《2022年高中物理 第四節(jié) 磁場對通電導(dǎo)線的作用力教案 新人教版選修3》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022年高中物理 第四節(jié) 磁場對通電導(dǎo)線的作用力教案 新人教版選修3（3頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022年高中物理 第四節(jié) 磁場對通電導(dǎo)線的作用力教案 新人教版選修3 一、教學(xué)目標(biāo) （一）知識與技能 1、知道什么是安培力。知道通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向與電流、磁場方向都垂直時，它的方向的判斷----左手定則。知道左手定則的內(nèi)容，會用左手定則熟練地判定安培力的方向，并會用它解答有關(guān)問題. 2、會用安培力公式F=BIL解答有關(guān)問題. 知道電流方向與磁場方向平行時，電流受的安培力最小，等于零；電流方向與磁場方向垂直時，電流受的安培力最大，等于BIL. 3、了解磁電式電流表的內(nèi)部構(gòu)造的原理。 （二）過程與方法 通過演示、分析、歸納、運用使學(xué)生理解安培力的方向和大小的

2、計算。培養(yǎng)學(xué)生的間想像能力。 （三）情感態(tài)度與價值觀 使學(xué)生學(xué)會由個別事物的個性來認(rèn)識一般事物的共性的認(rèn)識事物的一種重要的科學(xué)方法.并通過對磁電式電流表的內(nèi)部構(gòu)造的原理了解，感受物理知識之間的聯(lián)系。 二、重點與難點： 重點：安培力的方向確定和大小的計算。 難點：左手定則的運用（尤其是當(dāng)電流和磁場不垂直時，左手定則如何變通使用）。 三、教具：磁鐵、電源、金屬桿、導(dǎo)線、鐵架臺、滑動變阻器、多媒體。 四、教學(xué)過程： （一） 復(fù)習(xí)引入 讓學(xué)生回憶在在第二節(jié)中通電導(dǎo)線在磁場中受力大小與什么因素有關(guān)。 過渡：本節(jié)我們將對安培力做進一步的討論。 （二）新課講解-----第四節(jié) 、磁場對

3、通電導(dǎo)線的作用力 安培力：磁場對電流的作用力. 安培力是以安培的名字命名的，因為他研究磁場對電流的作用力有突出的貢獻. 1．安培力的方向 【演示】按照P85圖3。1—3所示進行演示。 （1）、改變電流的方向，觀察發(fā)生的現(xiàn)象. ［現(xiàn)象］導(dǎo)體向相反的方向運動. （2）、調(diào)換磁鐵兩極的位置來改變磁場方向，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.（P96圖3。4-1）

4、 如何判斷安培力的方向呢？ 人們通過大量的實驗研究，總結(jié)出通電導(dǎo)線受安培力方向和電流方向、磁場方向存在著一個規(guī)律一一左手定則． 左手定則：伸開左手，使大拇指跟其余四個手指垂直，并且跟手掌在同一個平面內(nèi)，把手放人磁場中，讓磁感線垂直穿人手心，并使伸開的四指指向電流方向，那么，拇指所指的方向，就是通電導(dǎo)線在磁場中的受力方向．（如圖）。 【說明】左手定則是一個難點，涉及三個物理量的方向，涉及三維空間，而學(xué)生的空間想像力還不強，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(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

5、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：電流和磁場可以不垂直，但安培力必然和電流方向垂直，也和磁場方向垂直，用左手定則時，磁場不一定垂直穿過手心，只要不從手背傳過就行。 *至于大小法則，如果電流和磁場不垂直，則將磁場進行分解，取垂直分量代入公式即可；從這個角度不難理解——如果電流和磁場平行，那么安培力是多少？[學(xué)生]為零。 引導(dǎo)學(xué)生分析判斷P99第一題 補充練習(xí)：判斷下圖中導(dǎo)線A所受磁場力的方向. 答案： （垂直于紙面向外） 【演示】平行通電直導(dǎo)線之間的的相互作用（P97圖3。4—3）。 引導(dǎo)學(xué)生區(qū)別安培定則和左手定則，并且用這兩個定則去

