2022年高二物理 第三節(jié)《探究安培力》教案 新人教版

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1、2022年高二物理 第三節(jié)《探究安培力》教案 新人教版 一、教學(xué)目標(biāo) （一）知識(shí)與技能 1、知道什么是安培力。知道通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向與電流、磁場(chǎng)方向都垂直時(shí)，它的方向的判斷----左手定則。知道左手定則的內(nèi)容，會(huì)用左手定則熟練地判定安培力的方向，并會(huì)用它解答有關(guān)問(wèn)題. 2、會(huì)用安培力公式F=BIL解答有關(guān)問(wèn)題. 知道電流方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，電流受的安培力最小，等于零；電流方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，電流受的安培力最大，等于BIL. 3、理解磁感應(yīng)強(qiáng)度B （二）過(guò)程與方法 通過(guò)演示、分析、歸納、運(yùn)用，使學(xué)生理解安培力的方向和大小的計(jì)算。培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力。

2、 （三）情感態(tài)度與價(jià)值觀 使學(xué)生學(xué)會(huì)由個(gè)別事物的個(gè)性來(lái)認(rèn)識(shí)一般事物的共性的認(rèn)識(shí)事物的一種重要的科學(xué)方法.并感受物理知識(shí)和日常生活之間的聯(lián)系。 二、教學(xué)重點(diǎn)： 安培力的方向確定和大小的計(jì)算。 三、教學(xué)難點(diǎn)： 左手定則的運(yùn)用。 四、教具：U形磁鐵、電源、金屬桿、導(dǎo)線、鐵架臺(tái)、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、多媒體。 五、教學(xué)過(guò)程： （一）復(fù)習(xí)引入：讓學(xué)生回憶在在第二節(jié)中學(xué)習(xí)的磁場(chǎng)的基本特征：對(duì)處在磁場(chǎng)中的磁體或電流有力的作用。 過(guò)渡：本節(jié)我們將對(duì)安培力做進(jìn)一步的討論。 （二）新課講解 安培力：磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力. 安培力是以安培的名字命名的，因?yàn)樗芯看艌?chǎng)對(duì)電流的作用力有突出的貢獻(xiàn).

3、 1．安培力的方向 【演示】 （1）改變電流的方向，觀察發(fā)生的現(xiàn)象. ［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，觀察發(fā)生的現(xiàn)象. ［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. 如何判斷安培力的方向呢？ 人們通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)研究，總結(jié)出通電導(dǎo)線受安培力方向和電流方向、磁場(chǎng)方向存在著一個(gè)規(guī)律一一左手定則． 左手定則：伸開(kāi)左手，使大拇指跟其余四個(gè)手指垂直，并且跟手

4、掌在同一個(gè)平面內(nèi)，把手放人磁場(chǎng)中，讓磁感線垂直穿人手心，并使伸開(kāi)的四指指向電流方向，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．（如圖P81圖3-3-3）。 【說(shuō)明】左手定則是一個(gè)難點(diǎn)，涉及三個(gè)物理量的方向，涉及三維空間，而學(xué)生的空間想像力還不強(qiáng)，所以教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生如何將三維圖形用二維圖形表達(dá)(側(cè)視圖、俯視圖和剖面圖等等)，還要引導(dǎo)學(xué)生如何將二維圖形想像成三維圖形。---可將右圖從側(cè)視圖、俯視圖和剖面圖一一引導(dǎo)學(xué)生展示。 *一般情形的安培力方向法則介紹… 結(jié)論：電流和磁場(chǎng)可以不垂直，但安培力必然和電流方向垂直，也和磁場(chǎng)方向垂直，用左手定則時(shí)，磁場(chǎng)不一定垂直穿過(guò)手心，只要不從手背

