第三节 磁场对电流的作用、电动机
磁场对电流的作用 电动机
磁场与电流的能量转换
研究磁场与电流之间的能量转换关系，分析电动机 的效率、损耗和温升等问题，为电动机的性能优化 提供理论依据。
磁场与电流的动态行为
研究磁场与电流之间的动态行为，分析电动 机的启动、制动和调速性能，为电动机的控 制策略提供理论支持。
磁场与电流作用在新能源领域的应用
风力发电
利用磁场和电流的作用，将风能转换为机械能，再通过发电机转 换为电能，提高风能利用率。
如矢量控制、直接转矩控制等新型驱动技术的应用，将进一步提高 电动机的控制性能。
跨界融合
电动机将与其他领域的技术进行融合，如与新能源技术、智能传感器 等结合，拓展应用领域。
电动机在可持续发展中的作用
01
节能减排
高效能和绿色化的电动机将有助 于减少能源消耗和排放污染物， 推动可持续发展。
02
促进可再生能源利 用
生产线
03
在自动化生产线中，电动机驱动各种机械和传送装置，完成生
产任务。
电动机的维护与保养
01
02
03
04
定期检查
定期检查电动机的接线、轴承 、润滑等情况，确保正常运转
。
清洁与除尘
保持电动机的清洁，定期清除 灰尘和杂物，防止影响散热和
正常运转。
更换磨损件
对于磨损严重的轴承、齿轮等 部件，应及时更换，确保电动
域有广泛应用。
混合励磁电动机
结合了永磁体和电励磁的优点， 可以在不同工况下调整磁场强度 和方向，具有较高的灵活性和效 率，在船舶推进、工业自动化等
领域有广泛应用。
磁场对电流作用的理论研究
磁场与电流的相互作用机 理
研究磁场与电流之间的相互作用力，探索磁 场对电流的力矩和转矩作用，为新型电动机 的设计提供理论支持。
磁场与电流的作用
磁场与电流的作用
磁场和电流之间有着紧密的关系。
磁场是由电流产生的，并且电流
在存在磁场的情况下也会受到磁场的影响。
1. 电流产生磁场：当电流通过导线时，会形成一个有方向的磁场环
绕着导线。
这个磁场的方向与电流的方向有关，在导线周围形成一个
闭合的磁场线圈。
这个现象被称为“安培环路定理”。
2. 磁场对电流的作用：磁场可以对通过其的电流施加力。
根据洛伦
兹力定律，当电流通过一个磁场时，会受到与电流方向垂直的力，即
洛伦兹力。
这个力的大小与电流强度和磁场强度有关。
3. 磁场对电流的方向有影响：根据右手定则，当电流通过一个磁场时，磁场会对电流的方向施加一个力矩，使得电流在磁场中发生偏转。
这个定则可以用来确定电流受到磁场力的方向。
4. 电流产生磁场并产生相互作用：当多个导线中有电流通过时，它
们各自产生的磁场会相互作用。
这种相互作用可以导致导线之间的吸
引或排斥，这是基于电磁感应原理的基础。
总的来说，磁场和电流之间的作用是相互的。
电流可以产生磁场并
受到磁场力的作用，而磁场则可以对电流施加力并改变电流的方向。
这些相互作用是电磁学和电动力学的基础，并在电磁装置和电路中得
到广泛应用。
初三物理磁场对电流的作用 电动机试题
初三物理磁场对电流的作用电动机试题1.直流电动机是根据原理制成的，在输入电流时采用来改变线圈中的电流方向，从而使它能连续转动。
【答案】通电线圈在磁场中受力转动；换向器【解析】直流电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，由于电动机线圈的转动方向与磁场方向和电流方向有关，在制作直流电动机时安装了换向器，当线圈转过平衡位置时及时改变线圈中电流的方向，从而改变线圈的受力方向，使线圈能够保证持续转动．直流电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动原理制成的，在输入电流时采用换向器来改变线圈中的电流方向，从而使它能连续转动．故答案为：通电线圈在磁场中受力转动；换向器．【考点】直流电动机的构造和工作过程．点评：知道电动机转动方向与电流方向、磁场方向的关系以及使线圈持续转动的方法是本题的解题关键．2.电动机工作时是把能转化为能，它与热机相比，一个最显著的优点是。
