【新教材新课标】北师大版物理九年级第14章第5节《磁场对通电导线的作用力》课件+教学设计+导学案+分层作业（含答案）

14.5 磁场对通电导线的作用力目录1【 学习目标】2【 新知探究】3【 课堂小结】4【 提升训练】5【课后作业】学习目标学习目标新知探究课堂小结提升训练课后作业学习目标学习目标新知探究课堂小结提升训练课后作业教学重点教学难点磁场对通电导线作用力的方向与电流、磁场方向的关系；电动机的工作原理（换向器的作用）左手定则的熟练应用；换向器使线圈持续转动的原理理解新知探究新知探究学习目标课堂小结提升训练课后作业是谁给它们施加了力的作用？这些力有什么规律？新知探究新知探究学习目标课堂小结提升训练课后作业探究磁场对通电导线的作用1.装置：电源、开关、导线、蹄形磁体、金属轨道、直导线ab2.装置图：新知探究新知探究学习目标课堂小结提升训练课后作业1.闭合开关，有电流通过直导线ab，电流方向从b到a；2.只改变电流方向，观察导线ab的运动方向；3.只改变磁场方向，观察导线ab的运动方向。3.实验步骤：新知探究新知探究学习目标课堂小结提升训练课后作业实验现象1改变电流方向前改变电流方向后新知探究新知探究学习目标课堂小结提升训练课后作业实验现象2改变磁场方向前改变磁场方向后新知探究新知探究学习目标课堂小结提升训练课后作业归纳总结导线由静止开始运动，消耗电能，动能增加新知探究新知探究学习目标课堂小结提升训练课后作业磁场对通电导线作用的方向 当通电导线与磁场垂直时，磁场对通电导线作用力的方向与磁场方向、电流方向之间的关系，可用左手定则来表示。新知探究新知探究学习目标课堂小结提升训练课后作业练习【典例1】小亮偶然发现，把一个U形磁体放到正在发光的台灯（白炽灯）外面时（如图），白炽灯的灯丝竟然在晃动；取走U形磁体后，灯丝不再晃动。下列选项与这个现象原理相同的是（　　）A． B．C． D．B新知探究新知探究学习目标课堂小结提升训练课后作业练习【典例2】如图所示实验中，闭合开关，导体ab向右运动，下列操作能让导体ab向左运动的是（　　）A．改变电压大小B．改变电流方向C．改变电流大小D．改变导体ab长度B新知探究新知探究学习目标课堂小结提升训练课后作业练习【典例3】通电直导线在磁场中受到磁场力的方向可以用左手定则来判断：伸开左手，使大拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内，让磁感线垂直穿过掌心，并使四指指向电流的方向，这时大拇指所指的方向就是通电直导线所受磁场力的方向，如图甲所示。请你判断：图乙中的线圈是 （选填“顺时针”或“逆时针”）转动的。顺时针新知探究新知探究学习目标课堂小结提升训练课后作业制作简易直流电动机通电导线在磁场中受力受到力的作用利用该原理可制成电动机磁体通电线圈新知探究新知探究学习目标课堂小结提升训练课后作业制作简易直流电动机1.绕制线圈：细漆包线绕成矩形线圈，头尾扎在线圈对边中央作转动轴，去除转轴部分漆层。一、制作电动机制作步骤：2.组装固定：金属丝做支架固定，线圈转轴放支架上（平面竖直）；支架间放永磁体（一磁极朝上），支架通过开关连电源两极。新知探究新知探究学习目标课堂小结提升训练课后作业制作简易直流电动机1.实验现象：二、实验现象并讨论：2.问题讨论：闭合开关后，线圈转动，但只能转动大约90℃，不能持续转动。线圈为什么会转动？为何不能连续转动？如何让线圈连续转动？新知探究新知探究学习目标课堂小结提升训练课后作业1.直流电动机构成：设计： 电动机中设计了带有两个铜半环的换向器，它与电刷配合，就能解决线圈不能连续转动的问题。新知探究新知探究学习目标课堂小结提升训练课后作业 通电线圈在磁场中两边受磁场力，但方向相反，线圈顺时针转动。 线圈转过90°到达图乙状态，达到平衡位置。这时由于惯性，线圈冲过平衡位置。新知探究新知探究学习目标课堂小结提升训练课后作业 到达图丙位置，换向器改变接触电刷，从而改变电流方向，两边所受磁场力都使得线圈继续沿顺时针方向转动。 线圈到达图丁位置，靠惯性冲过去，两边所受磁场力使线圈沿顺时针方向转动，再转过90°，回到图甲状态。