向器 定子、转子、强磁铁、电刷、机座及轴承等部件构成 工作原理 通电线圈在磁场里受力转动 电磁感应 能量转化 电能转化为机械能 机械能转化为电能 外部所接设备 外部肯定有电源 外部有电流表或用电器 总结 由“电”而“动”‎ 由“动”而得“电”‎ 4‎ ‎ ‎