【答案】电；机械；无污染【解析】要解决此题，需要掌握电动机工作过程中的能量转化情况．知道热机对环境造成的污染．电动机工作时消耗电能，得到机械能．所以电动机将电能转化为机械能．热机在工作时很容易造成大气污染和噪声污染，而电动机与它相比无污染．故答案为：电；机械；无污染．【考点】直流电动机的构造和工作过程．点评：此题主要考查了电动机工作时的能量转化情况，并且考查了电动机的优点，是一道基础性题目．3.要使一台直流电动机的转速增大一些，下列方法中不可行的是（）A．增大线圈中的电流B．换用输出电压较多的电源C．将磁体的磁极对调D．换用磁性更强的磁体【答案】C【解析】要增大直流电机的转速则应增大线圈所需要的磁场力，则根据影响磁场力的因素可知可行的办法．A、增大线圈中通过的电流后，线圈受力将增大，线圈转动的速度将变大，故A可行；B、增大电压后也可增大线圈中的电流，从而增大线圈受力，故B可行；C、对调磁极只会将线圈受力反向不会改变线圈受力的大小，故C不可行；D、换用磁性更强的磁体可以增大线圈受力，故D可行；本题选不可行的，故选C．【考点】磁场对通电导线的作用．点评：直流电机的原理为线圈在磁场中受力，故要想增大转速就应当增大线圈所受磁场力．4.关于通电导线在磁场里受力的方向与电流的方向和磁感线的方向之间的关系，下列说法中错误的是A．改变电流方向，导体受力方向也会改变B．改变磁场方向，导体受力方向也会改变C．同时改变电流方向和磁场方向，导体受力方向也会改变D．同时改变电流方向和磁场方向，导体受力方向不会改变【答案】C【解析】解答本题应掌握：通电导体在磁场中受到磁场力的作用，力的方向由电流的方向和磁场的方向有关．通电导体在磁场中受力方向与电流方向和磁场方向有关，若只改变电流方向，则导体受力方向会随之改变，故A正确；若只改变磁感线方向，则导体的受力方向也随之改变，故B正确；若电流方向和磁场方向同时改变，通电导体的受力方向将不发生改变，故C错误，D正确．故选C．【考点】磁场对通电导线的作用．点评：本题考查磁场对电流作用力的方向，应明确电流的方向与磁场的方向共同决定了通电导体的受力方向．5.以下装置中利用磁场对通电导线的作用的原理制成的是（）A．全自动洗衣机的进水阀门B．电风扇中的电动机C．电饭锅D．电铃【答案】B【解析】明确通电线圈在磁场中受力的作用后，可以使线圈在磁场中产生运动．并知道各用电器的工作原理，由原理进行分析．A、全自动洗衣机的进水阀中有一个电磁铁，即它涉及到了电磁铁的知识，故该选项不符合题意；B、电动机是据通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的，故该选项符合题意；C、电饭锅是利用电流的热效应来工作的，故该选项也不符合题意；D、电铃是利用了电流的磁效应，即电磁铁，其实质是一个蜂鸣器，即该选项也不符合题意．故选B．【考点】直流电动机的原理．点评：知道电动机的工作原理，并了解生活中一些常见家电的所涉及的物理知识是解决该题的关键．6.如图所示，进行通电导线在磁场中受力运动实验，回答下列问题：（1）把导线放在磁场里，接通电源，让电流通过导线ab，会发现导线ab；（2）把电源的正负极对调后接入电路，使通过导线的电流方向与原来相反，这时导线ab；（3）保持电源的正负极不变，对调磁体的磁极，使磁场的方向与原来相反，这时导线ab。
