《磁場對通電導(dǎo)線的作用力》教學(xué)設(shè)計(共7頁)

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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 《磁場對通電導(dǎo)線的作用力》教學(xué)設(shè)計 【教材分析】 本節(jié)知識是以第一、二節(jié)磁場和磁感應(yīng)強(qiáng)度為基礎(chǔ)，并綜合運用第三節(jié)磁感線的根念，對磁場的力的性質(zhì)做進(jìn)一步深入的研究探討。磁場對通電導(dǎo)線的力的作用不僅與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向有關(guān)，而且與導(dǎo)線中的電流方向有關(guān)，如何更清楚地闡明磁場、電流和力三者的空間位置關(guān)關(guān)系，是理解安培力的矢量性的關(guān)鍵。同時，這節(jié)知識的正確理解也為后面的洛侖茲力的有關(guān)知識理解打下堅實的基礎(chǔ)。 【教學(xué)目標(biāo)】 （一）知識與技能 （1）理解磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義及其物理意義； （2）知道什么是安培力，會推導(dǎo)安培力公式F=BILsinθ。

2、能夠利用安培力公式和磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式進(jìn)行計算； （3）知道磁感線和磁感應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)系，知道勻強(qiáng)磁場的特點； （4）熟練應(yīng)用左手定則判斷安培力的方向。 （二）過程與方法 （1）通過觀察演示實驗，培養(yǎng)學(xué)生的觀察理解、空間想象能力。 ?(2)?通過演示實驗歸納、總結(jié)安培力的方向與電流、磁場方向的關(guān)系——左手定則。 （三）情感、態(tài)度與價值觀 （1）、滲透物理學(xué)方法的教育，體會實驗在物理學(xué)發(fā)展中的作用和用比值定義物理量的方法。 （2）、通過一般情況下安培力的公式F=BIL以及F=BILsinθ使學(xué)生形成認(rèn)識事物規(guī)律要抓住一般性的科學(xué)方法。 【教學(xué)重難點】 教學(xué)重點：安培力的大小計算和

3、方向的判定。 教學(xué)難點：左手定則 【教學(xué)思路】 通過觀察演示實驗，培養(yǎng)學(xué)生的觀察理解、空間想象能力。與電場一節(jié)對比學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生類比、推理能力。磁感應(yīng)強(qiáng)度是描述磁場性質(zhì)的物理量，其概念的建立是本節(jié)的重點和難點。對于安培力的方向的闡述，著重闡明線線關(guān)系和線面關(guān)系。 ? 教學(xué)方法：?-實驗觀察法、邏輯推理法、講解法 【教學(xué)器材】 蹄形磁鐵多個、水平平行裸銅線導(dǎo)軌，帶夾導(dǎo)線三根，、電源、開關(guān)、鐵架臺、投影片，多媒體輔助教學(xué)設(shè)備 【教學(xué)過程】 ◆新課導(dǎo)入 （一）復(fù)習(xí)提問： （1）什么是磁場？ 通電直導(dǎo)線周圍的磁場有什么特點？ 環(huán)形電流周轉(zhuǎn)的磁場有什么特點？ （2）畫出以下幾

4、種磁場的磁感線的分布： （二）引入 通過第二節(jié)的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)初步了解磁場對通電導(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)線在磁場中所受的作用力叫做安培力。這節(jié)課我們對安培力作進(jìn)一步的討論。 ◆新課展示： 1、安培力的大小 演示實驗： ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 先介紹如圖中的實驗裝置，然后觀察實驗。 如圖所示，三塊相同的蹄形磁鐵并列放置，可以認(rèn)為磁極間的磁場是均勻的。將一根直導(dǎo)線懸掛在磁鐵的兩極間。有電流通過時導(dǎo)線將擺動一個角度，通過這個角度我們可以比較安培力的大小。分別接通“2、3”和“1、4”可以改變導(dǎo)線通

5、電部分的長度，電流強(qiáng)度由外部電路控制。先保持導(dǎo)線通電部分的長度不變，改變電流的大?。蝗缓蟊３蛛娏鞑蛔?，改變導(dǎo)線通電部分的長度。觀察這兩個因素對磁場力的影響。 磁場對通電直導(dǎo)線有力的作用，引導(dǎo)學(xué)生作定性分析，得出：確定的磁場，對通電直導(dǎo)線的作用力大小與直導(dǎo)線的長度L、通入電流強(qiáng)度I有關(guān)。 （1）通電導(dǎo)線長度一定時，電流越大，安培力越大?； （2）通電導(dǎo)線電流一定時，通電導(dǎo)線越長，安培力越大?； ???????總結(jié)：精確的實驗表明通電直導(dǎo)線垂直放置在確定的磁場中受到的磁場力F跟通過的電流強(qiáng)度I和導(dǎo)線長度L成正比，或者說跟I·L的乘積成正比。這就是說無論怎樣改變電流強(qiáng)度I和導(dǎo)線長度L，乘積I

6、L增大多少倍，則F也增大多少倍。 ????（3）寫成公式為：???或????? ???????單位：特斯拉（T）1T=1N／（A·m） （?教師引導(dǎo)學(xué)生一起分析以上兩式中B的物理意義。） （4）理解： ????????????①在同一磁場中，不管I和L怎樣變化，B總是不變的，即比值是恒量。 ????????????②在不同磁場中，B一般是不同的，即比值與磁場有關(guān)。 ???????總結(jié)：比值B是由磁場本身決定的。在I、L一定的情況下，F(xiàn)越大，比值B越大，表示磁場越強(qiáng)?？梢?，用比值B可以表示磁場的強(qiáng)弱。 類比：正如電場特性用電場強(qiáng)度來描述一樣，磁場特性用一個新的物理量——磁感應(yīng)強(qiáng)度

