2019-2020年高中物理 安培力 磁感應(yīng)強(qiáng)度2教案 人教版二冊(cè).doc

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2019-2020年高中物理 安培力 磁感應(yīng)強(qiáng)度2教案 人教版二冊(cè) 一、教學(xué)目標(biāo) 復(fù)習(xí)上節(jié)課所學(xué)的知識(shí)，加深對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度概念的理解，能夠運(yùn)用安培力公式和磁感應(yīng)強(qiáng)度公式進(jìn)行簡(jiǎn)單運(yùn)算。 二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析 重點(diǎn)是在掌握磁感應(yīng)強(qiáng)度定義的基礎(chǔ)上，掌握磁場(chǎng)對(duì)電流作用的計(jì)算方法，并能熟練地運(yùn)用左手定則判斷通電導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)力的方向。 三、教 具：幻燈片、投影儀 四、教 法：復(fù)習(xí)提問(wèn)，講練結(jié)合 五、教學(xué)過(guò)程 （一）引入新課 上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了安培力及磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念．這節(jié)課我們對(duì)上節(jié)課所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行復(fù)習(xí)和應(yīng)用。 （二）進(jìn)行新課 復(fù)習(xí)提問(wèn)： 1．磁感應(yīng)強(qiáng)度是由什么決定的？ 答：磁感應(yīng)強(qiáng)度是由產(chǎn)生磁場(chǎng)的場(chǎng)電流的大小、分布和空間位置確定的。 2．磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式是什么？ 答：磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式是B＝。 3．磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式在什么條件下才成立？ 答：只有在通電直導(dǎo)線垂直磁場(chǎng)方向放入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，公式B＝成立。 4．垂直磁場(chǎng)方向放入勻強(qiáng)磁場(chǎng)的通電導(dǎo)線長(zhǎng)L=1cm，通電電流強(qiáng)度I=10A，若它所受的磁場(chǎng)力F=5N，求（1）該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B是多少？（2）若導(dǎo)線平行磁場(chǎng)方向放置，它所受的磁場(chǎng)力F為多大？該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B是多少？。 答：（1）因通電導(dǎo)線垂直磁場(chǎng)方向放入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，所以根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式： 　　　B＝＝＝0.5T （2）導(dǎo)線平行磁場(chǎng)方向放置，它所受的磁場(chǎng)力F為零，該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B仍是0.5T。 點(diǎn)評(píng)：計(jì)算磁感應(yīng)強(qiáng)度B時(shí)，要注意導(dǎo)線必須垂直磁場(chǎng)方向放置，此時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度B才等于導(dǎo)線所受安培力F與導(dǎo)線中電流I和導(dǎo)線長(zhǎng)度L乘積的比值。當(dāng)導(dǎo)線平行磁場(chǎng)方向放置時(shí)，它所受的磁場(chǎng)力F為零，但磁感應(yīng)強(qiáng)度B是由磁場(chǎng)的性質(zhì)決定的，與導(dǎo)線放置方向及所受安培力大小無(wú)關(guān)。 5．安培力的方向如何判定？ 答：用左手定則判定。伸開(kāi)左手，使大拇指跟其余四個(gè)手指垂直，并且都跟手掌在一個(gè)平面內(nèi)，把手放入磁場(chǎng)中，讓磁感線垂直穿入手心，并使伸開(kāi)的四指指向電流的方向，那么，拇指所指的方向，就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的受力方向。 