《磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力》示范教案

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1、學(xué)習(xí)好資料 歡迎下載 高中物理教學(xué)教案 課題 3.4磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力新授課 教 學(xué)目 標(biāo) （一）知識(shí)與技能 1、知道什么是安培力，會(huì)推導(dǎo)安培力公式F=BILsin。。 2、知道左手定則的內(nèi)容，并會(huì)用它判斷安培力的方向。 3、了解磁電式電流表的工作原理。 （二）過(guò)程與方法 通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)歸納、總結(jié)安培力的方向與電流、磁場(chǎng)方向的關(guān)系一一左手定則。 （三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀 1、通過(guò)推導(dǎo)一般情況下安培力的公式F=BILsin0,使學(xué)生形成認(rèn)識(shí)事物規(guī)律要抓住一般性 的科學(xué)方法。 2、通過(guò)了解磁電式電流表的工作原理，感受物理知識(shí)的相互聯(lián)系。 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn) 教

2、學(xué)重點(diǎn) 安培力的大小計(jì)算和方向的判定。 教學(xué)難點(diǎn) 用左手定則判定安培力的方向。 教學(xué)方法 實(shí)驗(yàn)觀察法、邏輯推理法、講解法 教 學(xué)手段 蹄形磁鐵多個(gè)、導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)、電源、鐵架臺(tái)、兩條平行通電直導(dǎo)線、 投影片，多媒體輔助教學(xué)設(shè)備 學(xué)生活動(dòng) 教學(xué)活動(dòng) (一)引入新課 通過(guò)第二節(jié)的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)初步了解磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力。安培在這方面 的研究做出了杰出的貢獻(xiàn)，為了紀(jì)念他，人們把通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受的作用力叫做 安培力。這節(jié)課我們對(duì)安培力作進(jìn)一步的討論。 (二)進(jìn)行新課 1、安培力的方向 圖32函咆一線與修件 學(xué)生觀測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

3、 演示實(shí)驗(yàn)： (1)改變電流的方向現(xiàn)象：導(dǎo)體向相反的方向運(yùn)動(dòng)。 (2)調(diào)換磁鐵兩極的位置來(lái)改變磁場(chǎng)方向現(xiàn)象：導(dǎo)體又向相反的方向運(yùn)動(dòng)。 教師引導(dǎo)學(xué)生分析得出結(jié)論 (1)安培力的方向和磁場(chǎng)方向、電流方向有關(guān)系。 (2)安培力的方向既跟磁場(chǎng)方向垂直，又跟電流方向垂直，也就是說(shuō)，安培力的方向總是垂直于磁感線和通電導(dǎo)線所在的平面。 左手定則 通電直導(dǎo)線所受安培力的方向和磁場(chǎng)方向、電流方向之間的關(guān)系，可以用左手定 則來(lái)判定：伸開(kāi)左手，使大拇指跟其余四個(gè)手指垂直，并且都和手掌在一個(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，大拇指所指的方

4、向就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向。 例：判斷下圖中導(dǎo)線A所受磁場(chǎng)力的方向。 X X X X 通電平行直導(dǎo)線間的作用力方向如何呢? 演示實(shí)驗(yàn)： (1)電流的方向相同時(shí) (2)電流的方向相反時(shí) 隹電曲 樓電源 現(xiàn)象：兩平行導(dǎo)線相互靠近。 現(xiàn)象：兩平行導(dǎo)線相互遠(yuǎn)離。 引導(dǎo)學(xué)生利用已有的知識(shí)進(jìn)行分析 如圖，兩根靠近的平行直導(dǎo)線通入方向相同的電流時(shí), 它們相互間的作用力的方 向如何？ 乙甘叮紂A年ML■拈 陽(yáng)帆力同彳斤乙用 時(shí)s與導(dǎo)包箱果H 說(shuō)明：分析通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的受力時(shí)，要先確定導(dǎo)線所在處的磁場(chǎng)方向，然

