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、理解磁感應(yīng)強(qiáng)度B （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計算。培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力。

2、 （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.并感受物理知識和日常生活之間的聯(lián)系。 二、教學(xué)重點： 安培力的方向確定和大小的計算。 三、教學(xué)難點： 左手定則的運用。 四、教具：U形磁鐵、電源、金屬桿、導(dǎo)線、鐵架臺、滑動變阻器、開關(guān)、多媒體。 五、教學(xué)過程： （一）復(fù)習(xí)引入：讓學(xué)生回憶在在第二節(jié)中學(xué)習(xí)的磁場的基本特征：對處在磁場中的磁體或電流有力的作用。 過渡：本節(jié)我們將對安培力做進(jìn)一步的討論。 （二）新課講解 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(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. 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

4、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P81圖3-3-3）。 【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(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

5、穿過就行。 練習(xí)：例1 判斷下圖中導(dǎo)線所受磁場力的方向. 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，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，并且用這兩個定則去解釋“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 【猜想與驗證】影響安培力的因素 ①電流的大小 ② 磁場的強(qiáng)弱 ③電流導(dǎo)體的長度 【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)大說明導(dǎo)體受到的安培力就大

6、. （2）改變磁場的大小，觀察發(fā)生的現(xiàn)象. ［現(xiàn)象］導(dǎo)體偏轉(zhuǎn)大說明導(dǎo)體受到的安培力就大. （3）改變導(dǎo)體的長度，觀察發(fā)生的現(xiàn)象. ［現(xiàn)象］導(dǎo)體偏轉(zhuǎn)大說明導(dǎo)體受到的安培力就大. 通電導(dǎo)線的電流I、導(dǎo)線長L與磁場B方向垂直時，通電導(dǎo)線所受的安培力的大?。篎 = BIL（最大） 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，有F = ILBsinθ 如果電流和磁場不垂直，則將磁場進(jìn)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。 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)線與磁場方向垂直時，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：國際單位制中是 ，簡稱特，符號是T. （3）B是矢量，其方向就是磁場方向，即小磁針靜止時N極的指向或N極的 方向或磁感線上該點的切線方向 （4）疊加原理：磁感應(yīng)強(qiáng)度B是矢量，滿足疊加原理．若空間同時存在幾個磁場，空間某處的磁場應(yīng)該由這幾個磁場 ． 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)度的下列說法中，正確的是(　　) A．磁感應(yīng)強(qiáng)度是用來表示磁場強(qiáng)弱的物理量 B．若有一小段通電導(dǎo)體在某點不受磁場力的作用，則該點的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零 C．若有一小段長為L，通以電流為I的導(dǎo)體，在磁場中某處受到的磁場力為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，某點的磁感應(yīng)強(qiáng)度就越小 六、課堂小結(jié) 1、安培力的方向（左手定則） 伸開左手，使拇指與四指在同一個平面內(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)電流與磁場方向垂直時，F(xiàn) = BIL （2.當(dāng)電流與磁場方向夾θ角時，F(xiàn) = BILsinθ 3、磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝ 七、作業(yè)P84 1、2 八、反思