第一篇:《磁場對通電導線的作用力》教案
3.4《磁場對通電導線的作用力》教案
三維目標:
(一)知識與技能
1、知道什么是安培力,會推導安培力公式F=BILsinθ。
2、知道左手定則的內容,并會用它判斷安培力的方向。
3、了解磁電式電流表的工作原理。
(二)過程與方法
通過演示實驗歸納、總結安培力的方向與電流、磁場方向的關系——左手定則。
(三)情感、態度與價值觀
1、通過推導一般情況下安培力公式F=BILsinθ,使學生形成認識事物規律要抓住一般性的科學方法。
2、通過了解磁電式電流表的工作原理,感受物理知識在生活和生產中的應用。
教學重點:安培力的大小計算和方向的判定。教學難點:用左手定則判定安培力的方向。教學方法:實驗觀察法、邏輯推理法、講解法
教學用具:蹄形磁鐵多個、導線和開關、電源、鐵架臺、兩條平行通電直導線、多媒體輔助教學設備
教學過程:
(一)引入新課
教師:通過第二節的學習,我們已經初步了解磁場對通電導線的作用力。安培在這方面的研究做出了杰出的貢獻,為了紀念他,人們把通電導線在磁場中所受的作用力叫做安培力。這節課我們對安培力作進一步的討論。
(二)新課教學
1、安培力的方向
教師:安培力的方向與什么因素有關呢? 演示:如圖所示,連接好電路。
實驗(1)改變電流的方向,觀察發生的現象。[現象]導體向相反的方向運動。
(2)調換磁鐵兩極的位置來改變磁場方向,觀察發生的現象。[現象]導體又向相反的方向運動。[教師引導學生分析得出結論]
(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。
教師:如何判斷安培力的方向呢?
通電直導線所受安培力的方向和磁場方向、電流方向之間的關系,可以用左手定則來判定:伸開左手,使大拇指跟其余四個手指垂直,并且都和手掌在一個平面內,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,大拇指所指的方向就是通電導線在磁場中所受安培力的方向。如右圖所示。
例:判斷下圖中導線A所受磁場力的方向。
學生解答:
(垂直于紙面向里)
教師:通電平行直導線間的作用力方向如何呢? 演示:如圖所示,連接好電路。
實驗(1)電流的方向相同時,觀察發生的現象。[現象]兩平行導線相互靠近。
實驗(2)電流的方向相反時,觀察發生的現象。[現象]兩平行導線相互遠離。
教師:為什么會這樣呢?請大家用所學知識加以分析。
如圖,兩根靠近的平行直導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?
解析:兩根導線的電流間的相互作用力是通過電流產生的磁場而作用的,要分析AB受力,必須先畫出CD產生的磁場方向(如圖),由左手定則可判知AB受到的磁場力指向CD;用同樣方法先畫出AB產生的磁場方向,可判知CD受到的磁場力指向AB,因而兩同向電流是互相吸引。
請大家不妨根據上述分析方法,確定一下當AB和CD兩根導線中通過反向電流時,它們間相互作用力的方向如何? 說明:分析通電導線在磁場中的受力時,要先確定導線所在處的磁場方向,然后根據左手定則確定通電導線的受力方向。
2、安培力的大小
教師:通過第二節課的學習,我們已經知道,垂直于磁場B放置的通電導線L,所通電流為I時,它在磁場中受到的安培力 F=BIL
教師:當磁感應強度B的方向與導線平行時,導線受力為零。
[問題]當磁感應強度B的方向與導線方向成夾角θ時,導線受的安培力多大呢?
教師投影圖3.4-4,引導學生推導:
將磁感應強度B分解為與導線垂直的分量和與導線平行的分量,則,因不產生安培力,導線所受安培力是產生的,故 此即為一般情況下的安培力公式。
3、磁電式電流表
教師:中學實驗室里使用的電流表是磁電式電流表,下面我們來學習磁電式電流表的工作原理。
教師引導請同學們閱讀課文,然后回答問題。[問題]電流表主要由哪幾部分組成的?
學生回答:電流表由永久磁鐵、鐵芯、線圈、螺旋彈簧、指針、刻度盤等六部分組成。
[問題]什么電流表可測出電流的強弱和方向?
