2019-2020年高中物理 安培力 磁感應強度2教案 人教版二冊.doc

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2019-2020年高中物理 安培力 磁感應強度2教案 人教版二冊 一、教學目標 復習上節(jié)課所學的知識，加深對磁感應強度概念的理解，能夠運用安培力公式和磁感應強度公式進行簡單運算。 二、重點、難點分析 重點是在掌握磁感應強度定義的基礎上，掌握磁場對電流作用的計算方法，并能熟練地運用左手定則判斷通電導線受到的磁場力的方向。 三、教 具：幻燈片、投影儀 四、教 法：復習提問，講練結合 五、教學過程 （一）引入新課 上節(jié)課我們學習了安培力及磁感應強度的概念．這節(jié)課我們對上節(jié)課所學的知識進行復習和應用。 （二）進行新課 復習提問： 1．磁感應強度是由什么決定的？ 答：磁感應強度是由產生磁場的場電流的大小、分布和空間位置確定的。 2．磁感應強度的定義式是什么？ 答：磁感應強度的定義式是B＝。 3．磁感應強度的定義式在什么條件下才成立？ 答：只有在通電直導線垂直磁場方向放入勻強磁場中，公式B＝成立。 4．垂直磁場方向放入勻強磁場的通電導線長L=1cm，通電電流強度I=10A，若它所受的磁場力F=5N，求（1）該磁場的磁感應強度B是多少？（2）若導線平行磁場方向放置，它所受的磁場力F為多大？該磁場的磁感應強度B是多少？。 答：（1）因通電導線垂直磁場方向放入勻強磁場，所以根據磁感應強度的定義式： 　　　B＝＝＝0.5T （2）導線平行磁場方向放置，它所受的磁場力F為零，該磁場的磁感應強度B仍是0.5T。 點評：計算磁感應強度B時，要注意導線必須垂直磁場方向放置，此時磁感應強度B才等于導線所受安培力F與導線中電流I和導線長度L乘積的比值。當導線平行磁場方向放置時，它所受的磁場力F為零，但磁感應強度B是由磁場的性質決定的，與導線放置方向及所受安培力大小無關。 5．安培力的方向如何判定？ 答：用左手定則判定。伸開左手，使大拇指跟其余四個手指垂直，并且都跟手掌在一個平面內，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，拇指所指的方向，就是通電導線在磁場中的受力方向。 6．投影并在黑板上演算下面的題目：下列圖3中的通電導線長均為L=20cm，通電電流強度均為I=5A，它們放入磁感應強度均為B=0.8T的勻強磁場中，求它們所受磁場力（安培力）。 讓三個同學上黑板上做，其他同學在課堂練習本上做，若有做錯的，講明錯在哪兒，正確解應是多少，并把判斷和描述磁場力方向的方法再給學生講解一下（如下圖示）。 【例1】兩根平行輸電線，其上的電流反向，試畫出它們之間的相互作用力。 分析：如下圖所示，A、B兩根輸電線，電流方向相反。通電導線B處在通電導線A產生的磁場中，受到A產生的磁場的磁場力作用；通電導線A處在通電導線B產生的磁場中，受到B產生的磁場的磁場力作用。我們可以先用安培定則確定通電導線B在導線A處的磁場方向BB，再用左手定則確定通電導線A受到的磁場力FA的方向；同理，再用安培定則先確定通電導線A在導線B處的磁場方向BA，再用左手定則確定通電導線B受到的磁場力FB的方向。經分析得出反向電流的兩根平行導線間存在的相互作用力是斥力。 完成上述分析，可以讓同學在課堂作業(yè)本上畫出電流方向相同的平行導線間的相互作用力，自己得出同向電流的兩根平行導線間存在的相互作用是引力。 【例2】斜角為θ=30的光滑導體滑軌A和B，上端接入一電動勢E=3V、內阻不計的電源，滑軌間距為L=10厘米，將一個質量為m=30g，電阻R=0.5Ω的金屬棒水平放置在滑軌上，若滑軌周圍存在著垂直于滑軌平面的勻強磁場，當閉合開關S后，金屬棒剛好靜止在滑軌上，如下圖所示，求滑軌周圍空間的磁場方向和磁感應強度的大小是多少？ 