第十六章第3节 科学探究：电动机为什么会转动
科学探究:电动机 为什么会转动
电动机通电后为什么能够转动呢？
左手定则
磁场
电流
手形
返回
伸开左手，使大拇指 跟其余四个手指垂直， 并且都跟手掌在同一 平面内，把左手放入 磁场中，让磁感线垂 直穿过手心，使四个 手指所指方向为电流 方向。那么大拇指所 指的方向就是通电导 体受力方向。 练习
N
S 改变磁场方向 改变电流方向 同时改变磁场 和电流方向 通电导体在磁场中受到的 力的方向跟电流方向和磁 场方向有关。
使用交流电的电动机叫做交流电动机
电动机的基本构造
A、B是电刷 作用：与半环接触， 使电源和线圈组成闭合电路。
E、F是换向器（两个半圆铜环）： 作用：及时改变线圈中的电流方向，使受力方向总是相同， 线圈一直转动下去。
制作人：段刚
请看动画
一对与电源连 接的电刷
彼此绝缘的 两个半圆环
当线圈刚越过平衡位置时,换向器自动改 变电流的方向使线圈能持续地转动下去
F
N
S
F
制作人：段刚
通电线圈最后静止在平衡位置
F
N
S
F
制作人：段刚
如果在线圈靠惯性越过平衡位置的瞬间，立刻改变其中
的电流方向……
线圈就会继续转动下去
N
F F
S
改变电流方向
三、电动机
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
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。
磁场
电流
手形
伸开左手，使大拇指 跟其余四个手指垂直， 并且都跟手掌在同一 平面内，把左手放入 磁场中，让磁感线垂 直穿过手心，使四个 手指所指方向为电流 方向。那么大拇指所 指的方向就是通电导 体受力方向。
第三节 磁场对电流的作用、电动机
练习二 1.通电线圈在磁场里受力会发生————。利 用这一规律可制成————。（直流电动机的 工作原理） 2.每当线圈刚转过————，换向器就能自动 改变线圈中————。（换向器的作用） 3.改变直流电动机转动方向的方法是： （1）改变线圈中————的方向。 （2）改变————的方向。
电动机的应用
直流电动机广泛应用在电车、电力机车、刨床、轧 钢机、起重机等；交流电动机广泛应用在工厂农村和日常 生活中。
电动机与发电机的区别
特点比较
电动机
通电线圈在磁场 里转动
发电机
电磁感应
机械能转化为电能
与电刷接触的是两个 铜环 电源
原理
能量转化 电能转化为机械能
构造与电刷接触的是换向 器 用电器
从发现磁场对电流的作用，到发明电动机，还 有一段路要走，实际的电动机要能够持续地转动， 而前面的通电线圈却不能持续转动，怎么办？
在线圈刚转到平衡位置时，立刻改变线 圈中的电流方向
未改变电流方向
改变了电流方向
2.换向器
1、换向器有什么作用？ 每当线圈刚转过平衡位置，换向器就 能自动改变线圈中电流的方向。 2、什么叫直流电动机？ 3、电动机有哪些优点？ 4、电动机有哪些应用？
在电路中 的作用
练习一
1.通电导体在磁场中要受到————。 2.通电导体在磁场中要受到力的作用，这个力 的方向与———— 的方向垂直，又与———— 的方向垂直。 3.通电导体在磁场中————的方向跟——— —的方向和————的方向有关系。 4.要改变通电导体在磁场中的受力方向，可以 通过改变————或改变————来实现。 5.通电线圈在磁场里转动，消耗了————能， 得到了————能。
1、什么叫电磁感应？
2、感应电流的方向跟哪些方向有关？ 3、在电磁感应现象中能量转化是怎样的？ 4、奥斯特实验说明了什么？ 5、磁场的基本性质是什么？
九年级物理家电与磁第三节电动机及原理最全笔记