6．投影并在黑板上演算下面的題目：下列圖3中的通電導(dǎo)線長(zhǎng)均為L(zhǎng)=20cm，通電電流強(qiáng)度均為I=5A，它們放入磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B=0.8T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，求它們所受磁場(chǎng)力（安培力）。 讓三個(gè)同學(xué)上黑板上做，其他同學(xué)在課堂練習(xí)本上做，若有做錯(cuò)的，講明錯(cuò)在哪兒，正確解應(yīng)是多少，并把判斷和描述磁場(chǎng)力方向的方法再給學(xué)生講解一下（如下圖示）。 【例1】?jī)筛叫休旊娋€，其上的電流反向，試畫(huà)出它們之間的相互作用力。 分析：如下圖所示，A、B兩根輸電線，電流方向相反。通電導(dǎo)線B處在通電導(dǎo)線A產(chǎn)生的磁場(chǎng)中，受到A產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁場(chǎng)力作用；通電導(dǎo)線A處在通電導(dǎo)線B產(chǎn)生的磁場(chǎng)中，受到B產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁場(chǎng)力作用。我們可以先用安培定則確定通電導(dǎo)線B在導(dǎo)線A處的磁場(chǎng)方向BB，再用左手定則確定通電導(dǎo)線A受到的磁場(chǎng)力FA的方向；同理，再用安培定則先確定通電導(dǎo)線A在導(dǎo)線B處的磁場(chǎng)方向BA，再用左手定則確定通電導(dǎo)線B受到的磁場(chǎng)力FB的方向。經(jīng)分析得出反向電流的兩根平行導(dǎo)線間存在的相互作用力是斥力。 完成上述分析，可以讓同學(xué)在課堂作業(yè)本上畫(huà)出電流方向相同的平行導(dǎo)線間的相互作用力，自己得出同向電流的兩根平行導(dǎo)線間存在的相互作用是引力。 【例2】斜角為θ=30的光滑導(dǎo)體滑軌A和B，上端接入一電動(dòng)勢(shì)E=3V、內(nèi)阻不計(jì)的電源，滑軌間距為L(zhǎng)=10厘米，將一個(gè)質(zhì)量為m=30g，電阻R=0.5Ω的金屬棒水平放置在滑軌上，若滑軌周圍存在著垂直于滑軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S后，金屬棒剛好靜止在滑軌上，如下圖所示，求滑軌周圍空間的磁場(chǎng)方向和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小是多少？ 解：合上開(kāi)關(guān)S后金屬棒上有電流流過(guò)，且金屬棒保持靜止，由閉合電路歐姆定律： I＝＝6A 金屬棒靜止在滑軌上，它受到重力mg和滑輪支持力N的作用，因軌道光滑，僅此二力金屬棒不可能平衡，它必然還受到垂直于滑軌平面的磁場(chǎng)的安培力作用才能平衡，根據(jù)題意和左手定則判斷出，磁場(chǎng)方向垂直滑軌面斜向下，金屬棒受到磁場(chǎng)的安培力沿斜面向上，如圖所示，由進(jìn)一步受力分析得出，若金屬棒平衡，則它受到的安培力F應(yīng)與重力沿斜面向下的分量mgsinθ大小相等，方向相反： F-mgsinθ=0……① 又 F=BIL代入①得BIL=mgsinθ T （三）鞏固練習(xí) 練習(xí)1．勻強(qiáng)磁場(chǎng)中長(zhǎng)2cm的通電導(dǎo)線垂直磁場(chǎng)方向，當(dāng)通過(guò)導(dǎo)線的電流為2A時(shí)，它受到的磁場(chǎng)力大小為410-3N，問(wèn)：該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B是多大？（讓學(xué)生回答） 應(yīng)答：根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義：　B＝＝＝0.1T 在這里應(yīng)提醒學(xué)生在計(jì)算中要統(tǒng)一單位，計(jì)算中必須運(yùn)用國(guó)際單位。 再問(wèn)：若上題中，電流不變，導(dǎo)線長(zhǎng)度減小到1cm，則它受磁場(chǎng)力F和該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B各是多少？若導(dǎo)線長(zhǎng)不變，電流增大為5A，則它受磁場(chǎng)力F和該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B各是多少？ 