專題16.3磁場(chǎng)對(duì)電流的作用電動(dòng)機(jī)（原卷版）

第16章電磁轉(zhuǎn)換16.3磁場(chǎng)對(duì)電流的作用目錄TOC\o"13"\h\z\u 1 1 2 3 8一、磁場(chǎng)對(duì)電流的作用（1）19世紀(jì)初，安培發(fā)現(xiàn)：磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體有力的作用，力的方向與電流的方向和磁場(chǎng)方向有關(guān)。（2）導(dǎo)體的受力方向：=1\*GB3①當(dāng)電流方向或磁場(chǎng)方向中有一個(gè)發(fā)生改變時(shí)，導(dǎo)體的受力方向就會(huì)改變；=2\*GB3②當(dāng)電流方向和磁場(chǎng)方向同時(shí)發(fā)生改變時(shí)，導(dǎo)體的受力方向不會(huì)改變。導(dǎo)體受力的大?。簩?dǎo)體中電流越大，所在磁場(chǎng)越強(qiáng)，導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到的力越大。二、直流電動(dòng)機(jī)的原理（1）原理：通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)。（2）組成：定子（固定不動(dòng)的部分）和轉(zhuǎn)子（轉(zhuǎn)動(dòng)的部分）。（3）平衡位置：通電線圈的平面與磁感線垂直時(shí)，線圈受到的磁場(chǎng)的作用力相互平衡，我們把這個(gè)位置稱為平衡位置.（4）換向器：當(dāng)線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時(shí)，換向器能自動(dòng)改變線圈中的電流方向，保持線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。（5）能量轉(zhuǎn)化：電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。三、磁場(chǎng)對(duì)電流的作用探究（1）直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向、導(dǎo)線電流方向有關(guān)。（2）電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度與磁場(chǎng)強(qiáng)弱、電流的大小有關(guān)。科學(xué)家法國(guó)物理學(xué)家：安培內(nèi)容磁場(chǎng)對(duì)電流有力的作用，力的方向與電流的方向和磁場(chǎng)方向有關(guān)；產(chǎn)生條件=1\*GB3①有磁場(chǎng)=2\*GB3②導(dǎo)線有電流通過=3\*GB3③通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向不平行探究磁場(chǎng)對(duì)電流的作用實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)：有電源結(jié)果：導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)本質(zhì)：通過磁場(chǎng)發(fā)生作用提示=1\*GB3①電流方向或磁場(chǎng)方向中有一個(gè)改變，受力方向改變；=2\*GB3②電流方向和磁場(chǎng)方向同時(shí)改變時(shí)，受力方向不改變。=3\*GB3③通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向平行不受力，垂直受力最大。應(yīng)用電動(dòng)機(jī)、磁電式電流表電壓表等。磁場(chǎng)對(duì)電流的作用探究磁場(chǎng)對(duì)電流的作用實(shí)驗(yàn)（1）特點(diǎn)：有電源（2）實(shí)質(zhì)：通過磁場(chǎng)發(fā)生作用。（3）結(jié)果：導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)。（4）結(jié)論：磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體有力的作用，力的方向與電流的方向和磁場(chǎng)方向有關(guān)?！纠?】如圖所示，閉合開關(guān)，導(dǎo)體M就會(huì)運(yùn)動(dòng)起來，下列說法正確的是（）A.發(fā)電機(jī)是利用這一原理工作的B.在此過程中，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能C.此實(shí)驗(yàn)說明磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體有力的作用D.同時(shí)改變電流方向和磁場(chǎng)方向，可以改變導(dǎo)體M的運(yùn)動(dòng)方向【?？?】磁場(chǎng)對(duì)電流的作用與實(shí)驗(yàn)【例1】圖中所示是檢驗(yàn)磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體作用力的實(shí)驗(yàn)裝置。