磁场对通电导体有力的作用电动机
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通电导体在磁场中受到力的作用通电导体在磁场中受到力的现象是电磁学中一个重要的概念。
当一个导体通过电流并处于磁场中时,导体内部的自由电子会受到作用力,使导体发生位移或旋转。
这种现象可以通过洛伦兹力的描述来解释。
洛伦兹力洛伦兹力是描述电荷在电场和磁场中受到的力的定律。
当一个导体中通有电流时,在磁场中会产生感应力,导致导体内部的电子受到力的作用。
根据洛伦兹力的定律,一个电荷在磁场中受到的力等于电荷本身的电量、其瞬时速度与磁场的叉乘。
在导体内部,自由电子受到磁场作用力的影响,导致导体内部产生力的分布。
这种受力作用导致导体发生微小的变形和移动,进而产生磁矩。
因此,导体在磁场中的受力作用不仅仅是在导体表面上发生,而是在导体内部同样存在。
导体所受力的方向根据洛伦兹力的定律,通电导体在磁场中受到的力的方向可以由右手定则来判断。
右手定则规定,当右手握住导线,让大拇指指向电流流动的方向,四指指向磁场的方向,那么手掌所指的方向即为受力的方向。
根据右手定则,当导体通过电流并置于磁场中时,导体受到的力的方向与电流方向、磁场方向之间的关系是可以被确定的。
这种现象表明通电导体并置于磁场中一定会受到力的作用,从而产生相应的电磁效应。
应用通电导体在磁场中受到力的作用是基础于电磁学理论的重要现象。
这种现象不仅可以用来理解导体在电磁场中的行为,还可以应用于磁力传感器、运动控制系统等领域。
通过控制通电导体在磁场中受到力的作用,可以实现多种实用的电磁效应。
总而言之,通电导体在磁场中受到力的作用是电磁物理学中的重要现象,它揭示了导体内部电子受磁场力的机制,并为电磁理论的应用提供了重要参考。
了解这一现象有助于我们深入理解导体在电磁作用下的运动规律,从而推动电磁学和相关技术的发展。
结论通电导体在磁场中受到力的作用是一个关键的现象,它提供了重要的电磁理论基础。
通过洛伦兹力的描述和右手定则的应用,我们可以准确地描述导体在磁场中受力的方向和性质。
这种现象对于电磁学理论的理解和应用具有重要的意义,为电磁技术的发展提供了重要支持。
初三物理电动机试题1.下列用电器中,根据磁场对通电导体有力的作用的原理制成的是A.电烙铁B.电饭煲C.电动机D.电磁铁【答案】C【解析】由题意可知:A选项中的电烙铁、B选项中的电饭煲都是利用电流的热效应制成的,故都不符合题意;C选项中的电动机是通电导线在磁场中受力的作用造成的,故该选项正确;D选项中的电磁铁是利用电流的磁效应的原理制成的,故不符合题意。
本题正确选项应选C。
【考点】电流的效应及其应用,磁场对电流的作用2.图所示的四种电器中,利用电动机原理工作的是A.电炉B.电风扇C.电饭煲D.电铃【答案】B【解析】电动机是把电能转化为机械能的装置,电路时利用电流热效应把电能转化为内能选项A 错。
电风扇是把电能转化为机械能,选项B对。
电饭煲是把电能转化为内能,选项C错。
电铃利用的是电流的磁效应形成对交替吸引排斥,不是电动机,选项D错。
【考点】电动机3.如图所示是研究电和磁关系的两个实验装置,下列判断中正确的是()A.甲图是发电机的原理图B.乙图是电动机的原理图C.在甲图中,闭合开关时,导体ab会上下运动D.在乙图中,导体ab左右运动时,电路中有感应电流【答案】 D【解析】图甲是演示磁场对电流作用的实验装置,是电动机的原理图,闭合开关,导体在磁场受力而向左(或向右)运动,故选项A、C错误;图乙是研究电磁感应现象的实验装置,是发电机的原理图,导体ab左右运动时,切割磁感线运动,电路中有感应电流,故选项B错误,选项D正确;故选D。
【考点】磁场对通电导体的作用电磁感应4.江涛用如图所示的实验装置,探究“磁场对通电直导线的作用”.闭合开关S,原本静止的轻质硬直导线AB水平向右运动.要使AB水平向左运动,下列措施中可行的是()A.将A 、B 两端对调B.将蹄形磁体的N 、S 极对调C.换用磁性更强的蹄形磁体D.将滑动变阻器的滑片P向右移动【答案】B【解析】通电导体在磁场中受到力的作用,受力方向与两个因素有关:一个是磁场方向,另一个是电流方向.