6、解釋“平行通電導(dǎo)線之間的相互作用”這一演示實驗，解釋時應(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)生的磁場施加的，反之亦然。 2、安培力的大小 通電導(dǎo)線（電流為I、導(dǎo)線長為L）和磁場（B）方向垂直時，通電導(dǎo)線所受的安培力的大?。篎 = BIL（最大） 兩種特例：即F = ILB(I⊥B)和F = 0(I∥B)。 一般情況：當(dāng)磁感應(yīng)強度B的方向與導(dǎo)線成θ角時，有F = ILBsinθ 【注意】在推導(dǎo)公式時，要讓學(xué)生明確兩點：一是矢量的正交分解體現(xiàn)兩個分量與原來的矢量是等效替代的關(guān)系，二是從特殊到一般的歸納的思維方法。（具體推導(dǎo)見P97） 還應(yīng)該注意的是：盡管

7、公式F=ILB是從公式B=F/IL變形而得的，但兩者的物理意義卻 有不同。①公式B=F/IL是根據(jù)放置于給定磁場中的給定點上的檢驗電流(電流元)受力情況，來確定這一位置的磁場的性質(zhì)，它對任何磁場中的任何點都是適用的。②公式F=ILB則是在已知磁場性質(zhì)的基礎(chǔ)上，確定在給定位置上給定的一小段通電直導(dǎo)線的受力情況，在中學(xué)階段，它只適用于勻強磁場。教師應(yīng)該給學(xué)生指出：物理公式在作數(shù)學(xué)的等價變形時，其物理意義和適用范圍將會發(fā)生變化。這是應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決物理問題時所要引起注意的問題，但卻往往被人們所忽視。 應(yīng)該提醒學(xué)生注意安培力與庫侖力的區(qū)別。電荷在電場中某一點受到的庫侖力是一定的，方向與該點

8、的電場方向要么相同，要么相反。而電流在磁場中某處受到的磁場力，與電流在磁場中放置的方向有關(guān)，電流方向與磁場方向平行時，電流受的安培力最小，等于零；電流方向與磁場方向垂直時，電流受的安培力最大，等于BIL，一般情況下的安培力大于零，小于BIL，方向與磁場方向垂直。 3、磁電式電流表 （1）電流表的組成及磁場分布 請同學(xué)們閱讀課文，讓學(xué)生先看清楚磁鐵、鋁框、線圈、螺旋彈簧、極靴、指針、鐵質(zhì)圓柱等構(gòu)件，了解它們之中哪些是固定的，哪些是可動的。然后回答.：電流表主要由哪幾部分組成的？ 數(shù)分鐘后，教師出示實物投影并課件演示---圖1 ［學(xué)生答］電流表由永久磁鐵、鐵芯、線圈、螺旋彈簧、指針、刻

9、度盤等六部分組成. 電流表的組成：永久磁鐵、鐵芯、線圈、螺旋彈簧、指針、刻度盤.（最基本的是磁鐵和線圈） 教師提示注意：a、鐵芯、線圈和指針是一個整體；b、蹄形磁鐵內(nèi)置軟鐵是為了（和鐵芯一起）造就輻向磁場；c、觀察——鐵芯轉(zhuǎn)動時螺旋彈簧會形變。 ［實物投影課本圖2］ ［問題］電流表中磁場分布有何特點呢？ ［教師講解］電流表中磁鐵與鐵芯之間是均勻輻向分布的. ［問題］什么是均勻輻向分布呢？ ［教師進一步講解］所謂均勻輻向分布，就是說所有磁感線的延長線都通過鐵芯的中心，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.該磁場并非勻強磁場，但在以鐵芯為中心的圓圈上，各點的磁感應(yīng)強度B的大小是相等的. （2）電流表的工作原理-------引導(dǎo)學(xué)生弄清楚以下幾點：（并請學(xué)生自己歸納P98） ①線圈的轉(zhuǎn)動是怎樣產(chǎn)生的? ②線圈為什么不一直轉(zhuǎn)下去？ ③為什么指針偏轉(zhuǎn)角度的大小可以說明被測電流的強弱? ④如何根據(jù)指針偏轉(zhuǎn)的方向來確定電路上電流的方向? ⑤使用時要特別注意什么? （三）對本節(jié)要點做簡要小結(jié). （四）鞏固新課：1、復(fù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容 2、做一做（P98） 3、完成“問題與練習(xí)”2、4練習(xí)，3作業(yè)。