當(dāng)導(dǎo)線ab中有某方向電流通過時(shí)，它受到磁場(chǎng)的作用力向上。(1)如果僅將兩磁極對(duì)調(diào)位置，導(dǎo)線ab受力向______；(2)如果磁極位置不變僅改變ab中的電流方向，導(dǎo)線ab受力向______；(3)如果同時(shí)對(duì)調(diào)磁極位置和改變電流方向，導(dǎo)線ab受力向______.(4)從能量轉(zhuǎn)化來看，將能轉(zhuǎn)化為能；裝置是利用其原理制成的。【例2】（2019·綿竹）用如圖所示的裝置探究通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的受力情況。接通電源，發(fā)現(xiàn)道題ab向左運(yùn)動(dòng)；把電源正負(fù)極對(duì)調(diào)后接入電路，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體ab向右運(yùn)動(dòng)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)事實(shí)說明通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力（

）A．方向與電流方向有關(guān)B．方向與磁感線方向有關(guān)C．大小與電流大小有關(guān)D．大小與磁場(chǎng)強(qiáng)弱有關(guān)【常考2】導(dǎo)體受力方向判斷【例3】（2020·宿遷）如圖所示，當(dāng)閉合開關(guān)的瞬間，導(dǎo)體棒AB水平向右運(yùn)動(dòng)；若同時(shí)對(duì)調(diào)電源與磁體的兩極，再次閉合開關(guān)時(shí)，導(dǎo)體棒AB的運(yùn)動(dòng)方向是（）A.水平向右 B.水平向左 C.豎直向上 D.豎直向下【例4】（2019·廣東）如圖所示，閉合開關(guān)，靜止的導(dǎo)體棒ab在軌道上向右運(yùn)動(dòng)，說明了通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到______的作用。若只將電源的正、負(fù)極對(duì)調(diào)，則導(dǎo)體棒ab將向_______運(yùn)動(dòng)（選填“左”或“右”）；若只將蹄形磁鐵的N、S極對(duì)調(diào)，則導(dǎo)體棒ab將向_______運(yùn)動(dòng)（選填“左”或“右”）?！境？?】電動(dòng)機(jī)的原理與能量轉(zhuǎn)換【例5】如圖所示為直流電動(dòng)機(jī)的工作原理。以下相關(guān)的分析中正確的是()A.電動(dòng)機(jī)工作過程中，消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能B.電動(dòng)機(jī)工作過程中，線圈中也會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流C.電動(dòng)機(jī)的線圈轉(zhuǎn)動(dòng)1周的過程中電流方向改變4次D.電動(dòng)機(jī)中的線圈轉(zhuǎn)動(dòng)是利用了慣性，所以線圈質(zhì)量越大越好【例6】（2019·東營(yíng)）如圖所示,研究磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線作用的實(shí)驗(yàn)裝置,當(dāng)閉合開關(guān),電流由a至b通過導(dǎo)線ab時(shí),導(dǎo)線ab向左運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是()A.只改變電流方向時(shí)，導(dǎo)線ab向右運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能B.只改變磁場(chǎng)方向時(shí)，導(dǎo)線ab向左運(yùn)動(dòng)，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C.電流方向和磁場(chǎng)方向同時(shí)改變時(shí)，導(dǎo)線ab向左運(yùn)動(dòng)，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D.電流方向和磁場(chǎng)方向同時(shí)改變時(shí)，導(dǎo)線ab向右運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能1.（2020·婁底）下列對(duì)物理現(xiàn)象的描述正確的是（）A．圖甲：晴朗天氣我們看到湖中的倒影是光的折射現(xiàn)象 B．圖乙：閉合開關(guān)，小磁針靜止時(shí)N極指向左側(cè) C．圖丙：軟木塞飛出，管內(nèi)水蒸氣的內(nèi)能減小，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 D．圖?。