5、穿過(guò)就行。 練習(xí)：例1 判斷下圖中導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力的方向. 例2平行通電直導(dǎo)線之間的的相互作用（P76圖3-2—6）。 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？ 引導(dǎo)學(xué)生區(qū)別安培定則和左手定則，并且用這兩個(gè)定則去解釋“平行通電導(dǎo)線之間的相互作用”這一演示實(shí)驗(yàn)，解釋時(shí)應(yīng)明白左邊的通電導(dǎo)線受到的安培力是右邊的通電導(dǎo)線所產(chǎn)生的磁場(chǎng)施加的，反之亦然。 2、安培力的大小 【猜想與驗(yàn)證】影響安培力的因素 ①電流的大小 ② 磁場(chǎng)的強(qiáng)弱 ③電流導(dǎo)體的長(zhǎng)度 【演示】 （1）改變電流的大小，觀察發(fā)生的現(xiàn)象. ［現(xiàn)象］導(dǎo)體偏轉(zhuǎn)大說(shuō)明導(dǎo)體受到的安培力就大

6、. （2）改變磁場(chǎng)的大小，觀察發(fā)生的現(xiàn)象. ［現(xiàn)象］導(dǎo)體偏轉(zhuǎn)大說(shuō)明導(dǎo)體受到的安培力就大. （3）改變導(dǎo)體的長(zhǎng)度，觀察發(fā)生的現(xiàn)象. ［現(xiàn)象］導(dǎo)體偏轉(zhuǎn)大說(shuō)明導(dǎo)體受到的安培力就大. 通電導(dǎo)線的電流I、導(dǎo)線長(zhǎng)L與磁場(chǎng)B方向垂直時(shí)，通電導(dǎo)線所受的安培力的大?。篎 = BIL（最大） 一般情況：當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與導(dǎo)線（I）成θ角時(shí)，有F = ILBsinθ 如果電流和磁場(chǎng)不垂直，則將磁場(chǎng)進(jìn)行分解，取垂直分量代入公式即可；從這個(gè)角度不難理解——如果電流和磁場(chǎng)平行，那么安培力是多少？[學(xué)生]為零。 兩種特例：即F = ILB(I⊥B)和F = 0(I∥B)。 例3 3、磁感應(yīng)強(qiáng)

7、度 磁感應(yīng)強(qiáng)度——定量描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量。 物理學(xué)規(guī)定：當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，通電導(dǎo)線所受的安培力F 跟電流I 和導(dǎo)線的乘積IL的比值叫做磁感應(yīng)強(qiáng)度。用B表示。 （1） 公式：B＝ （2）單位：國(guó)際單位制中是 ，簡(jiǎn)稱特，符號(hào)是T. （3）B是矢量，其方向就是磁場(chǎng)方向，即小磁針靜止時(shí)N極的指向或N極的 方向或磁感線上該點(diǎn)的切線方向 （4）疊加原理：磁感應(yīng)強(qiáng)度B是矢量，滿足疊加原理．若空間同時(shí)存在幾個(gè)磁場(chǎng)，空間某處的磁場(chǎng)應(yīng)該由這幾個(gè)磁場(chǎng) ． 例4 在磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式B＝中，有關(guān)各物理量間的關(guān)系，下列說(shuō)法中正確的是(　　)

8、 A．B由F、I和L決定 B．F由B、I和L決定 C．I由B、F和L決定 D．L由B、F和I決定 例5有關(guān)磁感應(yīng)強(qiáng)度的下列說(shuō)法中，正確的是(　　) A．磁感應(yīng)強(qiáng)度是用來(lái)表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量 B．若有一小段通電導(dǎo)體在某點(diǎn)不受磁場(chǎng)力的作用，則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零 C．若有一小段長(zhǎng)為L(zhǎng)，通以電流為I的導(dǎo)體，在磁場(chǎng)中某處受到的磁場(chǎng)力為F，則該處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小一定是 D．由定義式B＝可知，電流強(qiáng)度I越大，導(dǎo)線L越長(zhǎng)，某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度就越小 六、課堂小結(jié) 1、安培力的方向（左手定則） 伸開(kāi)左手，使拇指與四指在同一個(gè)平面內(nèi)并跟四指垂直 手心：磁感線垂直穿入 四指：指向電流的方向 拇指：所指的就是安培力的方向。 2、安培力的大小 （1.當(dāng)電流與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，F(xiàn) = BIL （2.當(dāng)電流與磁場(chǎng)方向夾θ角時(shí)，F(xiàn) = BILsinθ 3、磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝ 七、作業(yè)P84 1、2 八、反思