新知探究新知探究学习目标课堂小结提升训练课后作业2.换向器：组成：作用：两个铜制半圆环换向器与电刷配合，每转动半周，线圈中的电流方向就改变一次，这样线圈就能连续不断地沿同一方向转动下去。新知探究新知探究学习目标课堂小结提升训练课后作业 把线圈的一个转动轴的漆层全部除去，另一个转动轴只除去上半周或下半周。越过平衡位置后，停止对线圈供电，线圈不再受力，靠惯性转动半周后再继续供电，线圈就可以持续转下去。新知探究新知探究学习目标课堂小结提升训练课后作业实际的电动机1.性能：具有更强劲的动力和更好的平稳性能2.结构：转子：转子的线圈有许多组，镶嵌在铁芯上，换向器由许多对铜片组成定子：由机壳和电磁铁组成，转子安装在定子里。3.分类：直流电动机：常用在电力机车、公交电车、货运电瓶车、起重机等方面。交流电动机：常用在家用电风扇、洗衣机、电冰箱等家用电器。新知探究新知探究学习目标课堂小结提升训练课后作业练习【典例4】如图，兴趣小组制作了一个电动机，给线圈通电，轻轻一推，线圈就会持续转动。下列关于电动机的说法正确的有（　　）A．电动机主要由磁体和线圈组成B．电动机主要把动能转化为电能C．对调电源正、负极不能改变线圈的转动方向D．电流通过线圈产生的热量与线圈的电阻无关A新知探究新知探究学习目标课堂小结提升训练课后作业练习【典例5】如图直流电动机（已安装换向器）的两个不同时刻的工作原理图，下列分析正确的是（　　）A．甲图导线ab和乙图导线cd电流方向相反，受力方向相反B．从上往下看，线圈中电流方向都是逆时针方向C．导线cd在这两个时刻电流方向相同，转动方向相同D．导线ab在这两个时刻电流流向不同，受力方向不同D新知探究新知探究学习目标课堂小结提升训练课后作业练习【典例6】如图1为一玩具直流电动机，它在工作时把电能转化为 能；同时改变直流电动机的磁场和电流方向，它的转动方向 （选填“改变”或“不改变”）；小明回家做了一个电动机模型如图2，他将线圈两端引线的漆皮，一端全部刮掉，要使线圈能连续转动，则另一端的漆皮应刮 （“半周”或“全部”）。机械不改变半周新知探究新知探究学习目标课堂小结提升训练课后作业通电导体在磁场中受力的方向随电流方向变化，可实现往复运动。一、工作原理：核心部件：永磁体、音圈（细漆包线绕制的线圈，粘在锥形纸盆后部）、锥形纸盆二、构造：磁场环境：永磁体与软铁配合，在环形间隙形成磁场，音圈置于该磁场中。新知探究新知探究学习目标课堂小结提升训练课后作业音圈通入大小和方向反复变化的电流三、发声过程：传统设备：收音机、电视机的扬声器（以锥形纸盆振动发声）四、应用场景：→音圈受磁场力前后往复运动→带动纸盆振动→发出声音便携设备：耳塞式耳机（用音膜替代纸盆，原理与扬声器一致）新知探究新知探究学习目标课堂小结提升训练课后作业练习【典例7】科技的快速发展使智能机器人进入人们的生活。智能送餐机器人通过电动机驱动底部的轮子将美食送到指定客人桌边，下列仪器与电动机的工作原理相同的是（　　）A．指南针B．电磁起重机C．电铃D．动圈式扬声器D新知探究新知探究学习目标课堂小结提升训练课后作业练习【典例8】一种动圈式扬声器可以代替话筒使用，如图所示。人对着扬声器的锥形纸盆说话，声音使纸盆振动，与纸盆相连的线圈也会随着振动（线圈放置在一个永久磁体的磁场中），这时线圈中就会产生随声音变化的电流，下列说法正确的是（    ）A．该过程中，电能转化为机械能B．该过程中，线圈在磁场中不受力C．该过程的原理与电动机相同D．该过程的原理与发电机相同D新知探究新知探究学习目标课堂小结提升训练课后作业练习【典例9】如图所示是一种动圈式耳机的内部结构示意图。当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时，音圈带动音膜 （选填“向左”“向右”或“左右往复”）运动。音圈之所以运动，是由于磁场对 有力的作用，此现象中能量转化情况是 。左右往复通电导体电能转化为机械能新知探究新知探究学习目标课堂小结提升训练课后作业磁电式电表一、基本定义：电流表、电压表等磁电式电表，基于通电导线在磁场中受力的原理实现测量二、构造组成： 磁场系统：蹄形磁体、弧形极靴、固定圆柱形铁芯（共同形成辐射状均匀磁场）； 转动系统：可转动的轻质铝框（绕有线圈）、转轴（装配螺旋弹簧、指针），线圈两端与螺旋弹簧连接（用于通入被测电流）。