《磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力》教學(xué)設(shè)計(jì)(共7頁(yè))

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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 《磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力》教學(xué)設(shè)計(jì) 【教材分析】 本節(jié)知識(shí)是以第一、二節(jié)磁場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度為基礎(chǔ)，并綜合運(yùn)用第三節(jié)磁感線的根念，對(duì)磁場(chǎng)的力的性質(zhì)做進(jìn)一步深入的研究探討。磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的力的作用不僅與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向有關(guān)，而且與導(dǎo)線中的電流方向有關(guān)，如何更清楚地闡明磁場(chǎng)、電流和力三者的空間位置關(guān)關(guān)系，是理解安培力的矢量性的關(guān)鍵。同時(shí)，這節(jié)知識(shí)的正確理解也為后面的洛侖茲力的有關(guān)知識(shí)理解打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 【教學(xué)目標(biāo)】 （一）知識(shí)與技能 （1）理解磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義及其物理意義； （2）知道什么是安培力，會(huì)推導(dǎo)安培力公式F=BILsinθ。

2、能夠利用安培力公式和磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式進(jìn)行計(jì)算； （3）知道磁感線和磁感應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)系，知道勻強(qiáng)磁場(chǎng)的特點(diǎn)； （4）熟練應(yīng)用左手定則判斷安培力的方向。 （二）過(guò)程與方法 （1）通過(guò)觀察演示實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察理解、空間想象能力。 ?(2)?通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)歸納、總結(jié)安培力的方向與電流、磁場(chǎng)方向的關(guān)系——左手定則。 （三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀 （1）、滲透物理學(xué)方法的教育，體會(huì)實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)發(fā)展中的作用和用比值定義物理量的方法。 （2）、通過(guò)一般情況下安培力的公式F=BIL以及F=BILsinθ使學(xué)生形成認(rèn)識(shí)事物規(guī)律要抓住一般性的科學(xué)方法。 【教學(xué)重難點(diǎn)】 教學(xué)重點(diǎn)：安培力的大小計(jì)算和

3、方向的判定。 教學(xué)難點(diǎn)：左手定則 【教學(xué)思路】 通過(guò)觀察演示實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察理解、空間想象能力。與電場(chǎng)一節(jié)對(duì)比學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生類比、推理能力。磁感應(yīng)強(qiáng)度是描述磁場(chǎng)性質(zhì)的物理量，其概念的建立是本節(jié)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。對(duì)于安培力的方向的闡述，著重闡明線線關(guān)系和線面關(guān)系。 ? 教學(xué)方法：?-實(shí)驗(yàn)觀察法、邏輯推理法、講解法 【教學(xué)器材】 蹄形磁鐵多個(gè)、水平平行裸銅線導(dǎo)軌，帶夾導(dǎo)線三根，、電源、開(kāi)關(guān)、鐵架臺(tái)、投影片，多媒體輔助教學(xué)設(shè)備 【教學(xué)過(guò)程】 ◆新課導(dǎo)入 （一）復(fù)習(xí)提問(wèn)： （1）什么是磁場(chǎng)？ 通電直導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)有什么特點(diǎn)？ 環(huán)形電流周轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)有什么特點(diǎn)？ （2）畫(huà)出以下幾

4、種磁場(chǎng)的磁感線的分布： （二）引入 通過(guò)第二節(jié)的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)初步了解磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力。安培在這方面的研究做出了杰出的貢獻(xiàn)，為了紀(jì)念他，人們把通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受的作用力叫做安培力。這節(jié)課我們對(duì)安培力作進(jìn)一步的討論。 ◆新課展示： 1、安培力的大小 演示實(shí)驗(yàn)： ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 先介紹如圖中的實(shí)驗(yàn)裝置，然后觀察實(shí)驗(yàn)。 如圖所示，三塊相同的蹄形磁鐵并列放置，可以認(rèn)為磁極間的磁場(chǎng)是均勻的。將一根直導(dǎo)線懸掛在磁鐵的兩極間。有電流通過(guò)時(shí)導(dǎo)線將擺動(dòng)一個(gè)角度，通過(guò)這個(gè)角度我們可以比較安培力的大小。分別接通“2、3”和“1、4”可以改變導(dǎo)線通