电动机一、磁场对通电导线的作用1、提出问题：通电导线在磁场中是否受理的作用？如果受力的作用，力的方向与什么因素有关。
2、猜想或假设：通电导线在磁场中受力的作用，力的方向可能与磁场的方向、导体中电流的方向有关。
3、设计并进行实验：实验①：按照图所示装置，用两根平行的金属导轨，把一根直导线ab支起来，并且让指导线位于蹄形磁体两极之间的磁场中，接通电源，观察现象。
实验现象：直导线ab向左运动。
实验分析：ab开始运动，说明ab通电后在磁场中受到力的作用。
实验②：保持N极、S极位置不变，改变通过ab的电流方向，观察实验现象。
实验现象：直导线ab向右运动。
实验分析：ab中电流方向改变，ab的运动方向也该变，表明电流方向改变后，ab受力方向也改变了，说明ab受力方向与ab中的电流方向有关。
实验③：保持ab中的电流方向与实验①中相同，把磁体的两个磁极对调，让磁感线方向与原来方向相反，观察实验现象。
实验现象：直导线ab向右运动。
实验分析：改变磁感线方向，ab运动方向也改变，说明ab受力方向与磁感线方向有关。
实验④：同时改变ab的电流方向和对调磁体的两个磁极，观察实验现象。
实验现象：直导线ab向左运动。
实验分析：同时改变电流方向和磁感线方向时直导线向左运动，说明当电流方向与磁感线方向同时反向时，ab受力方向不变。
知识拓展：（1）磁场为什么会对电流产生力的作用。
我们知道磁体周围有磁场，电流周围也存在着磁场，我们可以把通电导线看成一个磁体，当通电导线靠近磁体时，他们之间的作用通过磁场而发声。
因此，磁场对电流的作用，其实质也是磁体和磁体之间通过磁场而发生的作用。
（2）通电导线在磁场中的受力情况与磁感线的方向、电流的方向以及它们之间的相对位置有关。
当电流方向与磁感线方向平行时，通电导线不受力；当通电导线与磁感线方向垂直时，受力最大。
（3）通电导线在磁场中受力运动时，消耗了电能，得到了机械能。
注意：（1）实验探究磁场对通电导线的作用时，是通过力的作用效果来显实力的存在，即通过导线ab在导轨上发生了运动来说明导线ab受到了力的作用。
(新)物理苏科版九年级下《16.3磁场对电流的作用 电动机》公开课(教案)
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。
苏教版九年级下册 第三节 磁场对电流的作用 电动机(共41张PPT)
向都有关系。
＋
－
N
a
b
bS
练一练
2.根据A图中通电导体受力情况，画出B、C、D图中通 电导体受力的方向。
A
B
C
D
N
F
I
S
A
N
I
F
S
B
S
F I
N
C
N
S
N
S
• 不习惯读书进修的人，常会自满于现状，觉得再没有什么事情需要学习，于是他们不进则退。经验丰富的人读书用两只眼睛，一只眼睛看到纸面 上的话，另一眼睛看到纸的背面。2022年4月11日星期一下午7时56分3秒19:56:0322.4.11
磁场对通电线圈的作用
为什么要把导线做成线圈？（多转）通电线圈在磁场 中能受力转动吗？为什么？能一直转动下去吗？最终 情况怎么样？这是个什么位置？为什么这样呢？如何 改进呢？有几种方法？改进的目的是什么？
B
C
N
S
A
D
I
四边受力情况 两边相反 两边没有 只看一边 过平衡位置变向 刮一半 哪一半 能自制吗
2、磁场故障：磁铁的磁性太弱或无磁性 3、特殊位置：线圈恰好处在平衡位置 4、机械故障：电刷与换向器接触过紧、阻力大
电动机 优点
交流电动机
电动机有几种？电动机与发动机相比有什么优点？
优点：效率高、噪声小、无废弃排放、易控制。
电动机
应用
电流表 电压表 听筒
练一练
