师：同学们，今天我们一起学习初三人教版物理第二十章第四节电动机第一课时。通过这节课，希望大家掌握以下学习目标。
大家看这个实验，在导线下方放置一个小磁针，电路接通瞬间，小磁针发生了偏转，从静止变为运动。小磁针受到了力的作用，这说明通电导线对磁体有力的作用。那么，反过来，磁体对通电导线有力的作用吗？下面听听小恒同学的想法。
生：因为通电导线对磁铁有力的作用，又因为物体间力的作用是相互的，所以我觉得磁铁对通电导线也有力的作用。
师：没错，也就是说通电导线在磁场中会受到力的作用。既然通电导线在磁场中受到力的作用，那么通电导线在磁场中受力方向与什么因素有关呢？听听下面两位同学的看法。
生1：我觉得跟导线的电流方向有关。前面学习中，我们知道通电导线周围的磁场方向与电流方向有关。当导体的电流方向改变时，小磁针的转动方向相反，磁场对通电导线的作用也会改变。
生2：我觉得跟磁极位置有关。之前学习得知，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。通电导线周围存在磁场，只要改变磁铁磁极位置，磁铁间相互作用改变，导线的受力方向也会改变。
师：是否跟这两个因素有关呢？接下来我们做实验验证大家的猜想。实验目的是验证通电导线在磁场中受力方向与电流方向和磁场方向有关，研究对象是通电导线。我们只需观察通电导线运动状态是否改变，就能知道它的受力方向有没有改变。实验中我们需要控制磁体的磁场方向。如果用刚刚的实验装置，通电导体一靠近小磁针，小磁针就会动，小磁针的磁场也在动，怎么让磁场稳定呢？
生：可以用一个质量较大的U型磁铁代替小磁针，然后把通电导线放入U型磁铁内。
师：很好，U型磁铁靠近通电导线后，不会像小磁针那样动来动去，我们能根据需要改变和控制它的磁场方向。现在又有问题了，实验中要观察通电导线运动状态如何改变。我们把通电导线放入U型磁铁中，它不动，运动状态没改变，这是通电导线没受到力的作用吗？
生1：因为通电导线静止，力是改变物体运动状态的原因，运动状态没改变，所以通电导线没有受到力。
生2：不对，物体受到平衡力时也保持静止状态。
生3：我觉得可以从受力角度分析，在水平方向上，通电导线受到运动的力与固定的力，以及U型磁铁对导体的摩擦力，这几个力平衡，通电导线受到平衡力，所以其运动状态没有发生改变。
师：现在根据大家的分析改良一下实验装置。我们不再将导体固定，而是把导体静止放在摩擦力非常小的光滑轨道上，然后在导体附近放入U型磁铁，闭合开关，电路接通，看通电导体在磁场中受力运动了。现在大家拿出纸和笔，利用课堂提供的实验器材，设计实验验证猜想。都想好了吗？听听小恒同学的分析。
生：这是我的实验设计方案。图a中导体电流从a流向b，U型磁铁N极朝上，然后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，再把U型磁铁的磁极对调，S极朝上，如图b所示。此时通电导体在磁场中受到力的作用，运动状态由静止变为运动，我们观察通电导体的运动方向就能知道其受力方向。
师：接下来通过实验看看通电导体在磁场中受力方向是怎样的。家里有器材的同学可以拿出器材一起完成实验。先按照设计图a连接好电路。闭合开关时发现导线AB向右运动，则导线AB受到向右的力。然后按设计图b，使导体AB电流方向和磁极方向都与原来相反。闭合开关发现导体AB还是向右运动，受力方向也是向右。对比两次实验现象，通电导线AB受力方向都没改变，这说明通电导线在磁场中受力方向与磁场方向和电流方向都无关，我们刚刚的猜想错误。你们得出的也是这样的结论吗？听听下面几位同学的分析。