7、來描述。 2、安培力的方向 演示：改變電流的方向?????????????? 現(xiàn)象：導(dǎo)體向相反的方向運動。 演示：調(diào)換磁鐵兩極的位置來改變磁場方向 ?現(xiàn)象：導(dǎo)體又向相反的方向運動。 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方向、電流方向有關(guān)系。 （2）安培力的方向既跟磁場方向垂直，又跟電流方向垂直，也就是說，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。 ? （以上的實驗結(jié)論，也可以用右邊的兩圖來表示，大量的實驗表明，這個結(jié)論正好與我們的左手相符合，因此人們把它稱作左手定則。） 3、左手定則 通電直導(dǎo)線所受安培力的方向和磁場方向、電流方向之間的關(guān)系，

8、可以用左手定則來判定：伸開左手，使大拇指跟其余四個手指垂直，并且都和手掌在一個平面內(nèi)，把手放入磁場中，讓磁感線垂直穿入 手心，并使伸開的四指指向電流的方向，那么，大拇指所指的方向 就是通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向。 例：判斷下圖中導(dǎo)線A所受磁場力的方向。 ??????????????? 4、思考與與討論： 通電平行直導(dǎo)線間的作用力方向如何呢？ 演示：電流的方向相同時??????????? 現(xiàn)象：兩平行導(dǎo)線相互靠近。 演示：電流的方向相反時???????????? 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

9、流時，它們相互間的作用力的方向如何? ???????????????? 說明：分析通電導(dǎo)線在磁場中的受力時，要先確定導(dǎo)線所在處的磁場方向，然后根據(jù)左手定則確定通電導(dǎo)線的受力方向。 5、磁電式電流表 中學(xué)實驗室里使用的電流表是磁電式電流表，下面我們來學(xué)習(xí)磁電式電流表的工作原理。 ? （1）電流表主要由哪幾部分組成的？投影圖3.4-5。????????????????????? ? ? ? ? ? ? ? 電流表由永久磁鐵、鐵芯、線圈、螺旋彈簧、指針、刻度盤等六部分組成。 （2）什么電流表可測出電流的強(qiáng)弱和方向？ 磁場對電流的作用力和電流成正比，圈

10、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，可以知道被測電流的強(qiáng)弱。 （3）電流表中磁場分布有何特點呢？ 電流表中磁鐵與鐵芯之間是均勻輻向分布的(如圖3.4-7)。 這樣的磁場，可使線圈轉(zhuǎn)動時，它的兩個邊所經(jīng)過的位置磁場強(qiáng)弱都相同，從而使表盤的刻度均勻。 ◆反饋練習(xí) （1）將一根通有電流的直導(dǎo)線放入一勻強(qiáng)磁場中，電流與磁場的方向如圖所示，。試判斷下列各圖中導(dǎo)線所受安培力的方向。 ? ? ? ? ? ? （2）如果已知上圖中直導(dǎo)線長度為20cm、通有0.1A的電流，磁感應(yīng)強(qiáng)度為1T，試求出各圖中導(dǎo)線所受安培力的大小分別是多大？???

11、?[答案：0.02N?，0N，0.02N ] ? ◆課堂總結(jié) 1、安培力的大小 （1）通電導(dǎo)線長度一定時，電流越大，安培力越大?； （2）通電導(dǎo)線電流一定時，通電導(dǎo)線越長，安培力越大 （3）公式：????或????? （4）理解： 2、安培力的方向 ? 3、左手定則 ????伸開左手，使????????????跟??????????垂直，并且都??????????????????， 把手放入磁場中，讓??????????垂直穿入手心，并使???????????指向電流的方向， 那么，??????????????所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向。 4、思

12、考與與討論： ? 5、磁電式電流表 ◆家庭作業(yè)與活動 1．認(rèn)真閱讀課本 2．書面作業(yè)P176（5）、（6）、（7） 【教學(xué)小結(jié)】 磁感應(yīng)強(qiáng)度是描述磁場性質(zhì)的物理量，其概念的建立是本節(jié)的重點和難點。 在磁場中某處，垂直磁場方向放置的通電直導(dǎo)線，所受的磁場力與其導(dǎo)線長度和電流強(qiáng)度乘積的比值是不變的恒量，即只要在磁場中的位置不變，若是改變垂直磁場方向放置的導(dǎo)線長度，或改變其中的電流強(qiáng)度，則所受的磁場力改變，但磁場力與導(dǎo)線長度和電流強(qiáng)度乘積的比值是不變的，為一特定恒量，說明該恒量反映了磁場在該處的性質(zhì)。如果改變磁場中的位置，再垂直磁場方向放置通電直導(dǎo)線，其所受磁場力與導(dǎo)線長度和電流強(qiáng)度乘積的比值又是一個不同的恒量，該恒量即反映磁場在這一位置場的性質(zhì)。磁場的這種性質(zhì)命名為磁感應(yīng)強(qiáng)度。 這正可與電場類比：放在電場中某點的檢驗電荷所受到的電場力與其電量的比值是不變的恒量。它反映電場性質(zhì)，命名為電場強(qiáng)度。 對于安培力的方向的闡述，著重闡明線線關(guān)系和線面關(guān)系。 ? ? ? ? ? ? ? ☆教學(xué)設(shè)計☆ ? ? ? 磁場對通電導(dǎo)線的作用力 專心---專注---專業(yè)