如果只改变一个因素,则导体受力方向改变,如果同时改变两个因素,则导体受力方向不变.A、将A、B两端对调,电流方向与磁场方向均没有发生变化,受力运动方向不变,故A错误.B、将蹄形磁体的N、S极对调,只改变一个影响因素(磁场方向),受力运动方向改变,故B 正确;C、换用磁性更强的蹄形磁体,并没有改变磁场方向,这样将会产生更大的磁力,将增大导线的运动速度,不会改变运动方向,故C错误;D、将滑动变阻器的滑片P向右移动,减小电路中的电流,并没有改变电流的方向,这样会减小产生的磁力,减小导线的运动速度,不会改变运动方向,故D错误;【考点】通电导体在磁场中受力的方向跟哪些因素有关5.如图所示是课本中的四个实验,其中说明磁场对电流有力的作用的是甲乙丙丁A.甲和丙B.甲和丁C.乙和丙D.乙和丁【答案】A【解析】甲图,说明了磁场对电流有作用力,乙图,说明电流周围存在磁场,丙图,说明磁场对电流有作用力,丁图,说明闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,会有感应电流的产生。
磁场对通电导体作用的原理
磁场对通电导体的作用原理
磁场是一种物理现象,它是由电荷运动产生的。
当电荷运动时,它们会产生磁场,这个磁场会影响周围的物体。
通电导体是一种能够传导电流的物体,当电流通过导体时,它会产生磁场。
这个磁场会对周围的物体产生作用,这就是磁场对通电导体作用的原理。
磁场对通电导体的作用可以分为两种情况:一种是磁场对导体的力作用,另一种是磁场对导体的感应作用。
我们来看磁场对导体的力作用。
当电流通过导体时,它会产生磁场。
如果导体处于外部磁场中,这个磁场会与外部磁场相互作用,导致导体受到力的作用。
这个力的大小和方向与导体的电流、外部磁场的大小和方向有关。
如果电流和外部磁场的方向相同,导体会受到一个向上的力;如果方向相反,导体会受到一个向下的力。
这个力的大小与电流和外部磁场的大小成正比,与它们的夹角的正弦值成正比。
我们来看磁场对导体的感应作用。
当导体处于外部磁场中时,它会受到磁场的感应作用。
这个感应作用会导致导体内部的电荷分布发生变化,从而产生电动势。
这个电动势的大小与导体的长度、外部磁场的大小和导体的速度有关。
如果导体的速度与外部磁场的方向
相同,电动势的大小为V=Bvl,其中V是电动势,B是外部磁场的大小,l是导体的长度,v是导体的速度。
如果导体的速度与外部磁场的方向相反,电动势的大小为V=-Bvl。
磁场对通电导体的作用原理是由电流产生的磁场与外部磁场相互作用,导致导体受到力的作用或者产生电动势。
这个原理在电磁学、电动力学等领域有着广泛的应用,例如电动机、发电机、电磁铁等。
16.3磁场对电流的作用电动机教学目标【知识与能力】1.知道通电导体在磁场中要受到力的作用,并且受力的方向与电流方向、磁场的方向有关。
2.知道电动机的构造和原理。
【过程与方法】经历制作简单电动机的原理,探究电动机连续转动的原理。
【情感态度价值观】了解科学和技术相结合的创造创造过程,培养创造创造意识。
教学重难点【教学重点】了解磁场对通电导体的力的作用规律。
【教学难点】通过实验探究磁场对通电导体的力的作用规律。
课前准备电源、蹄形磁体、开关、导线、铜棒〔导体〕、滑动变阻器、线圈、导轨。
教学过程一、引入新课1.磁场的根本性质是什么?磁场对放入其中的磁体产生力的作用。
2.电流的磁效应是什么?通电导体周围存在着磁场,磁场的方向跟电流的方向有关,这种情况叫作电流的磁效应。
播放课件:播放有关电动机动画。
分别点击开关〔2个方向〕和拖动滑动变阻器,观察电动机和车轮的旋转方向,由学生描述并猜测出现这种现象的原因。
电动机为什么会转呢?引导学生回忆奥斯特实验,知道通电导体周围存在磁场,能使小磁针偏转,即电流对磁体有力的作用,启发学生逆向思维。
磁场对电流有没有力的作用呢?我们知道生产和生活中的许多电器都需要电动机来带动,下面我们就来研究电动机的工作原理。
二、新课教学探究点一:磁场对通电导线的作用1.如上图,把导线ab放在磁场里,接通电源,让电流通过导线ab,观察它的运动,说出观察到的现象,讨论得出结论。
现象:接通电源,导线ab向外〔或向里〕运动。
结论:通电导体在磁场中受到力的作用。
2.把电源的正负极对调后接入电路,使通过导线ab的电流方向与原来相反,观察导线ab 的运动方向。
现象:合上开关,导线ab向里〔或向外〕运动,与刚刚运动方向相反。
结论:这说明通电导体在磁场中受到的力的方向与电流通过导体的方向有关。
3.保持导线ab中的电流方向不变,但把蹄形磁体上下磁极调换一下,使磁场方向与原来相反,观察导线ab的运动方向。
现象:磁极调换后观察到导线ab的运动方向改变。
电动机教案【核心素养】经历制作模拟电动机的过程,增强学生动手和观察能力;通过了解物理知识如何转化成实际技术应用,进一步提高学生学习科学技术知识和应用物理知识的兴趣。