新知探究新知探究学习目标课堂小结提升训练课后作业磁电式电表三、工作原理：1.磁场特性：蹄形磁体与铁芯间的磁场呈辐射状均匀分布，确保线圈平面都与磁场方向平行；2.受力与转动：电流通过线圈时，线圈受磁场力而发生转动；同时螺旋弹簧因扭动产生阻碍转动的力；3.平衡状态：当磁场力与弹簧阻碍力平衡时，线圈达到转动平衡四、电流与偏转的关系：线圈中电流越大→受磁场力越大→平衡时指针偏转角度越大→通过指针偏转角度直观反映被测电流的强弱课堂小结课堂小结新课讲授核心素养提升训练课后作业本节课你学到了什么？提升训练提升训练新知探究学习目标课堂小结课后作业1 . 如图小苏同学在汽车模型的正前方用电扇迎面吹风，模拟汽车行驶时的气流。当无风时，托盘测力计示数为20N；当电风扇吹风时，托盘测力计的示数为15N。据此分析下列说法正确的是（　　）A．汽车在公路上加速行驶过程中受到地面的摩擦力逐渐减小B．汽车模型的重力和汽车对托盘的压力是一对平衡力C．电风扇中电动机与话筒工作原理相同D．托盘测力计和气流相对于汽车模型是静止的A2. 动圈式话筒和动圈式扬声器是扩音器中的重要组成部分。如图所示为扩音器的工作原理示意图。当对着话筒讲话时，产生的声波使膜片以及与之相连的线圈1一起振动，线圈1在磁场中运动，产生变化的电流；变化的电流经放大电路放大后通过扬声器的线圈2，通电线圈2带动锥形纸盆在磁场中振动，扬声器就发出声音。根据以上原理，下列说法正确的是（　　）A．话筒将电信号转化为声信号，利用了电磁感应原理B．话筒将电信号转化为声信号，利用了磁场对通电导体有力的作用C．扬声器将电信号转化为声信号，利用了磁场对通电导体有力的作用D．扬声器将电信号转化为声信号，利用了电磁感应原理提升训练提升训练新知探究学习目标课堂小结课后作业C提升训练提升训练新知探究学习目标课堂小结课后作业3.如图所示，闭合开关，磁场对导体的力F竖直向下，下列选项分别表示闭合开关时磁场对导体ab或cd的力的方向正确的是（   ）A． B．C． D．D4.如图甲、乙所示，在线圈转动过程中，经过图甲位置时，线圈左右两边所受的两个力不平衡的原因是这两个力 ；经过图乙位置的线圈恰好处于平衡位置，此时线圈由于 不会静止。提升训练提升训练新知探究学习目标课堂小结课后作业不在同一直线上惯性5.如题图所示装置，闭合开关，线圈开始转动，磁场对线圈 （选填“有”“无”）作用力，其工作原理与 （选填“发电机”“电动机”）相同。仅调换电源的正负极，线圈转动方向与原转动方向 。提升训练提升训练新知探究学习目标课堂小结课后作业有电动机相反6.【项目提出】小梦学习小组参加了制作电动机模型活动。【项目实施】将一段漆包线绕成约为 3cm×2cm的矩形线圈，漆包线在线圈的两端各伸出约3cm，然后用小刀刮两端引线的漆皮，并将该线圈放在支架上。线圈两端的引线通过两个支架分别与电池的两极相连，如图所示。给线圈通电并用手轻推一下，线圈就会不停地转下去。提升训练提升训练新知探究学习目标课堂小结课后作业6.(1)在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮，刮线的要求是 （选填“A”或“B”）。A．左端全部刮掉，右端全部刮掉B．左端全部刮掉，右端只刮掉上半周(2)如果整个制作过程及元件都正常，闭合开关后线圈不动，小梦应该做的尝试是 或 。【项目拓展】(3)在制作过程中，若要改变电动机的转动方向，可采取的做法是 。（答出一点即可）提升训练提升训练新知探究学习目标课堂小结课后作业B增大电源电压换一块磁性更强的磁体将电源的正、负极对调/将磁体的N、S极对调课后作业课后作业新知探究学习目标课堂小结提升训练拓展作业查阅资料，了解“无刷电动机”的工作原理，对比它与“有刷电动机（含换向器）”的区别课后作业习题作业完成课本“自我检测”剩余题目实践作业用电池、导线、磁体等材料，自制简易电动机，观察“换向器”的作用，记录实验过程与发现物究其理物理融生活，留心皆新知感谢聆听！