學生答:磁場對電流的作用力和電流成正比,因而線圈中的電流越大,安培力越大,線圈和指針偏轉的角度就越大,因此,根據指針偏轉角度的大小,可以知道被測電流的強弱。當線圈中的電流方向改變時,安培力的方向隨著改變,指針的偏轉方向也隨著改變,所以,根據指針的偏轉方向,可以知道被測電流的方向。
[問題]電流表中磁場分布有何特點呢?為何要如此分布?
[教師講解]電流表中磁鐵與鐵芯之間是均勻輻向分布的。如圖所示,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。這樣的磁場,可使線圈轉動時,它的兩個邊所經過的位置磁場強弱都相同,從而使表盤的刻度均勻。
[問題]磁電式儀表的優缺點是什么?
學生答:磁電式儀表的優點是靈敏度高,可以測出很弱的電流;缺點是繞制線圈的導線很細,允許通過的電流很弱(幾十微安到幾毫安)。如果通過的電流超過允許值,很容易把它燒壞。
(三)課堂小結 讓學生概括總結本節的內容。請一個同學到黑板上總結,其他同學在筆記本上總結,然后請同學評價黑板上的小結內容。
(四)實例探究 1.安培力的方向
例1:如圖所示,蹄形磁體用懸線懸于O點,在磁鐵的正下方有一水平放置的長直導線,當導線中通以由左向右的電流時,蹄形磁鐵的運動情況將是_______。
A.靜止不動 B.向紙外平動 C.N極向紙外,S極向紙內轉動 D.N極向紙內,S極向紙外轉動
解析:要判斷磁體的轉動情況,就要知道通電導線對蹄形磁鐵的作用力,而要判斷磁體的作用力較為困難,我們可以假設磁鐵不動,來考慮導線的受力的情況,然后根據牛頓第三定律判斷磁鐵的受力情況。
首先畫出導線所在位置的磁感線分布情況如圖所示,導線左邊與右邊的磁場方向不同,故把導線分為左右兩部分.由左手定則可知左邊的導線受到向內的作用力,右邊的導線受到向左的作用力,所以導線左邊向內轉動,右邊向外轉動,現在導線固定,蹄形磁鐵可以自由轉動,磁鐵的轉動方向與導線的轉動方向相反,所以蹄形磁鐵的N極向外轉動,S極向內轉動,本題選C。
2.安培力的大小
例2:將長度為20cm、通有0.1A電流的直導線放入一勻強磁場中,電流與磁場的方向如圖所示,已知磁感應強度為1T。試求出下列各圖中導線所受安培力的大小和方向。
解析:由左手定則和安培力的計算公式得:(1)因導線與磁感線平行,所以安培力為零;(2)由左手定則知:安培力方向垂直導線水平向右,大小F=BIL=1×0.1×0.2N=0.02N;(3)安培力的方向在紙面內垂直導線斜向上,大小F=BIL=0.02N。
答案:(1)0;導線與磁感線平行(2)0.02 N;安培力方向垂直導線水平向右(3)0.02 N;安培力的方向在紙面內垂直導線斜向上
說明:求安培力的大小時,要注意公式F=BIL中B與I要垂直;用左手定則判定安培力的方向時,要注意安培力既與導線垂直又與磁感線垂直,但B與I可以成任意夾角。
(五)作業布置
1、閱讀課本第98頁,做一做《用小磁針估測磁感應強度》小實驗。
2、完成P99“問題與練習”第2、3題。教學反思:
學生在電流和磁場是否垂直上缺乏空間現象力,要讓他們學會用手去判斷,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。可將右圖從側視圖、俯視圖和剖面圖一一引導學生展示。教師通過引導學生自己總結所學內容,從而構建他們自己的知識框架。思維方法是解決問題的靈魂,是物理教學的根本;親自實踐參與知識的發現過程是培養學生能力的關鍵,離開了思維方法和實踐活動,物理教學就成了無源之水。
第二篇:高中物理 磁場對通電導線的作用力 教案(推薦)
3.4 磁場對通電導線的作用力
教學目標
(一)知識與技能
1、知道什么是安培力,會推導安培力公式F=BILsinθ。
2、知道左手定則的內容,并會用它判斷安培力的方向。
