2022年高中物理 第四節(jié) 磁場對通電導線的作用力教案 新人教版選修3

《2022年高中物理 第四節(jié) 磁場對通電導線的作用力教案 新人教版選修3》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2022年高中物理 第四節(jié) 磁場對通電導線的作用力教案 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) 磁場對通電導線的作用力教案 新人教版選修3 一、教學目標 （一）知識與技能 1、知道什么是安培力。知道通電導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，并會用它解答有關問題. 2、會用安培力公式F=BIL解答有關問題. 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、運用使學生理解安培力的方向和大小的

2、計算。培養(yǎng)學生的間想像能力。 （三）情感態(tài)度與價值觀 使學生學會由個別事物的個性來認識一般事物的共性的認識事物的一種重要的科學方法.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、導線、鐵架臺、滑動變阻器、多媒體。 四、教學過程： （一） 復習引入 讓學生回憶在在第二節(jié)中通電導線在磁場中受力大小與什么因素有關。 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］導體又向相反的方向運動 ［教師引導學生分析得出結(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，而學生的空間想像力還不強，所以教師應引導學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)，還要引導學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、一引導學生展示。 *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？[學生]為零。 引導學生分析判斷P99第一題 補充練習：判斷下圖中導線A所受磁場力的方向. 答案： （垂直于紙面向外） 【演示】平行通電直導線之間的的相互作用（P97圖3。4—3）。 引導學生區(qū)別安培定則和左手定則，并且用這兩個定則去

6、解釋“平行通電導線之間的相互作用”這一演示實驗，解釋時應明白左邊的通電導線受到的安培力是右邊的通電導線所產(chǎn)生的磁場施加的，反之亦然。 2、安培力的大小 通電導線（電流為I、導線長為L）和磁場（B）方向垂直時，通電導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：當磁感應強度B的方向與導線成θ角時，有F = ILBsinθ 【注意】在推導公式時，要讓學生明確兩點：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系，二是從特殊到一般的歸納的思維方法。（具體推導見P97） 還應該注意的是：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)的基礎上，確定在給定位置上給定的一小段通電直導線的受力情況，在中學階段，它只適用于勻強磁場。教師應該給學生指出：物理公式在作數(shù)學的等價變形時，其物理意義和適用范圍將會發(fā)生變化。這是應用數(shù)學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。 應該提醒學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，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 請同學們閱讀課文，讓學生先看清楚磁鐵、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，各點的磁感應強度B的大小是相等的. （2）電流表的工作原理-------引導學生弄清楚以下幾點：（并請學生自己歸納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、復習本節(jié)內(nèi)容 2、做一做（P98） 3、完成“問題與練習”2、4練習，3作業(yè)。