和娋€圈abcd在磁場(chǎng)中受力而轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)電機(jī)是根據(jù)這一原理制成的2.如圖所示，在閉合開關(guān)S的瞬間，ab棒水平向左運(yùn)動(dòng)；若將電池反接并接通開關(guān)S，ab棒的運(yùn)動(dòng)方向是（）A.水平向左B.水平向右C.豎直向上D.豎直向下3.（2020·南京）如圖是一臺(tái)正在工作的電扇。下圖四個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)芊从称涔ぷ髟淼氖牵ǎ〢. B. C. D.4.（2020·泰州市興化市一模）如圖為直流電動(dòng)機(jī)的工作原理圖，分析正確的是（）。A．改變磁場(chǎng)方向可以改變線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的方向；B．電動(dòng)機(jī)通電后不轉(zhuǎn)，一定是電路斷路；C．電動(dòng)機(jī)工作過程中，消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；D．線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)是靠電磁繼電器來實(shí)現(xiàn)的5.如圖所示，干電池底部吸有強(qiáng)磁鐵(可導(dǎo)電)．在干電池的正極上支有一“門”子形導(dǎo)線框，導(dǎo)線框B側(cè)和套在強(qiáng)磁鐵上導(dǎo)電圓環(huán)C連接，導(dǎo)線框和圓環(huán)C能夠一起繞干電池持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，圓環(huán)C在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中與強(qiáng)磁鐵接觸良好．導(dǎo)線框轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力來源（）A．只有線框A側(cè)受到磁場(chǎng)對(duì)電流的作用B．只有線框B側(cè)受到磁場(chǎng)對(duì)電流的作用C．線框A側(cè)、B側(cè)都受到磁場(chǎng)對(duì)電流的作用D．線框A側(cè)、B側(cè)都不受到磁場(chǎng)對(duì)電流的作用，是受到的其他外力6.（2020·無錫全真模擬）抽油煙機(jī)的核心部件是電動(dòng)機(jī)，圖中與電動(dòng)機(jī)的工作原理相同的是圖（選填“甲”或“乙”）；抽油煙機(jī)工作時(shí)是利用氣體流速大，壓強(qiáng)的原理把油煙抽到室外。7.一個(gè)線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)到如果所示的位置，雖然通電，而且ab和cd兩邊受到力的作用，但線圈卻不能繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，這是因?yàn)檎麄€(gè)線圈受到_______力的作用.在實(shí)際的電動(dòng)機(jī)中，要實(shí)現(xiàn)線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，采用的辦法是加裝一個(gè)_____，其作用是每當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過平衡位置時(shí)，能自動(dòng)改變線圈中的_______。8.（2019·徐州）兩個(gè)磁體之間有力的作用，同名磁極相____；通電導(dǎo)線能使小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這是因?yàn)橥妼?dǎo)線周圍存在____；如圖所示，把通電導(dǎo)線放在兩個(gè)磁極中間，磁極對(duì)導(dǎo)線的力垂直指向紙里，如果導(dǎo)線中電流方向相反，則磁極對(duì)導(dǎo)線的力垂直指向____（填“紙里”或“紙外”）。9.（2020·鹽城）如圖所示，在“探究磁場(chǎng)對(duì)電流的作用”實(shí)驗(yàn)中，給直導(dǎo)線通電，觀察到它向右運(yùn)動(dòng)，只改變直導(dǎo)線中電流的______，導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)方向會(huì)發(fā)生改變。這個(gè)過程將______能轉(zhuǎn)化為直導(dǎo)線的機(jī)械能。日常生活中的______（電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)）就是利用這個(gè)原理制成的。10.如圖所示,在直流電動(dòng)機(jī)的工作過程中,“換向器”起了關(guān)鍵的作用,它能使線圈剛剛轉(zhuǎn)過平衡位置時(shí)就自動(dòng)改變線圈中的,從而實(shí)現(xiàn)通電線圈在磁場(chǎng)中的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)工作時(shí)是把電能轉(zhuǎn)化為。