解：合上開關S后金屬棒上有電流流過，且金屬棒保持靜止，由閉合電路歐姆定律： I＝＝6A 金屬棒靜止在滑軌上，它受到重力mg和滑輪支持力N的作用，因軌道光滑，僅此二力金屬棒不可能平衡，它必然還受到垂直于滑軌平面的磁場的安培力作用才能平衡，根據題意和左手定則判斷出，磁場方向垂直滑軌面斜向下，金屬棒受到磁場的安培力沿斜面向上，如圖所示，由進一步受力分析得出，若金屬棒平衡，則它受到的安培力F應與重力沿斜面向下的分量mgsinθ大小相等，方向相反： F-mgsinθ=0……① 又 F=BIL代入①得BIL=mgsinθ T （三）鞏固練習 練習1．勻強磁場中長2cm的通電導線垂直磁場方向，當通過導線的電流為2A時，它受到的磁場力大小為410-3N，問：該處的磁感應強度B是多大？（讓學生回答） 應答：根據磁感應強度的定義：　B＝＝＝0.1T 在這里應提醒學生在計算中要統(tǒng)一單位，計算中必須運用國際單位。 再問：若上題中，電流不變，導線長度減小到1cm，則它受磁場力F和該處的磁感應強度B各是多少？若導線長不變，電流增大為5A，則它受磁場力F和該處的磁感應強度B各是多少？ 引導學生討論，得出正確的答案：210-3N，0.1T；110-2N，0.1T，并指出，某處的磁感應強度由建立該磁場的場電流情況和該點的空間位置來決定，與檢驗通電直導線的電流強度大小、導線長短無關。 練習2．檢驗某處有無電場存在，可以用什么方法？檢驗某處有無磁場存在，可以用什么方法？ 回答：檢驗有無電場存在，可用檢驗電荷，把檢驗電荷放在被檢驗處，若該檢驗電荷受到電場力作用，則該處有電場存在，場強不為零；若該檢驗電荷沒有受到電場力作用，該處沒有電場存在或該處場強為零。檢驗某處有無磁場存在，可用“檢驗電流”，把通電導線放在被檢驗處，若該通電導線受磁場力作用，則該處有磁場存在，磁感應強度不為零；若該通電導線不受磁場力作用，則該處無磁場存在，該處磁感應強度為零。 追問：如果通電導線不受磁場力，該處是一定不存在磁場，磁感應強度一定為零嗎？ 引導學生討論，得出“不一定”的正確結果。因為當通電導線平行磁場方向放在磁場中，它是不受磁場力作用的（這是實驗證明的結論）。再次強調磁感應強度定義的條件：通電直導線必須垂直磁場方向放置。 再問：如何利用通電導線檢驗某處磁場的存在與否呢？ 應答：可以改變通電導線的方向，若在各個方向均不受磁場力作用，則該處沒有磁場。 再問：在通電導線在不同方法檢測，至少檢測幾次就可確定該處沒有磁場存在？ 應答：至少在相互垂直的兩個方向上檢測兩次。先將其放在任意方向檢測，若此時其不受磁場力作用，則再將通電導線沿垂直剛才的方向放置，若此時其仍不受磁場力作用，則說明該處無磁場存在。 （四）課堂小結 1．當通電直導線垂直磁場方向放入磁場中時受到磁場的安培力最大，F(xiàn)=BIL；當通電直導線平行磁場方向放入磁場中時受到磁場的安培力為零。 2．安培力的大小與電流的大小，導線的長短，磁感應強度的大小及電流方向跟磁場方向的夾角有關系。 3．磁場對通電直導線的安培力的方向，用左手定則來判斷。 4．安培力的方向、電流的方向及磁場的方向三者之間的關系，安培力的方向一定同時垂直于磁場方向和電流方向，即安培力垂直于磁場方向與電流方向所決定的平面，但磁場方向與電流方向不一定互相垂直。 （五）課外作業(yè)：把課本P187－P188習題習題（A組）（1）－（3）題做在課本上，（4）、（5）題做在作業(yè)本上。 六、說明： 1．在本課教學中應向學生說明，磁感應強度B只由磁場本身決定，而導線所受安培力F由B、I、L、電流方向跟磁場方向的夾角共同決定。 2．在教學中可簡要說明F=BIL公式除了適用于勻強磁場中的通電導線外，也適用于非勻強磁場中的電流元。