3、了解磁電式電流表的工作原理。
(二)過程與方法
通過演示實驗歸納、總結安培力的方向與電流、磁場方向的關系——左手定則。
(三)情感、態度與價值觀
1、通過推導一般情況下安培力的公式F=BILsinθ,使學生形成認識事物規律要抓住一般性的科學方法。
2、通過了解磁電式電流表的工作原理,感受物理知識的相互聯系。教學重點
安培力的大小計算和方向的判定。教學難點
用左手定則判定安培力的方向。教學方法
實驗觀察法、邏輯推理法、講解法 教學手段
蹄形磁鐵多個、導線和開關、電源、鐵架臺、兩條平行通電直導線、投影片,多媒體輔助教學設備 教學活動
教學活動
(一)引入新課
通過第二節的學習,我們已經初步了解磁場對通電導線的作用力。安培在這方面的研究做出了杰出的貢獻,為了紀念他,人們把通電導線在磁場中所受的作用力叫做安培力。這節課我們對安培力作進一步的討論。
(二)進行新課
1、安培力的方向
演示實驗:
(1)改變電流的方向
現象:導體向相反的方向運動。(2)調換磁鐵兩極的位置來改變磁場方向
現象:導體又向相反的方向運動。
教師引導學生分析得出結論
(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。
左手定則
通電直導線所受安培力的方向和磁場方向、電流方向之間的關系,可以用左手定則來判定:伸開左手,使大拇指跟其余四個手指垂直,并且都和手掌在一個平面內,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,大拇指所指的方向就是通電導線在磁場中所受安培力的方向。
例:判斷下圖中導線A所受磁場力的方向。
通電平行直導線間的作用力方向如何呢? 演示實驗:
(1)電流的方向相同時
現象:兩平行導線相互靠近。(2)電流的方向相反時
現象:兩平行導線相互遠離。
引導學生利用已有的知識進行分析
如圖,兩根靠近的平行直導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?
說明:分析通電導線在磁場中的受力時,要先確定導線所在處的磁場方向,然后根據左手定則確定通電導線的受力方向。
2、安培力的大小
通過第二節課的學習,我們已經知道,垂直于磁場B放置的通電導線L,所通電流為I時,它在磁場中受到的安培力
F=BIL
當磁感應強度B的方向與導線平行時,導線受力為零。
問題:當磁感應強度B的方向與導線方向成夾角θ時,導線受的安培力多大呢? 教師投影圖3.4-4,引導學生推導:
將磁感應強度B分解為與導線垂直的分量B?和與導線平行的分量B//,則,B??Bsin?
B//?Bcos?
因B//不產生安培力,導線所受安培力是B?產生的,故安培力計算的一般公式為:
F?ILBsin?板書
3、磁電式電流表
中學實驗室里使用的電流表是磁電式電流表,下面我們來學習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、刻度盤等六部分組成。
(2)什么電流表可測出電流的強弱和方向?
磁場對電流的作用力和電流成正比,因而線圈中的電流越大,安培力越大,線圈和指針偏轉的角度就越大,因此,根據指針偏轉角度的大小,可以知道被測電流的強弱。當線圈中的電流方向改變時,安培力的方向隨著改變,指針的偏轉方向也隨著改變,所以,根據指針的偏轉方向,可以知道被測電流的方向。
(3)電流表中磁場分布有何特點呢?為何要如此分布? 電流表中磁鐵與鐵芯之間是均勻輻向分布的。如圖。
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。這樣的磁場,可使線圈轉動時,它的兩個邊所經過的位置磁場強弱都相同,從而使表盤的刻度均勻。(4)磁電式儀表的優缺點是什么?