11.如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,在兩根水平且平行的金屬軌道上放一根輕質(zhì)導(dǎo)體ab。(1)接通電源,這時(shí)會(huì)看到導(dǎo)體ab向左運(yùn)動(dòng),這表明。

(2)若只對(duì)調(diào)磁體的磁極或只改變導(dǎo)體ab中的電流方向,觀察到導(dǎo)體ab均向右運(yùn)動(dòng),這表明。

(3)如果把磁體的兩極對(duì)調(diào),同時(shí)改變通過導(dǎo)體ab中的電流方向,會(huì)看到導(dǎo)體ab的運(yùn)動(dòng)方向跟原來(選填“相同”或“相反”)。

1.如圖所示是研究通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的受力情況的實(shí)驗(yàn)裝置，通電后導(dǎo)體AB向右運(yùn)動(dòng)，若要使AB向左運(yùn)動(dòng)，下列辦法可行的是（?）A.將滑動(dòng)變阻器的滑片向左滑動(dòng)B.將滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)C.改變導(dǎo)體中的電流方向，同時(shí)改變磁場(chǎng)方向D.將磁體的磁極對(duì)調(diào)2.如圖所示，線圈abcd位于磁場(chǎng)中，S與1接通時(shí)，ab段導(dǎo)線受磁場(chǎng)力F的方向向上；當(dāng)S改為與2接通時(shí)，ab段導(dǎo)線受磁場(chǎng)力（）A.方向向下B.方向向上C.為零，因?yàn)殡娫捶唇覦.為零，因?yàn)殡娐芬欢ㄊ菙嗦罚?020·齊齊哈爾）如今，電動(dòng)車已經(jīng)成為人們常用的代步工具之一，電動(dòng)車的“心臟”是電動(dòng)機(jī)，它比傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)效率更高，也更加環(huán)保，在如圖所示的四個(gè)裝置中，與電動(dòng)機(jī)工作原理相同的是（）A． B． C． D．4.（2020·樂山）下列所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，能說明電動(dòng)機(jī)工作原理的是（）A. B. C.D.5.（2020·黔西南州）如圖所示是實(shí)驗(yàn)室電流表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，處在磁場(chǎng)中的線圈有電流通過時(shí)，線圈會(huì)帶動(dòng)指針一起偏轉(zhuǎn)。下列四幅圖中與此電流表工作原理相同的是()A. B. C. D.6.如圖1所示，“○”表示垂直紙面的一根導(dǎo)體，這是閉合電路的一部分，“·”表示導(dǎo)體中電流垂直紙面向外，“×”表示導(dǎo)體中電流垂直紙面向里．箭頭表示導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向．請(qǐng)你根據(jù)a圖中的信息，在b、c、d圖中畫出導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向．NNSSNNSSN··××abcd圖1··7.（2020·連云港）白熾燈是一種電流通過燈絲，燈絲發(fā)熱發(fā)光的照明電器，將強(qiáng)磁體靠近通電白熾燈的燈絲，如圖所示，可以觀察到燈絲______，說明______，由此原理可以制成______。8.如圖所示,在一絕緣棒下部用導(dǎo)線懸掛金屬棒AB,AB置于馬蹄形磁鐵內(nèi),當(dāng)通以圖示方向的電流時(shí),磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線(填“有”或“無”)力的作用。若此時(shí)看到AB棒向右側(cè)擺動(dòng),僅改變電流方向時(shí)可看到AB棒向(填“左”或“右”)側(cè)擺動(dòng);若僅將磁鐵翻轉(zhuǎn),可看到AB棒向(填“左”或“右”)側(cè)擺動(dòng)。這一現(xiàn)象說明，通電導(dǎo)線受到磁場(chǎng)作用的力的方向與方向和方向有關(guān)。9.如圖是小華同學(xué)探究“讓線圈轉(zhuǎn)起來”的實(shí)驗(yàn)裝置，線圈能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的原因是_____________，在實(shí)驗(yàn)中為了使線圈能持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，采取的辦法是；要想使線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與原來的相反，采用______________或者_(dá)____________的方法。10.如圖是小剛同學(xué)制作的小電動(dòng)機(jī)模型：他用向物理老師給的漆包線繞制的矩形線框，并將兩端的漆全部刮去，將其接在干電池兩端：（1）開源閉合通電后能看到的現(xiàn)象是；（2）線框平面與磁場(chǎng)垂直的位置叫位