活动二 探究磁场对电流的作用
合作探究：如图所示组装器材,给直导线通电后观察它的运动情况。
分析：磁场对通电的导体有的作用。
【想一想】通电导体在磁场中受力运动的方向和什么有关？如何验证你的猜想？
结论：实验表明,通电导体在磁场中受到的作用,受力的方向跟和有关。若这两者其中之一的方向改变,则力的方向(选填“改变”或“不变”；若这两者的方向同时改变,则力的方向(选填“改变”或“不变”)。

力；力；电流方向；磁场方向；改变；不变

给直导线通电后，观察到导体运动，说明磁场对通电导体有力的作用。猜想受力方向与电流方向和磁场方向有关，可通过控制变量法验证：保持磁场方向不变，改变电流方向，观察导体运动方向是否改变；保持电流方向不变，改变磁场方向（如对调磁极），观察导体运动方向是否改变。实验表明，通电导体在磁场中受到力的作用，受力方向跟电流方向和磁场方向有关。若其中之一方向改变，力的方向改变；两者方向同时改变，力的方向不变。

活动三 探究磁场对通电线圈的作用,了解直流电动机的工作原理

1. 组内交流：通过活动二,我们知道通电导体在磁场中受力的作用,那么通电线圈在磁场中的受力情况是什么样的呢？运动情况又是什么样的呢？
合作探究：如图甲所示,将漆包线线圈两端的漆全部刮去后放入磁场中,闭合开关,线圈将怎样运动？
现象：线圈转过半圈后往回转,来回摆动后停下来,(选填“能”或“不能”)连续转动。
2. 组内交流：线圈一直通着电,为什么会停下来呢？
合作探究：尝试分析通电线圈在磁场中的受力情况。
平衡位置：如图乙所示,当线圈平面和磁感线时[图(b)],线圈受______,不能继续转动。

3. 组内交流：怎样才能使通电线圈在磁场中持续转动？
因为通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向有关,所以可以尝试在平衡位置处改变,使通电线圈得以持续转动。为此,科学家发明了______,如图丙所示。
换向器的作用：每当线圈转过平衡位置时,自动改变线圈中的方向,使通电线圈在磁场中持续转动。

【做一做】在图丁的简易直流电动机模型中,改为将线圈一端的漆全刮去,另一端只刮去半圈,线圈就能持续转动起来。这样做相当于设计了一个简易的换向器。
归纳总结：直流电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力持续转动。

1. 不能
2. 垂直；平衡力
3. 电流方向；换向器；电流

1. 通电线圈在磁场中受力转动，但线圈转过半圈后，受到的力会阻碍线圈转动，所以线圈不能连续转动。
2. 当线圈平面和磁感线垂直时，此时线圈上下两边受力大小相等、方向相反，且在同一直线上，是一对平衡力，线圈受平衡力作用，不能继续转动，这个位置叫平衡位置。
3. 因为通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向有关，所以可以尝试在平衡位置处改变电流方向，使通电线圈得以持续转动。为此，科学家发明了换向器，换向器的作用是每当线圈转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向，使通电线圈在磁场中持续转动。