磁電式儀表的優點是靈敏度高,可以測出很弱的電流;缺點是繞制線圈的導線很細,允許通過的電流很弱(幾十微安到幾毫安)。如果通過的電流超過允許值,很容易把它燒壞。課堂訓練
1、如圖所示,蹄形磁體用懸線懸于O點,在磁鐵的正下方有一水平放置的長直導線,當導線中通以由左向右的電流時,蹄形磁鐵的運動情況將是_______。
A.靜止不動 B.向紙外平動
C.N極向紙外,S極向紙內轉動 D.N極向紙內,S極向紙外轉動
2、將長度為20cm、通有0.1A電流的直導線放入一勻強磁場中,電流與磁場的方向如圖所示,已知磁感應強度為1T。試求出下列各圖中導線所受安培力的大小和方向。
3、如圖所示,一根長為L的細鋁棒用兩個倔強系數為k的彈簧水平地懸吊在勻強磁場中,磁場方向垂直于紙面向里,當棒中通以向右的電流I時,彈簧縮短Δy;若通以向左的電流,也是大小等于I時,彈簧伸長Δy,則磁感應強度B為_______
第三篇:3.4磁場對通電導線的作用力教案
3.4、磁場對通電導線的作用力(1.5課時)
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部構造的原理。
(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計算。培養學生的間想像能力。
(三)情感態度與價值觀
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部構造的原理了解,感受物理知識之間的聯系。
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中通電導線在磁場中受力大小與什么因素有關。過渡:本節我們將對安培力做進一步的討論。
(二)新課講解-----第四節、磁場對通電導線的作用力
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,觀察發生的現象.[現象]導體向相反的方向運動.(2)、調換磁鐵兩極的位置來改變磁場方向,觀察發生的現象.[現象]導體又向相反的方向運動 [教師引導學生分析得出結論](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)
如何判斷安培力的方向呢?
人們通過大量的實驗研究,總結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,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。---可將右圖從側視圖、俯視圖和剖面圖一一引導學生展示。
*一般情形的安培力方向法則介紹?
結論: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小:F = 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,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:物理公式在作數學的等價變形時,其物理意義和適用范圍將會發生變化。這是應用數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、鐵質圓柱等構件,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、蹄形磁鐵內置軟鐵是為了(和鐵芯一起)造就輻向磁場;c、觀察——鐵芯轉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線圈的轉動是怎樣產生的? ②線圈為什么不一直轉下去?
③為什么指針偏轉角度的大小可以說明被測電流的強弱? ④如何根據指針偏轉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)對本節要點做簡要小結.(四)鞏固新課:
1、復習本節內容
2、做一做(P98)
3、完成“問題與練習”
2、4練習,3作業。
第四篇:說課-磁場對通電導線的作用力
《磁場對通電導線的作用力》說課教案
各位評委老師你們好!
今天我說課的內容是周紹敏主編的《電工基礎》第5章第3節,這本教材是國家規劃教材,《電工基礎》是一門電子類專業的重要基礎課程。下面我將從九個方面對本節課的設計進行說明:
一、說教材地位
本節內容是電磁學知識的延伸擴展,再一次揭示了電和磁之間的聯系。電動機是生產生活一個不可缺少的重要設備,電動機的基本原理就是本節所學內容,起著承上啟下的作用。
二、說學生情況的分析
從知識角度:
1、具有電學方面的基礎知識;
2、具有磁場、磁感線、磁感應強度等基礎知識。
從能力角度:
1、具有一定的分析、比較、概括能力。
2、具有一定的數學能力。
三、說教學目標
根據教材的要求,針對職高學生的心理特點和認知水平,確定教學目標如下:
1、知識目標
(1)掌握磁場對通電導線的作用力的公式和左手定則。(2)了解勻強磁場對通電線圈的作用力。
2、能力目標
通過左手定則的應用,培訓學生三維空間想象的能力。
3、情感目標
通過本節課的學習,激發學生的求知欲望,培養他們嚴謹的科學態度。
四、說教學重點難點
1、教學重點:磁場對通電導線的作用力。
2、教學難點:勻強磁場對通電線圈的作用力。由于要具有一定空間想象能力和力的平衡、力矩方面的知識,所以定為本教學內容的難點。
五、說教學方法
本節課以“邊講邊練”為主線,教師精講,學生多練,打破教師講學生聽,教師獨霸講臺的單向信息交流的模式。教師引導,學生概括,充分體現以學生為主體,教師為主導的教學原則。
六、說教學手段
多媒體教學:可以節省時間,提高課堂利用率。
七、學法指導
1、模仿法:模仿是人的天性,學生通過模仿了解并掌握所學。
2、練習法:反復練習,熟能生巧。
3、討論法:相互討論能取長補短。
八、說教學過程
(一)引入(5分鐘)創設情景,實物展示引入
利用多種電動玩具的展示和生活中的電風扇、洗衣機等用電器,揭示電動機是這些電器的共同點,激發學生興趣,然后提出“電動機為什么可以轉動”的問題,誘發探索欲望,引入新課--磁場對通電導線的作用力。
(二)確定任務(5分鐘)
任務1:磁場對通電導線的作用力的大小如何? 任務2:磁場對通電導線的作用力的方向如何? 任務3:勻強磁場對通電線圈的作用力如何?