5、后 根據(jù)左手定則確定通電導(dǎo)線的受力方向。 2、安培力的大小 通過(guò)第二節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)知道，垂直于磁場(chǎng)B放置的通電導(dǎo)線L,所通電 流為I時(shí)，它在磁場(chǎng)中受到的安培力 F=BIL 當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與導(dǎo)線平行時(shí)，導(dǎo)線受力為零。 問(wèn)題：當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與導(dǎo)線方向成夾角。時(shí)，導(dǎo)線受的安培力多大呢? 教師投影圖3.4-4,引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo): 陽(yáng)號(hào)續(xù)與斑培的克布f；弼時(shí)差力的情況有所「叫 將磁感應(yīng)強(qiáng)度B分解為與導(dǎo)線垂直的分量B_l和與導(dǎo)線平行的分量B〃，則, B =Bsini B〃 = B cos? 因B//不產(chǎn)生安培力，導(dǎo)線所受安培力是B_l產(chǎn)生的，故安培力計(jì)算的一般

6、公式為: 板書(shū) F=ILBsinr 3、磁電式電流表 中學(xué)實(shí)驗(yàn)室里使用的電流表是磁電式電流表, 作原理。 (1)電流表主要由哪幾部分組成的？ 卜面我們來(lái)學(xué)習(xí)磁電式電流表的工 J 5用電式的結(jié)性 請(qǐng)同學(xué)們閱讀課文, 然后回答 投影圖3.4-5。 電流表由永久磁鐵、鐵芯、線圈、螺旋彈簧、指針、刻度盤(pán)等六部分組成。 (2)什么電流表可測(cè)出電流的強(qiáng)弱和方向？ 磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力和電流成正比，因而線圈中的電流越大，安培力越大，線圈和指針偏轉(zhuǎn)的角度就越大，因此，根據(jù)指針偏轉(zhuǎn)角度的大小，可以知道被測(cè)電流的強(qiáng)弱。當(dāng)線圈中的電流方向改變時(shí)，安培力的方向隨著改變，指針的偏轉(zhuǎn)方向也隨著

7、改變，所以，根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)方向，可以知道被測(cè)電流的方向。 (3)電流表中磁場(chǎng)分布有何特點(diǎn)呢？為何要如此分布？ 電流表中磁鐵與鐵芯之間是均勻輻向分布的。如圖。 所謂均勻輻向分布，就是說(shuō)所有磁感線的延長(zhǎng)線都通過(guò)鐵芯的中心，不管線圈處 于什么位置，線圈平面與磁感線之間的夾角都是零度。該磁場(chǎng)并非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，但在以鐵芯為中心的圓圈上，各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小是相等的。這樣的磁場(chǎng)，可使線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，它的兩個(gè)邊所經(jīng)過(guò)的位置磁場(chǎng)強(qiáng)弱都相同，從而使表盤(pán)的刻度均勻。 (4)磁電式儀表的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？ 磁電式儀表的優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高，可以測(cè)出很弱的電流；缺點(diǎn)是繞制線圈的導(dǎo)線 很細(xì)，允許通過(guò)的電流很弱(幾

8、十微安到幾毫安)。如果通過(guò)的電流超過(guò)允許值，很容易把它燒壞。 課堂訓(xùn)練 1、如圖所示，蹄形磁體用懸線懸于o點(diǎn)，在磁鐵的正下方有一水乙大、 平放置的長(zhǎng)直導(dǎo)線，當(dāng)導(dǎo)線中通以由左向右的電流時(shí)，蹄形磁鐵的.[| 運(yùn)動(dòng)情況將是。 M11 A.靜止不動(dòng)」： B.向紙外平動(dòng) C. N極向紙外，S極向紙內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng) D. N極向紙內(nèi)，S極向紙外轉(zhuǎn)動(dòng) 1T。試求出下列各圖中導(dǎo)線所受安培力的大小和方向。 2、將長(zhǎng)度為20cm、通有0.1A電流的直導(dǎo)線放入一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電流與磁場(chǎng)的方向如圖所示，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度為 XXX Xf0X (1) k的彈簧水平地懸吊在勻強(qiáng)磁 I時(shí)，彈簧縮短Ay;若通 3、如圖所示，一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)鋁棒用兩個(gè)倔強(qiáng)系數(shù)為場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，當(dāng)棒中通以向右的電流 以向左的電流，也是大小等于I時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)Ay,則磁感應(yīng)強(qiáng)度B為