【教学目标】1.知道磁场对电流有力的作用,知道通电导体在磁场中受力方向与哪些因素有关。
2.知道直流电动机的基本构造、工作原理和能量转化。
3.知道换向器在直流电动机中的作用。
4.了解电动机在生活中的应用。
【教学重点】通电导线在磁场中受到力的作用,力的方向跟电流的方向、磁场的方向都有关;直流电动机的原理【教学难点】电动机能够持续转动的原因;直流电动机换向器的作用。
【教学准备】教师准备:小风扇、蹄形磁体、5号电池(2节)、导线、开关、线圈、电动机演示模型、多媒体课件学生每组准备:蹄形磁铁、铁架台、直导线、5号电池(2节)、开关、导线、小刀、漆包线、泡沫板、金属支架【教学过程】【过渡问题】启发学生逆向思考:3、保持直导线中的电流方向不变,把蹄形磁体上下极磁极调换以下,磁场方向与原来相反,运动方向。
提问:这种现象说明了什么?【归纳总结】比较上面的实验,把实验得到的知识总结一下吗?让小组内先总结,再让小组代表发表示电流的方向垂直于纸思考,中导体受到向右的力,到向左的力。
转子(线圈)电刷换向器:两个铜半环a cAEBF b d 乙acAEBFbd丙 acAE BFbd丁 acAEBFbd【总结归纳】从以上电动机的工作过组内讨论,交流意见,回答:电动机只有半周受到动力,如果半周后,结合图片,了解扬声器的发声原理:扬声器的线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电(设计意图:开拓学生视野,培养学【板书设计】§20.4 电动机一、磁场对通电导线的作用1、通电导体在磁场中受到力的作用。
2、通电导体在磁场中受力的方向与电流方向、磁场方向有关。
二、电动机1、基本构造:转子、定子2、工作原理:通电线圈在磁场中受力转动。
3、换向器的作用:每当线圈转动通过平衡位置后,换向器就自动改变线圈中电流的方向,使线圈持续转动4、能量的转化:电能转化为机械能。
通用版初中物理九年级物理全册第二十章电与磁重点易错题单选题1、关于磁场,下列说法中正确的是()A.地磁场的N极在地理北极附近,S极在地理南极附近,与地球两极并不完全重合B.磁极间的相互作用都不是通过磁场来发生的C.磁感线是磁场中真实存在的一些曲线D.磁体周围的磁感线从磁体N极发出,回到磁体的S极答案:DA.地磁场的N极在地理南极附近,S极在地理北极附近,与地球两极并不完全重合,故A错误;B.磁极间的相互作用是通过磁体周围的磁场而发生的,故B错误;C.磁感线是在研究磁场时,用一条条曲线形象直观的描述周围的磁场分布情况,是通过想象而描绘出来的,不是真实存在的,故C错误;D.磁体外部的磁感线是从N极出发,回到S极,磁体内部的磁感线是从S极到N极,故D正确。
故选D。
2、电和磁的关系可以理解为“电生磁”或“磁生电”,下列几个装置都与这一关系有关,其中正确的说法是()A.图甲,当电磁继电器线圈通以额定电流时,接线柱AB接通B.图乙,绕在铁钉上的线圈通电电流越大,能吸引的回形针数量越多C.图丙,动圈式话筒的工作原理与电动机的工作原理相同D.图丁,扬声器是利用电磁感应的原理工作的答案:BA.图甲,当电磁继电器线圈通以额定电流时,电磁铁产生磁性,将衔铁向下吸,动触点B与静触点C接通,故A错误;B .电磁铁磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关,图乙中,当线圈电流越大时,电磁铁产生的磁性越强,则能吸引的回形针数量就越多,故B正确;C.动圈式话筒工作时,声音的振动带动线圈在磁场中做切割磁感线的运动,在线圈中产生与声音变化一致的感应电流,动圈式话筒工作利用了电磁感应原理,与发电机的工作原理相同,故C错误;D.图丁中,扬声器中通入交变电流,通电的线圈在磁场中受力而带动纸盆振动发出声音,因此扬声器是利用通电导体在磁场中受力的作用而工作的,故D错误。
故选B。
3、如图所示实验装置的原理与电动机的工作原理相同的是()A.B.C.D.答案:BAC.图中是将闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,电路中会产生感应电流,这个现象叫电磁感应现象,发电机是根据这个原理来制成的,故AC不符合题意;B.图中将通电的导线放在磁场中会受力运动,电动机就是根据这个原理制成的,故B符合题意;D.电路中电磁铁通电时有磁性,断电时无磁性,使得小锤反复敲击铃碗发出声音,故D不符合题意。