5、電部分的長(zhǎng)度，電流強(qiáng)度由外部電路控制。先保持導(dǎo)線通電部分的長(zhǎng)度不變，改變電流的大小；然后保持電流不變，改變導(dǎo)線通電部分的長(zhǎng)度。觀察這兩個(gè)因素對(duì)磁場(chǎng)力的影響。 磁場(chǎng)對(duì)通電直導(dǎo)線有力的作用，引導(dǎo)學(xué)生作定性分析，得出：確定的磁場(chǎng)，對(duì)通電直導(dǎo)線的作用力大小與直導(dǎo)線的長(zhǎng)度L、通入電流強(qiáng)度I有關(guān)。 （1）通電導(dǎo)線長(zhǎng)度一定時(shí)，電流越大，安培力越大?； （2）通電導(dǎo)線電流一定時(shí)，通電導(dǎo)線越長(zhǎng)，安培力越大?； ???????總結(jié)：精確的實(shí)驗(yàn)表明通電直導(dǎo)線垂直放置在確定的磁場(chǎng)中受到的磁場(chǎng)力F跟通過(guò)的電流強(qiáng)度I和導(dǎo)線長(zhǎng)度L成正比，或者說(shuō)跟I·L的乘積成正比。這就是說(shuō)無(wú)論怎樣改變電流強(qiáng)度I和導(dǎo)線長(zhǎng)度L，乘積I

6、L增大多少倍，則F也增大多少倍。 ????（3）寫(xiě)成公式為：???或????? ???????單位：特斯拉（T）1T=1N／（A·m） （?教師引導(dǎo)學(xué)生一起分析以上兩式中B的物理意義。） （4）理解： ????????????①在同一磁場(chǎng)中，不管I和L怎樣變化，B總是不變的，即比值是恒量。 ????????????②在不同磁場(chǎng)中，B一般是不同的，即比值與磁場(chǎng)有關(guān)。 ???????總結(jié)：比值B是由磁場(chǎng)本身決定的。在I、L一定的情況下，F(xiàn)越大，比值B越大，表示磁場(chǎng)越強(qiáng)?？梢?jiàn)，用比值B可以表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱。 類比：正如電場(chǎng)特性用電場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)描述一樣，磁場(chǎng)特性用一個(gè)新的物理量——磁感應(yīng)強(qiáng)度

7、來(lái)描述。 2、安培力的方向 演示：改變電流的方向?????????????? 現(xiàn)象：導(dǎo)體向相反的方向運(yùn)動(dòng)。 演示：調(diào)換磁鐵兩極的位置來(lái)改變磁場(chǎng)方向 ?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。 ? （以上的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，也可以用右邊的兩圖來(lái)表示，大量的實(shí)驗(yàn)表明，這個(gè)結(jié)論正好與我們的左手相符合，因此人們把它稱作左手定則。） 3、左手定則 通電直導(dǎo)線所受安培力的方向和磁場(chǎng)方向、電流方向之間的關(guān)系，

8、可以用左手定則來(lái)判定：伸開(kāi)左手，使大拇指跟其余四個(gè)手指垂直，并且都和手掌在一個(gè)平面內(nèi)，把手放入磁場(chǎng)中，讓磁感線垂直穿入 手心，并使伸開(kāi)的四指指向電流的方向，那么，大拇指所指的方向 就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向。 例：判斷下圖中導(dǎo)線A所受磁場(chǎng)力的方向。 ??????????????? 4、思考與與討論： 通電平行直導(dǎo)線間的作用力方向如何呢？ 演示：電流的方向相同時(shí)??????????? 現(xiàn)象：兩平行導(dǎo)線相互靠近。 演示：電流的方向相反時(shí)???????????? 現(xiàn)象：兩平行導(dǎo)線相互遠(yuǎn)離。 引導(dǎo)學(xué)生利用已有的知識(shí)進(jìn)行分析： 如圖，兩根靠近的平行直導(dǎo)線通入方向相同的電

9、流時(shí)，它們相互間的作用力的方向如何? ???????????????? 說(shuō)明：分析通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的受力時(shí)，要先確定導(dǎo)線所在處的磁場(chǎng)方向，然后根據(jù)左手定則確定通電導(dǎo)線的受力方向。 5、磁電式電流表 中學(xué)實(shí)驗(yàn)室里使用的電流表是磁電式電流表，下面我們來(lái)學(xué)習(xí)磁電式電流表的工作原理。 ? （1）電流表主要由哪幾部分組成的？投影圖3.4-5。????????????????????? ? ? ? ? ? ? ? 電流表由永久磁鐵、鐵芯、線圈、螺旋彈簧、指針、刻度盤(pán)等六部分組成。 （2）什么電流表可測(cè)出電流的強(qiáng)弱和方向？ 磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力和電流成正比，圈

