用来研究通电导体在受力作用

用来研究通电导体在受力作用

第四课时 磁场对电流的作用
教学目的
1． 知道磁场对通电导体有力的作用.
2． 知道通电导体在磁场中受力方向的几个因素.
3． 知道直流电动机的工作原理.
重点、难点、关键
重点：磁场对通电导体作用.
难点：直流电动机的工作原理.
关键：对通电导体在磁场中受力方向的把握.
教学仪器
直流电动机模型和挂图、学生电源一台、开关、滑动变阻器、蹄形磁铁、线框、导轨、一节干电池、玩具电动机
教学过程
一、 复习引入
师：出示玩具电动机,接上一节干电池.问大家看到什么?
玩具电动机转起了.
师：为什么电动机一通电就能转起来呢?
展示大型直流电动机模型,并作简单介绍指出：从构造上看主要是磁铁、线圈两个部件.现在我给矩形线圈通电,请大家观察问答.
通电的线圈在磁场里会转动.
师：通电线圈在磁场里为什么会转动,如果我线圈换成一直导体,再线直导体通电,那将会产生怎样的现象呢?
二、 讲解新课
1． 通电导体在磁场里受到力的作用.
师：演示课本12-9实验,将一根直导体AB放在蹄形磁体的磁场里,按通电源,让电流通过AB,问：看见什么?
AB导体发生移动现象,且方向向左.
师：通电导体AB为什么会发生移动呢?在这个通电过程,谁是施力物体,谁又是受力物体呢?
拿去蹄形磁体,让直导体AB在原导轨上,接通电源.问：看见什么?
直导体AB不动
师：实验说明通电导体如果在磁场里,就会受到力的作用.
2． 通电导体在磁场里受力方向的几个因素
师：现在我们重新做图12-9实验,并将两个导轨接线柱的接线对调,接通电源,要求观察.
直导体AB向右移.
师：说明通电导体在磁场里受力方向与电流方向有关.
对调蹄形磁铁N、S极位置,重复上述操作,发现直导体AB又向右移动.分析得出：
通电导体在磁场中受到磁场力的作用,力的方向与磁场方向和导体中电流的方向有关.
3． 磁场对通电线圈的作用.
师：再出示直流电动机模型,并告诉学生在新课引入时我们曾经做过实验,现在将它的换向器拆下,线圈两接头直通电源,变成图12-10实验,请大家注意观察.
通电线圈在磁场里会转动,线圈转动到其平面与磁感线相垂直的位置时就不能转动了.
师：线圈为什么会停下来不转呢?在黑板上画出图12-3所示,指了我们把线圈平面与磁感线相垂直的位置称作平衡位置,为什么通电线圈转到平衡位置就不能持续转动下去了?原来通电线圈ab边和cd边地磁场里受到力的作用,由于ab边和cd边中的电流方向相反,当线圈转到平衡位置时,这两个力恰好在同一直线上,且大小相等,方向相反,相互平衡,所以线圈在这一位置上不再转动了.
4． 通电线圈在磁场中转动,电能转化为机械能.
师：从以上实验知道,当开关闭合,线圈中有电流通过,线圈由静止变运动,线圈获得了机械能,而电流通过线圈,线圈消耗电能.
这表明,通电线圈在磁场中的转动,线圈消耗了电能,获得机械能.
三、 巩固练习
1．如图12-4所示,表示电流的方向垂直于纸面向里,⊙表示电流的方向垂直纸面向外.图a表示电流在磁场中受磁场力的方向.如果改变磁场方向（对调两磁极的位置）可改变电流方向,如图b、c、d所示,那么磁场对电流的作用力方向正确的是（ ）.
分析与由于通电导体在磁场中受力作用的方向与磁场方向和导体中电流方向有关,当导体中电流方向或磁场方向发生改变时,通电导体受力方向也发生改变.在图b中,磁场方向与图a中相反,电流方向也相反,所以导体受力方向与a中相同.同理c中受力方向与a中相反,d中受力方向也与a中相反.因此,图b、c、d都正确.
四、 小结
1． 通电导体在磁场里会受到力的作用.
2． 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.
3． 通电线圈在磁场中受力转动,到平衡位置时静止.
4． 通电导体在磁场中运动消耗了电能,得到了机械能.
五、 作业
1． 课本P159练习①②.
2． 选用课时作业优化设计.