磁场对通电导线的作用首先,让我们来详细了解磁场对通电导线产生力的作用。
当一个导线通过一个磁场时,磁场会对导线中的电荷施加力。
这是由于电荷在磁场中运动时受到洛伦兹力的作用。
洛伦兹力的大小与电荷的大小、电流的大小和磁场的大小相关。
根据右手法则,当电荷的运动方向与磁场的方向垂直时,力的方向与电流的方向垂直。
这就是著名的洛伦兹力。
洛伦兹力的应用非常广泛。
其中一个典型的应用是电动机。
在电动机中,通电导线被放置在一个强磁场中,当电流通过导线时,洛伦兹力会使得导线开始转动。
这样,电能可以被转化为机械能,实现物体的运动。
同样,电子在电视和计算机显示器中的运动也是通过洛伦兹力实现的。
另一个重要的作用是磁场对导线产生电磁感应现象。
当一个导体相对于磁场运动时,导体中会产生感应电流。
这就是著名的法拉第电磁感应定律的内容。
根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小取决于导体的运动速度、导体和磁场的相对速度以及磁场的强度。
磁场对导线产生电磁感应现象的应用也非常广泛。
一个典型的应用是发电机。
在发电机中,一个导线被放置在一个强磁场中,并通过机械力转动。
当导线旋转时,感应电动势被感应出来,并使得电子在导线中流动,这样电能就被转换为机械能。
在实际应用中,磁场对通电导线的作用是不可忽视的。
例如,MRI(磁共振成像)是一种医学影像技术,它可以通过产生磁场并让身体中的水分子排列起来,然后通过感应电流的方式获取图像。
这种技术非常有用,可以准确地观察人体内部的问题。
在电磁学中,磁场对通电导线的作用是不可或缺的。
它不仅可以产生力,还可以产生电磁感应现象。
通过使用磁场对导线产生的力和电磁感应现象,我们可以实现电能转换为机械能,或者利用感应电动势从机械能转换为电能。
这种技术在能源转换、电力传输和医学影像等领域具有广泛的应用。
通过进一步研究和改进磁场对通电导线的作用,我们可以开发更多创新的应用,为人类的进步和发展做出贡献。
通电导体在磁场中受到力的作用应用通电导体在磁场中受到力的作用是电磁学中最基本且重要的现象之一,这种现象已经被广泛应用于许多现代技术和实践中,特别是在电机、发电机、传感器、电子仪器等领域。
下面就来探讨一下在这些领域应用通电导体在磁场中受到力的作用的一些例子。
首先,磁力作为电动机的驱动力,是电机制造中最常见的应用之一。
在电动机内部,一个旋转的磁场和通电线圈之间的相互作用,将产生一个力矩,将电机机转运转,从而产生动能。
这种相互作用在许多工业和家庭中都得到广泛的应用,比如马达、风扇、洗衣机、切割机等机械设备就是利用了磁力与电学的互动来运行的。
另外,在发电机中通电导体在磁场中受到力的作用也是至关重要的。
发电机运作原理是通过旋转的磁场将导体线圈感应到的磁通量切割,从而产生一种感应电动势,这个感应电动势最终转化为电能,用于供电。
因此,通电导体在磁场中受到力的作用直接相关到了发电机的效率和正常运作,因此在制造发电机时需要精确地计算和控制这种相互作用。
另外,通电导体在磁场中受到力的作用也被广泛应用于传感器和电子仪器的制造中。
例如,磁力作为传感器的驱动力,可以用于测量加速度、磁场强度、角度、运动等多种参数。
在这些传感器中,导体线圈感受到的磁力往往被转化为电信号,并经过特定的算法处理,用于测量或反馈特定的参数。
在总体上,通电导体在磁场中受到力的作用可以被认为是现代科技和技术的基础之一。
从电机到发电机,再到传感器和电子仪器,这一基础原理被应用于许多领域和行业,并且随着现代技术的不断发展,这种作用的应用还将不断得到拓展和创新。
磁场对通电导体的作用力探究实验引言:磁场是物理学中的一个重要概念,它对通电导体的作用力具有关键影响。
在本实验中,我们将通过实践来研究磁场对通电导体所产生的力,并且探索它在各个方面的应用和其他专业性角度。
1.物理定律:实验的基础是电磁感应定律和洛伦兹力定律。
根据电磁感应定律,当通电导体在磁场中运动时,会感应出感应电动势。
而洛伦兹力定律则描述了通电导体在磁场中所受到的力的大小和方向。
2.实验准备和过程:实验所需材料包括一个通电导体、一块磁铁、一个直流电源以及连接导线。
实验的步骤如下:第一步:将磁铁放置在水平位置,使其形成一个较强的磁场。
磁铁可以是永磁铁、电磁铁或其他可以产生合适磁场的器件。
第二步:连接一个直流电源到通电导体的两端。
确保导线的接触牢固,并控制电流的大小。
第三步:将通电导体放置在磁铁的磁场中并保持水平。