10、中的電流越大，安培力越大，線圈和指針偏轉(zhuǎn)的角度就越大，因此，根據(jù)指針偏轉(zhuǎn)角度的大小，可以知道被測(cè)電流的強(qiáng)弱。 （3）電流表中磁場(chǎng)分布有何特點(diǎn)呢？ 電流表中磁鐵與鐵芯之間是均勻輻向分布的(如圖3.4-7)。 這樣的磁場(chǎng)，可使線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，它的兩個(gè)邊所經(jīng)過(guò)的位置磁場(chǎng)強(qiáng)弱都相同，從而使表盤(pán)的刻度均勻。 ◆反饋練習(xí) （1）將一根通有電流的直導(dǎo)線放入一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電流與磁場(chǎng)的方向如圖所示，。試判斷下列各圖中導(dǎo)線所受安培力的方向。 ? ? ? ? ? ? （2）如果已知上圖中直導(dǎo)線長(zhǎng)度為20cm、通有0.1A的電流，磁感應(yīng)強(qiáng)度為1T，試求出各圖中導(dǎo)線所受安培力的大小分別是多大？???

11、?[答案：0.02N?，0N，0.02N ] ? ◆課堂總結(jié) 1、安培力的大小 （1）通電導(dǎo)線長(zhǎng)度一定時(shí)，電流越大，安培力越大?； （2）通電導(dǎo)線電流一定時(shí)，通電導(dǎo)線越長(zhǎng)，安培力越大 （3）公式：????或????? （4）理解： 2、安培力的方向 ? 3、左手定則 ????伸開(kāi)左手，使????????????跟??????????垂直，并且都??????????????????， 把手放入磁場(chǎng)中，讓??????????垂直穿入手心，并使???????????指向電流的方向， 那么，??????????????所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向。 4、思

12、考與與討論： ? 5、磁電式電流表 ◆家庭作業(yè)與活動(dòng) 1．認(rèn)真閱讀課本 2．書(shū)面作業(yè)P176（5）、（6）、（7） 【教學(xué)小結(jié)】 磁感應(yīng)強(qiáng)度是描述磁場(chǎng)性質(zhì)的物理量，其概念的建立是本節(jié)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。 在磁場(chǎng)中某處，垂直磁場(chǎng)方向放置的通電直導(dǎo)線，所受的磁場(chǎng)力與其導(dǎo)線長(zhǎng)度和電流強(qiáng)度乘積的比值是不變的恒量，即只要在磁場(chǎng)中的位置不變，若是改變垂直磁場(chǎng)方向放置的導(dǎo)線長(zhǎng)度，或改變其中的電流強(qiáng)度，則所受的磁場(chǎng)力改變，但磁場(chǎng)力與導(dǎo)線長(zhǎng)度和電流強(qiáng)度乘積的比值是不變的，為一特定恒量，說(shuō)明該恒量反映了磁場(chǎng)在該處的性質(zhì)。如果改變磁場(chǎng)中的位置，再垂直磁場(chǎng)方向放置通電直導(dǎo)線，其所受磁場(chǎng)力與導(dǎo)線長(zhǎng)度和電流強(qiáng)度乘積的比值又是一個(gè)不同的恒量，該恒量即反映磁場(chǎng)在這一位置場(chǎng)的性質(zhì)。磁場(chǎng)的這種性質(zhì)命名為磁感應(yīng)強(qiáng)度。 這正可與電場(chǎng)類比：放在電場(chǎng)中某點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷所受到的電場(chǎng)力與其電量的比值是不變的恒量。它反映電場(chǎng)性質(zhì)，命名為電場(chǎng)強(qiáng)度。 對(duì)于安培力的方向的闡述，著重闡明線線關(guān)系和線面關(guān)系。 ? ? ? ? ? ? ? ☆教學(xué)設(shè)計(jì)☆ ? ? ? 磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力 專心---專注---專業(yè)