1.要想使一台直流电动模型的转速增大一些，下列方 法中不可能达到目的的是（ ） A、增大线圈中的电流强度 B、增加干电池的节数 C、将磁体的磁极对调一下 D、增大磁体的磁性
DF
方法？还有什么 N
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请你思考？
(2008年山东省聊城市)在物理学中，用表示电流的方向垂 直于纸面向里，⊙表示电流的方向垂直于纸面向外。如图 所示，甲图表示直导体a在磁场中受到一个既跟电流方向 垂直，又跟磁感线方向垂直的水平向左的磁场力F，乙图 所示的四种情况中，通电导体b受到的磁场力方向水平向 左的是（ C ）
想一想
直流电动机
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。
直流电动机的基本组成部分
换向器
定子
磁体
转 子
线圈（电枢）
直流电动机的优点 转速可以连续调节
四、直流电动机
1、原理：根据通电线圈在磁场中受 力转动的现象制成的； 2、能量转化：电能转化为机械能。
练习
电流 磁场 1．磁场对电流作用力的方向与＿＿＿＿方向和＿＿＿＿方向有关。 磁场对电流的作用 2．电动机的工作原理是＿＿＿＿＿＿＿＿＿，电动机在工作过程
电 机械 中＿＿＿能转化为＿＿＿＿能。
两个彼此绝缘的金属半 3．最简单的直流电动机的换向器是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿， 环 线圈 它的作用是改变通过＿＿＿＿的电流方向，以便电动机能够连续转动。 4．一台直流电动机，它的额定电压600伏，电功率27千瓦，正常 工作时电流是多大？工作半小时消耗电能多少千瓦时？
怎样才能使线圈在磁场中持续转动？
如果在线圈靠惯性越过平衡位置的瞬间， 立刻改变其中的电流方向……
线圈就会继续转动下去
S
F F
N
改变电流方向
彼此绝缘的两 个半圆环
一对与电源 连接的电刷
能够完成这一任务的装置叫做换向器
三、换向器
1、组成：两个铜制半圆环； 2、作用：当通电线圈刚转过平衡位 置时，能自动改变线圈中的电流方向， 使线圈持续转动下去。
实验表明： 磁场对电流 作用力 的方向 跟电流方向 和 磁场方向
有关系，并且力的方向与电流和磁 场的方向垂直。
N N S
F
I
S
A
I
S
B
F
F
I
C
N
当电流方向与磁场方向平行时，通电导体不
受力的作用
一、磁场对电流的作用
1、磁场对通电导体有力的作用 理解：①.F、I、B 三者的方向两两垂直； ②.若电流方向与磁场方向平行，则不 受力的作用。 2、通电导体在磁场中的受力方向与电流方向 和磁场方向有关 理解：在I、F、B 三个方向中，保持其中一 个方向不变，改变第二个的方向，则第三个 的方向也发生变化。
第三节 磁场对电流的作用
电动机通电后为什么能够转动呢？
电动机
实验1装置
实验1
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． 4、同时改变电流方向、磁场方向，观察 磁场中导体运动方向．
P 27000W 解： I = = ＝45A U 220V
W＝Pt ＝27千瓦×0.5时 ＝13.5千瓦时
我们知道了通电导体在磁场中受到力的 作用．
如果把一个通电的线圈放在磁场里，线 圈会运动吗？怎样运动？
磁场对通电线圈的作用
S
F
F
N
I
通电线圈在磁场中会发生转动
但是当线圈的平面与磁场垂直时，就会停止转动……
F
S
Байду номын сангаас
N
F
二、通电导体在磁场中受力转动，最 终停在平衡位置。 理解：平衡位置→通电线圈的平面与 磁感线垂直时，线圈受到磁场力为一 对平衡力，此时线圈的位置为平衡位 置。