观察通电导体受到的力的大小和方向。
第四步:改变通电导体的位置、方向和电流大小,观察它们对通电导体受力的影响。
3.实验应用:磁场对通电导体的作用力在很多实际应用中发挥着关键作用。
以下是一些实际应用领域的示例:电动机:电动机的原理就是利用电磁感应和洛伦兹力原理。
通过电流在磁场中产生的力,电动机可以将电能转化为机械能,实现各种机械运动。
电磁炮:电磁炮利用洛伦兹力原理,通过电流在磁场中的相互作用产生的力推动导体,将导体高速发射出去,达到炮弹加速的目的。
电子和粒子加速器:电子和粒子加速器利用强大的磁场和高频电场,通过磁场对电荷的作用力将粒子加速到极高能量,使其在微观层面展现出特殊的物理现象。
医学成像:核磁共振成像(MRI)是一种利用磁场和高频电磁辐射的原理来获得人体内部器官和结构的无创成像技术。
它通过对人体内部产生的磁场感应电压的测量来生成图像。
4.其他专业性角度:在物理学中,磁场对通电导体的作用力研究是磁学和电动力学领域中的一个重要课题。
通过对实验数据的分析,我们可以推导出精确的数学公式来描述磁场对通电导体所产生的力。
电动机教学设计一等奖一、教学目标1、知识和技能:1、通过实验,认识磁场对电流有力的作用2、通过实验,认识通电导体在磁场中的受力方向和磁场方向,电流方向有关3、通过实验,知道矩形线圈在磁场中的转动情况4、了解直流电动机的构造和工作原理,知道电动机工作过程中的能量转化2、过程与方法:1、针对实验编制好启发性的问题,引导学生观察,分析,总结,得出结论。
2、通过实际操作,观察电动机的结构和工作过程,分析各部分功能,激发学习兴趣,发挥主观能动性。
3、情感、态度和价值观:1、通过学习直流电动机的构造和工作原理,了解科学知识如何转化为实际技术应用,进一步提高学习科学知识的兴趣。
2、经历探究的过程,提高实验观察能力、分析归纳能力。
二、教学重、难点1、教学重点:磁场对通电导体有力的作用,电动机的结构和工作原理2、教学难点:电动机的结构和工作原理三、教学过程(一)新课引入:T:让电风扇的风扇转动主要依靠内部什么装置?(电动机)T:电动机的工作原理是怎样的?(引入课题)(二)新课展开:拆一拆:(直流)电动机T:电动机内部主要结构有哪些?(磁体、线圈)探究:磁场对通电导体的作用T:要研究磁场对电流的作用需要哪些器材?(磁体、电源、导线)(温馨提示:这里的电路是一个短路电路,时间不宜过长)介绍装置:为减少阻力,容易观察导线的运动情况,我们可以把被研究的导线放在轨道上,把被研究的导线标上AB。
T:如果把导线AB放到轨道上,通电。
AB由静止变为运动,就说明AB受到了力的作用。
实验时,请把装置按图中位置摆放,便于我们统一交流实验现象下面就请试试,这根导线AB通电后到底有没有受到磁场对它的力的作用?学生实验:1.4电动机教学设计T:我们发现了一个新问题:不同组AB导线的运动方向是不同的,运动方向不同说明了导线的受力方向不同,那受力方向与哪些因素有关呢?1.4电动机教学设计1.4电动机教学设计T:如果同时改变电流方向和磁场方向,则通电导线的受力方向是否改变?结论3:当电流方向与磁场方向同时改变时,导体在磁场中的受力方向不变。
三、磁体对电流的作用电动机教学目标1.知道磁场对通电导体有力的作用,受力方向与导体中电流方向和磁感线方向有关。
2.知道电动机的制造原理,知道直流电动机换向器的作用。
3. 通过实验探究,认识磁场对通电导体有力的作用。
4 通过多媒体动画演示通电线圈在磁场中受力而转动。
5. 探究、了解换向器的原理。
6. 通过让学生经历探究过程,培养学生的实验技能和科学素养,让学生体验解决物理问题时的成功喜悦。
教学重难点【教学重点】重点:磁场对通电导体有力的作用。
【教学难点】难点:通电线圈在磁场中受力而转动、换向器的原理。
课前准备多媒体课件、电动机模型、每组配电池盒一只,导线一根,开关、线圈、磁体等。
教学过程【新课导入】多媒体播放图片和视频,在学生观察奔驰的汽车和玩具电动车内小电动机的内部构建的基础上,提出问题:小电动机为什么会转动?激发学生思考,导入新课。
【新知讲解】一、电动机通电后为什么能够转动电动机在我们生活中随处可见,课件播放奥斯特实验,引导学生逆向思维:电流对小磁针有力的作用,那么,磁体对电流是否也会有力的作用?(1)观察磁场对通电直导体的作用,指导学生对以上问题作出猜想与假设(2)选择器材,设计实验方案指导学生根据猜想,思考并讨论应选用什么器材,如何完成实验。
然后教师对学生的方案进行评价,并共同讨论出一种合理的方案进行实验演示。
