《【帮课堂】2021-2022学年八年级科学下册同步精品讲义（浙教版）》第4节 电动机（教师版）

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知识精讲
第4节 电动机
课程标准 课标解读
1.知道磁场对通电导体有力的作用，其作用力方向
与电流方向和磁场方向有关。
2.知道矩形线圈在磁场中的转动情况，知道线圈的
平衡位置及静止原因。
3.了解直流电动机的构造和工作原理，知道换向器
的结构与作用，并理解电动机工作时的能量转化情
况。
解读 1:知道通电导体在磁场中受到力的作
用，能判断受力的方向与电流方向的关系及
变化，常见题型有选择题和填空题，难度较
小。
解读 2:能掌握电动机的工作原理，知道工作
过程中能量的转化，常见题型有选择题和填
空题，难度适中。
知识点 01 磁场对通电导体的作用
（一）磁场对通电直导线的作用
实验探究:如图所示，把导线 AB 放在磁场中光滑的金属导轨上，接通电源，让电流通过导线 AB,则导线 AB
在磁场中运动起来，说明磁场对通电导线有力的作用。
(1)只把电源正、负极对调后接人电路，从而改变导线 AB 中的电流方向，则导线 AB 运动方向发生改变，即
导线 AB 受力的方向发生改变。
(2)只把磁极对调一下，改变磁场方向，导线 AB 运动方向发生改变，即导线 AB 受力的方向也发生改变。
(3)如果把电源正、负极对调后接入电路，同时对调一下磁极，即同时改变导线 AB 中的电流方向和磁场方
向，导线 AB 的运动方向不变，即导线 AB 受力的方向不变。
结论:①
通电导线在磁场中受到力的作用。②受力方向与电流方向和磁场方向有关。
只改变电流方向或磁场方向，导线的受力方向改变；同时改变电流方向和磁场方向，导线的受力方向不
变。③受力大小与电流大小和磁场强弱有关:电流越大，磁场越强，受力越大。
（二）磁场对通电线圈的作用
(1)通电线圈在磁场中的运动情况
通电线圈所在平面与磁场平行时，线圈发生转动。通电线圈所在平面与磁场垂直时，线圈不发生转动。
(2)通电线圈在磁场中的转动分析
如图所示，使线圈位于磁体两磁极之间的磁场中。
① 使线圈静止在图乙位置上，闭合开关，发现线圈并没有转动，这是由于线圈上、下两边受力大小相
等、方向相反，即线圈受力平衡。这个位置是线圈的平衡位置。
② 使线圈静止在图甲位置上，闭合开关，线圈受力沿顺时针方向转动，能靠惯性转过平衡位置，但不能
继续转动下去，最后要返回平衡位置。
③ 使线圈静止在图丙位置上，闭合开关，线圈沿逆时针方向转动，说明线圈在这个位置所受的作用力是
阻碍它沿顺时针方向转动的。
(3)通电线圈在磁场里受到力的作用而发生转动时，电能转化为机械能。电动机就是根据通 电线圈在磁场
中受力而发生转动的原理制成的。
【能力拓展】①通电导体中的电流方向与磁场方向相同或相反时(即两者方向平行时)，导体不受磁力的作
用；当两者方向相互垂直时，导体受到的磁力最大。
② 磁体周围存在磁场，通电导体周围也存在磁场，把一个磁体靠近一根通电导线时，磁体会受到通电导线
力的作用，而力的作用是相互的，所以通电导线也受到力的作用，这种相互作用是通过磁场发生的。所
以，磁场对电流产生力的作用，实际上也是磁体之间通过磁场而发生的相互作用。
③ 通电导线在磁场中所受力的大小与磁场强弱、电流的大小有关，电流越大，磁场越强，通电导线受到的
作用力就越大。
④ 判断通电导线的受力方向的方法:左手定则。如图所示，伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直，并且
都跟手掌在一个平面内，把左手放入磁场中，让磁感线垂直穿过手心，并使伸开的四指指向电流的方向，
那么，大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中的受力方向。
说明
① 通电线圈在磁场中因受力的作用而发生转动，如果线圈由于惯性刚转过平衡位置时，立即改变线圈中的
电流方向，那么由于受力方向改变，线圈就能按原方向继续转动下去。
② 通电线圈转到平衡位置时,不立即停下来，而是在此位置附近摆动几下才停下来，这是因为通电线圈转
到平衡位置时具有一定的速度，由于惯性它会继续转动，但由于此时受到磁力及摩擦力等力的作用效果使
线圈反方向转动，它又会返回平衡位置，所以它会摆动几下后再停下来。
点拔
电源正、负极对调改变电流方向,磁体 N、S极对调改变磁场方向。
【即学即练1】（2021 八下·杭州期末）小明喜欢在课后自己做做探究实验。如图装置中，把导线 AB 放在
磁场中，当合上开关使导线通电时， 看到的现象　 　，这是因
为通电导线 AB 在磁场中受到　 　的作用。进一步实验发现；当　 　改变时，导
线 AB 的运动方向也发生改变。
【答案】导线 AB 运动起来（向左运动/向右运动）；力；电流方向/磁场方向
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