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16.3 磁场对电流的作用 电动机 温故知新：奥斯特实验 在奥斯特实验中我们知道了电流对磁体有力的作用，反过来，磁体对电流有无力的作用呢？ 一、观察磁场对通电直导线的作用 1、闭合开关观察，原来静止在磁场中的导体运动情况. 2、磁场方向不变，改变电流方向，观察磁场中导体运动方向. 3、电流方向不变，改变磁场方向，观察磁场中导体运动方向. 结 论 磁场对电流有 ， 力的方向跟 和 有关， 只改变电流方向或磁场方向，则作用力的方向 。 但若同时改变二者的方向，则作用力的方向 。 二、观察磁场对通电线圈的作用 提问： 观察到通电线圈能在磁场中发生转动 但转动不能持续下去。 小结 1、磁场对通电导体的作用 2、磁场对通电线圈的作用 3、电动机的工作原理 4、能量的转化 5.一个能够自由转动的矩形线圈，悬挂在磁场中，通电后线圈不动，这可能是（ ） 8.小华准备参加玩具赛车比赛，他运用图示的电路来挑选一只能量转换效率较高的电动机．设电池的电压恒定不变，他先用手捏住电动机的转轴，使其不转动，闭合开关后读出电流表的读数为2A；然后放手，当电动机正常转动时，又读出电流表的读数为0.6A．则该玩具电动机正常转动时将电能转化为机械能的效率为( ? ) A.91%?????? B.70%?????? C.30%?????? D.9% 11.为判断一段细软的长导线中是否有直流电流通过，试在不损坏该导线的情况下，设计两种不同的实验方法,详见课本48页. 12.现有一只蓄电池，仍能向外供电，但正、负极标志已模糊不清．请你设计出三种方法，判别它的正、负极． （1）利用电压表试触，根据指针偏转方向可以判别电池正负极． （2）利用电流表和小灯泡试触，根据指针偏转方向可以判别电池正负极． （3）用蓄电池给螺线管供电，根据螺线管周围小磁针静止时的指向可以判断出通电螺线管的极性，进而判断出蓄电池的正负极． 换向器的作用: 在外电路的电流方向不变时，每当线圈转过平衡位置时，换向器自动改变线圈中电流的方向，使线圈能持续地转动下去。 奥斯特实验 将直导线平行地放在自由静止的小磁针的上方或下方. 1．直导线通电时产生的现象． 2．断电后发生的现象． 3．改变电流方向后发生的现象. 总结奥斯特实验： 现象：直导线平行于小磁针放置，导线通电后，周围小磁针发生偏转；通电电流方向改变，小磁针偏转方向也发生改变． 规律：通电导线周围存在磁场；磁场方向与电流方向有关． 初步揭示电与磁的联系：电能生磁。 任何导体中有电流流过时，其周围空间均会产生磁场，这种现象叫做电流的磁效应. * * 悬挂法 支持法 N S N S I I F F 步骤二 步骤三 S N I F 磁场方向不变，改变电流方向，磁场中导体运动方向发生改变. 闭合开关，原来静止在磁场中的导体发生运动. 电流方向不变，改变磁场方向，磁场中导体运动方向也发生了改变. 步骤一 电流方向 磁场方向 力的作用 不变 改变 通电线圈放在磁场里，线圈会运动吗？怎样运动？ N I F F S 通电线圈在磁场中会发生逆时针转动 实验分析： N F F S 当线圈的平面与磁场垂直时，通电线圈受平衡力作用，达到平衡位置。这时由于惯性，线圈还会继续转动。 N S F F 线圈靠惯性越过平衡位置的后，磁场力作用的结果使线圈顺时针旋转。 N F F S 通电线圈最后静止在平衡位置。 能够完成这一任务的装置叫做换向器 彼此绝缘的两个半圆环 一对与电源连接的电刷 三、电动机 直流电动机工作原理 电动机是把电能转化为机械能的动力机器。 使用直流电的电动机叫做直流电动机。 磁场对电流的作用是电动机的基本原理。 小知识 方向不变的电流叫做直流电，如干电池、蓄电池提供的电流都是直流电。 直流电动机的转速可由电流大小来控制；转动方向可由电流方向和磁场方向来控制。 直流电动机 磁体 线圈（电枢） 换向器 转子 定子 电刷 直流电动机的基本组成部分 电动机与热机等都属于动力机，由于电动机具有 、 、 、 、 、 、 、 等优点，故应用越来越广泛。 操作方便 构造简单 制造便宜 体积小 效率高 噪声小 无废气排放 无油污 在平衡位置附近摆动，最后停在该位置 受磁场平衡力作用，合力为零 线圈平面与磁感线垂直 通电 线圈 无法确定 不受磁场