(3)进行试验,收集现象按照教材图装配实验器材。
教学中为了使实验效果更好,便于观察和分析,可将一直导体换成一方形线圈悬挂起来。
(4)分析想象,归纳结论根据实验观察到的现象,启发学生归纳得出:导体通电后在磁场中受到力的作用而运动。
(5)学生交流,拓展提高通电直导体在磁场中受力的方向与什么因素有关?学生讨论交流后,继续进行实验探究:分别改变磁场方向和导体中的电流方向,观察导体运动方向,然后分析得出:导体受力(运动)方向与磁感线方向和电流方向有关。
二、磁场对通电导线的作用、电动机闭合开关,原来静止在磁场中的导体发生运动。
磁场对通电导体产生力的作用工作原理磁场对通电导体产生力的作用,其工作原理是磁场同性相斥、异性相吸。
具体来说,当通电导体放在磁场中时,通电导体会产生磁场,这个磁场会与原磁场产生相斥或相吸的状态。
通电导线在磁场中的受力方向取决于电流方向和磁场的方向。
如果有一个方向变化的话,力的方向随之发生变化。
但是当两个同时反向时,力恰恰是不变的。
在磁场中,通电导体可以看作是一个由许多微小线圈组成的物体。
当导体通电后,每个线圈都会产生自己的磁场,这些磁场的方向与导体的电流方向有关。
当这些微小线圈的磁场与外部磁场的磁力线相互作用时,就会产生力。
具体来说,如果通电导体的磁场方向与外部磁场的磁力线方向相同,那么它们会产生相吸的作用力;如果通电导体的磁场方向与外部磁场的磁力线方向相反,那么它们会产生相斥的作用力。
这个原理可以被应用于许多实际应用中,例如电动机、发电机、变压器等电气设备。
在这些设备中,磁场对通电导体的作用力是实现能量转换和传输的重要因素之一。
总之,磁场对通电导体产生力的作用工作原理是磁场同性相斥、异性相吸。
这个原理可以帮助我们更好地理解电与磁之间的相互作用关系,并且是许多电气设备得以运转的基础之一。
除了在电气设备中的应用,磁场对通电导体产生力的作用原理还可以被应用于其他领域。
例如,磁悬浮列车是利用磁力将列车悬浮于轨道之上,从而消除传统列车与轨道之间的摩擦力,实现高速稳定运行。
此外,磁场对通电导体产生力的作用原理还可以应用于机器人、航空航天等领域。
在磁场对通电导体产生力的作用过程中,磁场的方向和强度是可以通过电磁铁、永磁体等装置进行控制和调节的。
因此,磁场对通电导体的作用力可以根据需要进行调整和优化。
总之,磁场对通电导体产生力的作用工作原理是电与磁相互作用的重要体现之一。
它不仅在电气设备中发挥着关键作用,还可以被广泛应用于其他领域。
随着科技的不断发展,相信磁场对通电导体产生力的作用原理将会在更多领域得到应用和发挥。
浙教版8年级下册第一章第4节电动机同步培优讲练【学习目标】1.了解磁场对通电导线的作用,掌握磁场对通电线圈的作用2.了解电动机的结构换向器、电刷、定子、转子等的作用3.了解交流电动机的结构与功能【知识精讲】一、磁场对通电导体的作用1、通电导体在磁场中受力而运动左手定则:展开左手,使四指与大拇指垂直,并在一个平面内,让磁感线垂直穿过手心(手掌心对着北(N)极),四指指向电流方向,大拇指的指向就是受力方向。
【注意】受力方向与电流方向和磁场方向有关。
只改变电流方向或只改变磁场方向,导线的受力方向改变;同时改变电流方向和磁场方向,导线的受力方向不变。
即:“一变二不变”2、通电线圈在磁场中的受力而运动①在图甲位置时线圈ab和cd两段受力方向相反且在同一直线上,大小相等,成为一对平衡力,线圈就不转动。
(平衡位置:线圈平面与磁场方向垂直)②在图乙位置时线圈ab和cd两段受力方向相反且不在同一直线上,线圈就转动。
当线圈继续转动到平衡位置时,会在平衡位置附近摆地动几下后停下来。
知识点二、电动机1、电动机原理工作原理:给磁场中的线圈通以直流电,线圈将发生转动,转到平衡位置时利用换向器改变电流方向,保持线圈持续转动。
换向器作用:自动改变线圈内的电流方向,使线圈持续转动。
能量转换:电能转化为机械能。
转动方向:与电流方向和磁场方向有关。
“一变二不变”转动速度:与电流大小和磁场强弱有关。
电流越大、磁场强度越大、转速越快。
2、电动机结构转子:即电动机中可以转动的部分,主要包括线圈、换向器。