(三)任務實施(25分鐘)
任務1:磁場對通電導線的作用力的大小如何?教師引導學生得出。(1)當電流方向與磁場方向垂直時
F?=?B?I?l(適用于:一小段通電導線;勻強磁場)
(2)若電流方向與磁場方向平行,則F?=?0。(3)若電流方向與磁場方向間有一夾角?,則
B1 ??B cos ? ;B2???B sin? F???B2I l???B?I l sin ?
討論:????π,F???B I l最大;???=??0?,F???0最小。2單位:F?-牛頓(N);l-?米(m);B-特斯拉(T)。
任務2:磁場對通電導線的作用力的方向如何?
用左手定則判定
練習:一勻強磁場B???0.4?T;L???20?cm;????30?;I???10?A,求:直導線所受磁場力的大小和方向。
任務3:勻強磁場對通電線圈的作用力如何?(1)勻強磁場對通電線圈的作用力
(2)應用--電流表
工作原理:磁場使線圈偏轉的力矩M1???K1?I;彈簧產生的力矩M2???K2??,兩力矩平衡(?M1???M2)時,線圈就停在某一偏轉角上,指針指到刻度盤的某一刻度,刻度是均勻的。
優點:刻度均勻,準確度高,靈敏度高。缺點:價格貴,對過載很敏感。
(四)小結與作業(5分鐘)
小結:提綱挈領,既理清了本節課的基本內容,又突出了重點內容,促使學生掌握本節課所學知識。
作業:采用分層教學的方法。安排選作題。
九、說板書設計
第三節 磁場對通電導線的作用力
任務1:磁場對通電導線的作用力的大小(1)垂直時
F?=?B?I?l
(2)平行,則F=0。
(3)有一夾角?,則F????B?I l sin ?
討論:????π2,F???B I l最大;???=??0?,F???0最小。
任務2:磁場對通電導線的作用力的方向
用左手定則判定
任務3:勻強磁場對通電線圈的作用力
應用--電流表
設計依據:采用此板書,清晰在再現了本節課學習的主要內容,以及學習本節課的關鍵所在,突出了教學重點,增強了學生的記憶力。
第五篇:通電導線在磁場中作用力說課教案
通電導線在磁場中的作用力說課教案
教材分析: 本節課是在了解磁場概念的基礎上對磁場基本特性應用的一節課;安培力是高考重點之一,也是磁場基本特性的應用之一為今后學習“電磁感應”及力電綜合問題打下基礎。
左手定則是判斷電流或運動電荷在磁場中受力方向的有用手段,要求學生掌握左手定則,所以,本課教學時應當給學生提供足夠的練習機會,讓學生通過反復的練習予以掌握。,結合本節的內容和要求確定如下教學目標
1.知道什么是安培力。知道左手定則的內容,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.知道不垂直時安培力的求解方法。
過程與方法
通過實驗,經歷探究安培力與哪些因素有關的過程,以及如何確定安培力方向的探究過程,認識科學探究的意義。.體會控制變量法、等效替代法,等思想方法潛移默化的熏陶,使學生理解安培力的方向和大小的計算。培養學生的空間想象能力。
教學重點難點
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)確定力方向。
在新課教學過程中先是讓學生回憶通電導線在磁場中受力大小與什么因素有關。
過渡:引入這節將對安培力作進一步的討論。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
【演示講解】 安培力然后進行分析。
(1)改變電流的方向,觀察發生的現象。(2)調換磁鐵兩極的位置來改變磁場方向,觀察發生的現象。引導學生分析得出結論
(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。如何判斷安培力的方向呢?引導得出左手定則:
結論: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,只要不從手背穿過就行。
2.安培力的大小
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。
3.課堂鞏固與練習