引導(dǎo)學(xué)生討論，得出正確的答案：210-3N，0.1T；110-2N，0.1T，并指出，某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度由建立該磁場(chǎng)的場(chǎng)電流情況和該點(diǎn)的空間位置來(lái)決定，與檢驗(yàn)通電直導(dǎo)線的電流強(qiáng)度大小、導(dǎo)線長(zhǎng)短無(wú)關(guān)。 練習(xí)2．檢驗(yàn)?zāi)程幱袩o(wú)電場(chǎng)存在，可以用什么方法？檢驗(yàn)?zāi)程幱袩o(wú)磁場(chǎng)存在，可以用什么方法？ 回答：檢驗(yàn)有無(wú)電場(chǎng)存在，可用檢驗(yàn)電荷，把檢驗(yàn)電荷放在被檢驗(yàn)處，若該檢驗(yàn)電荷受到電場(chǎng)力作用，則該處有電場(chǎng)存在，場(chǎng)強(qiáng)不為零；若該檢驗(yàn)電荷沒(méi)有受到電場(chǎng)力作用，該處沒(méi)有電場(chǎng)存在或該處場(chǎng)強(qiáng)為零。檢驗(yàn)?zāi)程幱袩o(wú)磁場(chǎng)存在，可用“檢驗(yàn)電流”，把通電導(dǎo)線放在被檢驗(yàn)處，若該通電導(dǎo)線受磁場(chǎng)力作用，則該處有磁場(chǎng)存在，磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零；若該通電導(dǎo)線不受磁場(chǎng)力作用，則該處無(wú)磁場(chǎng)存在，該處磁感應(yīng)強(qiáng)度為零。 追問(wèn)：如果通電導(dǎo)線不受磁場(chǎng)力，該處是一定不存在磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零嗎？ 引導(dǎo)學(xué)生討論，得出“不一定”的正確結(jié)果。因?yàn)楫?dāng)通電導(dǎo)線平行磁場(chǎng)方向放在磁場(chǎng)中，它是不受磁場(chǎng)力作用的（這是實(shí)驗(yàn)證明的結(jié)論）。再次強(qiáng)調(diào)磁感應(yīng)強(qiáng)度定義的條件：通電直導(dǎo)線必須垂直磁場(chǎng)方向放置。 再問(wèn)：如何利用通電導(dǎo)線檢驗(yàn)?zāi)程幋艌?chǎng)的存在與否呢？ 應(yīng)答：可以改變通電導(dǎo)線的方向，若在各個(gè)方向均不受磁場(chǎng)力作用，則該處沒(méi)有磁場(chǎng)。 再問(wèn)：在通電導(dǎo)線在不同方法檢測(cè)，至少檢測(cè)幾次就可確定該處沒(méi)有磁場(chǎng)存在？ 應(yīng)答：至少在相互垂直的兩個(gè)方向上檢測(cè)兩次。先將其放在任意方向檢測(cè)，若此時(shí)其不受磁場(chǎng)力作用，則再將通電導(dǎo)線沿垂直剛才的方向放置，若此時(shí)其仍不受磁場(chǎng)力作用，則說(shuō)明該處無(wú)磁場(chǎng)存在。 （四）課堂小結(jié) 1．當(dāng)通電直導(dǎo)線垂直磁場(chǎng)方向放入磁場(chǎng)中時(shí)受到磁場(chǎng)的安培力最大，F(xiàn)=BIL；當(dāng)通電直導(dǎo)線平行磁場(chǎng)方向放入磁場(chǎng)中時(shí)受到磁場(chǎng)的安培力為零。 2．安培力的大小與電流的大小，導(dǎo)線的長(zhǎng)短，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及電流方向跟磁場(chǎng)方向的夾角有關(guān)系。 3．磁場(chǎng)對(duì)通電直導(dǎo)線的安培力的方向，用左手定則來(lái)判斷。 4．安培力的方向、電流的方向及磁場(chǎng)的方向三者之間的關(guān)系，安培力的方向一定同時(shí)垂直于磁場(chǎng)方向和電流方向，即安培力垂直于磁場(chǎng)方向與電流方向所決定的平面，但磁場(chǎng)方向與電流方向不一定互相垂直。 （五）課外作業(yè)：把課本P187－P188習(xí)題習(xí)題（A組）（1）－（3）題做在課本上，（4）、（5）題做在作業(yè)本上。 六、說(shuō)明： 1．在本課教學(xué)中應(yīng)向?qū)W生說(shuō)明，磁感應(yīng)強(qiáng)度B只由磁場(chǎng)本身決定，而導(dǎo)線所受安培力F由B、I、L、電流方向跟磁場(chǎng)方向的夾角共同決定。 2．在教學(xué)中可簡(jiǎn)要說(shuō)明F=BIL公式除了適用于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的通電導(dǎo)線外，也適用于非勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的電流元。