定子:即电动机中不能转动的部分,主要包括磁铁、电刷换向器:当线圈转到平衡位置时,改变线圈中的电流方向,使线圈能连续转动【培优训练】一、单选题1.图是电流表的内部结构示意图.当电流通过线圈时,线圈在磁场中转动从而带动指针偏转.下列选项与电流表工作原理相似的是()A.指南针B.发电机C.电动机D.电磁铁【答案】C【解析】通过电流表的内部构造显示电流表的制成原理:通电线圈在磁场中受力而转动,并且电流越大,线圈受到的力越大,其转动的幅度越大.因此可以利用电流表指针的转动幅度来体现电路中电流的大小.A.指南针是利用磁铁静止时有指示南北的性质制成的,与电流表的制成原理无关.故A错误.B.发电机是利用电磁感应现象制成的,与电流表的制成原理无关.故B错误.C.电动机是利用通电线圈在磁场中受力而转动的理论制成的.故C正确.D.电磁铁是利用电流的磁效应制成的,与电流表的工作原理无关.故D错误.故选C.2.2013年6月7日,厦门市一辆BRT(快速公交系统)公交车在行驶过程中突然起火爆炸,造成重大人员伤亡,随后厦门市给全市174辆BRT公交车全部加装自动爆玻器(如图所示).危急时刻下,司机只需按下开关,自动爆玻器即可自动完成破窗.自动爆玻器就相当于一个电控安全锤,它是利用电磁线圈在通电的时候产生一个冲击力,带动一个钨钢头击打车窗玻璃边角部位,实现击碎玻璃的目的.下列与自动爆玻器工作原理相同的是()A.白炽灯B.动圈式话筒C.发电机D.扬声器【答案】D【解析】A.白炽灯是电能转化为光能,没有利用线圈在磁场中受到力的作用而运动,故A错误;B话筒是把机械能转化为电能,故B错误;C发电机利用的是电磁感应原理,是把机械能转化为电能,故C错;D扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置,它主要由固定的永久磁体.线圈和锥形纸盆构成.当线圈中通过随声音变化的电流时,据通电导线在磁场中受力的作用的原理知,通电线圈会在永久磁铁的磁场中受到变化的力的作用,即线圈所受力时而排斥,时而吸引,从而使得线圈振动,是电能转化为机械能,故D正确;故选D.3.关闭并拔出电动自行车的钥匙,用力踩踏使其前进,会发现按下喇叭开关时,喇叭也能发出鸣叫,这是因为此时()A.电动自行车的内部电路漏电了B.钥匙开关没有切断喇叭与电源的连接C.发电机变成了电动机D.电动机变成了发电机【答案】D【解析】A.如果是自行车内部漏电,喇叭也不会响,故答案A错误;B关闭并拔出自行车钥匙,说明已经切断了电源,故答案B错误;C用力踩踏时,电动机就变成了“发电机”,从而实现“自发电”,不是发电机变成电动机,故答案C错误;D用力踩踏时,电动机就变成了“发电机”,从而实现“自发电”,故答案D符合题意.故选D.4.如图是电磁学中很重要的三个实验装置图,以下说正确的是()A.物理学家法拉第进行甲图实验发现了电流的磁效应B.乙图实验装置是电动机的原理图C.丙图中,导体ab受到的磁场力方向与通过它的电流方向无关D.“K歌”用的话筒利用的是乙图的原理将声音信号变成电流信号【答案】D【解析】A.物理学家奥斯特进行甲图实验发现了电流的磁效应,该选项说法不正确;B乙图描述的是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流,是发电机的原理图,该选项说法不正确;C丙图描述的是闭合电路的导体在磁场中受到力的作用,受力方向与磁场方向和电流方向都有关系,该选项说法不正确;DK歌用的话筒工作原理是电磁感应,把声音的因此线圈的振动转化成强弱变化的电流,该选项说法正确.故选D.5.手机已成为人们现代生活中常用的一种通讯工具.一般的手机都有利用振动提示“来电”的装置.有一种手机提示“来电”是用一个微型电动机带动转轴上的叶片转动,当叶片转动时,电动机也就跟着振动起来,从而带动手机振动.在如图所示的几种形状的叶片中,你认为能够实现上述振动功能的是()A. B. C. D.【答案】C【解析】叶片对称分布时,转动后转轴是不会振动的.而当其非对称分布时,叶片转动起来后,由于惯性总要向其运动的切线方向飞出,使转轴不断改变位置从而发生振动,并带动手机整体振动.四个答案中,只有C是不平衡的,电机带动它高速转动时,才会产生振动.故选C.6.关于摩托车和电动摩托车的比较,下列说法中错误的是()A.摩托车装有排气管,电动摩托车也装有排气管B.月球上不能使用摩托车,但能使用电动摩托车C.摩托车行驶时会造成大气污染,电动摩托车行驶时不会造成大气污染D.摩托车行驶时将汽油的化学能最终转化为机械能,电动摩托车行驶时将电能转化为机械能【答案】A【解析】A.摩托车装有排气管,电动摩托车的发动机是电动机,所以不需要装有排气管,故符合题意;B.月球上没有空气,所以不能使用摩托车,但能使用电动摩托车,故该选项不符合题意;C.摩托车行驶时会造成大气污染,电动摩托车行驶时不会造成大气污染,故该选项不符合题意;D.摩托车行驶时将汽油的化学能最终转化为机械能,电动摩托车行驶时将电能转化为机械能,故该选项不符合题意.故选A.7.电动机中换向器的作用应是()A.自动改变线圈的转动方向B.自动改变线圈中的电流方向C.自动改变电源的电流方向D.自动改变线圈的受力方向【答案】B【解析】直流电动机中,换向器的作用是当线圈转过平衡位置时,自动改变线圈中电流的方向,使线圈受力发生变化,所以B正确,ACD错误.故选B.8.小明同学自己动手做了一个直流电动机模型,接通电路后发现电动机不转动,可当他拨了一下线圈后,电动机就快速转了起来,造成这一情况的原因可能是()A.电源电压太低B.电刷接触不良C.电源正、负极接反了D.开始时,线圈处于平衡位置了【答案】D【解析】当电动机的线圈处于平衡位置时,受平衡力的作用,故可能电动机不转,拨动一下后,打破平衡,电动机便转动起来,并且靠惯性能转过平衡位置,连续转动.A、B两个选项电动机始终不会转动.C选项中的电动机不会停止.故选D.9.关于直流电动机的线圈中的电流方向和外部电流的方向的说法中,正确的是()A.线圈中的电流和外部电路中的电流方向都是不变的B.线圈中的电流和外部电路中的电流方向都是变化的C.线圈中的电流方向是不变的,外部电路中的电流方向是改变的D.线圈中的电流方向是变化的,外部电路中的电流方向是不变的【答案】D【解析】对于直流电动机,即只能用直流电源来供电,所以电动机的外部电流的方向是不变;而电动机能持续的转动下去,即线圈中的电流必须在线圈转过平衡位置后就需要通过换向器改变一次方向,所以线圈中的电流方向是变化的.故选D.10.(2021九上·临海月考)对下列四幅图的表述正确的是()A.甲图反映的是发电机的工作原理B.乙图能实现电能转化为机械能C.丙图闭合开关后,小磁针N极顺时针偏转D.丁图中小磁针N极顺时针偏转【答案】C【解析】A.甲图中有电源,电流通过导体时,导体受到磁场的作用力而运动,这是电动机的工作原理,故A错误;B.乙图中没有电源,导体ab在磁场中受力做切割磁感线运动时,电流表的指针摆动,说明有感应电流产生,这是发电机的工作原理,将机械能转化为电能,故B错误;C.根据图丙可知,线圈上电流方向向上,用右手握住螺线管,弯曲的四指指向上面,此时大拇指指向左边,即螺线管的左端为N极。
磁场对电流的作用力电动机电磁感应一、电磁感应现象(1)电磁感应现象是英国的物理学家第一个发现的。
(2)电磁感应:的一部分导体在磁场中做运动时,导体中就会产生电流。
感应电流:由于电磁感应产生的电流叫。
(3)电流中感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向和磁场方向有关。
二、磁场对电流的作用磁场对通电导体的作用:在磁场里,会受到。
实验证明:(1)当电流方向和磁场方向平行时,磁场对导体没有力的作用。
(2)通电导体在磁场里,受力方向与电流方向和磁感线方向有关,当只改变其中一个的方向时,受力方向会改变,同时改变两个的方向,受力方向不改变。
四、电磁感应和磁场对电流的作用的区别:区别电磁感应磁场对电流的作用现象原因闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动通电导体(线圈)在磁场中结果产生感应电流受到力的作用(运动、转动)能量转化机械能转化为电能电能转化为机械能力的性质外力磁场力导体中的电流应感应而产生由电源供给主要应用发电机电动机五、直流电和交流电(1)直流电:方向不变的电流叫做直流电。
(2)交流电:周期性改变电流方向的电流叫交电流。
(3)我国交流电周期是0.02s,频率为50Hz(每秒内产生的周期性变化的次数是50次),每秒电流方向改变100次。
六、发电机和电动机的区别(1)结构:无电源;有电源。
(2)工作原理:交流发电机是根据电磁感应原理工作的;电动机是根据的原理制成的。
(3)能量转化:交流发电机是。
电动机是。
题型一:磁场对电流的作用例1:如图3所示的实验装置,可以用来()A、研究感应电流的方向与磁场方向的关系B、研究发电机的工作原理C、研究通电导体在磁场中所受的力与什么因素有关D、研究电磁铁的磁性与什么因素有关题型二:电磁感应例2:下列实验中能探究“什么情况下磁可以生电”的是( )例3:如图所示,让金属棒ab水平向右运动时,灵敏电流计指针摆动。
此实验装置是研究___________________________的,____________机就是利用这种现象制成的。