www.gkstk.com課題3.4   磁場對通導(dǎo)線的作用力設(shè)計教師 授課教師 時間 課型新授課課時1教學(xué)目標(biāo)一、知識與能力1、知道什么是安培力,會推導(dǎo)安培力公式F=BILsinθ。2、知道左手定則的內(nèi)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(jié)安培力的方向與電流、磁場方向的關(guān)系——左手定則。三、情感態(tài)度與價值觀1、通過推導(dǎo)一般情況下安培力的公式F=BILsinθ,使學(xué)生形成認(rèn)識事物規(guī)律要抓住一般性的科學(xué)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(lián)系。重點(diǎn)難點(diǎn)安培力的大小計算和方向的判定。用左手定則判定安培力的方向。教法實驗觀察法、邏輯推理法、講解法教具蹄形磁鐵多個、導(dǎo)線和開關(guān)、電源、鐵架臺、兩條平行通電直導(dǎo)線、投影片,多媒體輔助教學(xué)設(shè)備教學(xué)過程設(shè)計教材處理師生活動  (一)引入新課教師:通過第二節(jié)的學(xué)習(xí),我們已經(jīng)初步了解磁場對通電導(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)線在磁場中所受的作用力叫做安培力。這節(jié)課我們對安培力作進(jìn)一步的討論。  教學(xué)過程設(shè)計教材處理師生活動(二)進(jìn)行新課1、安培力的方向教師:安培力的方向與什么因素有關(guān)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(fā)生的現(xiàn)象。[現(xiàn)象]導(dǎo)體向相反的方向運(yùn)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(yùn)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。                               教學(xué)過程設(shè)計教材處理師生活動教師:如何判斷安培力的方向呢?[出示投影片]通電直導(dǎo)線所受安培力的方向和磁場方向、電流方向之間的關(guān)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(nèi),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(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向。:判斷下圖中導(dǎo)線A所受磁場力的方向。               解答:                  (垂直于紙面向里) 教師:通電平行直導(dǎo)線間的作用力方向如何呢?演示:如圖所示,連接好電路。                          教學(xué)過程設(shè)計教材處理師生活動實驗(1)電流的方向相同時,觀察發(fā)生的現(xiàn)象。[現(xiàn)象]兩平行導(dǎo)線相互靠近。實驗(2)電流的方向相反時,觀察發(fā)生的現(xiàn)象。[現(xiàn)象]兩平行導(dǎo)線相互遠(yuǎn)離。教師:為什么會這樣呢?請大家用所學(xué)知識加以分析。如圖,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?                解析:兩根導(dǎo)線的電流間的相互作用力是通過電流產(chǎn)生的磁場而作用的,要分析AB受力,必須先畫出CD產(chǎn)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(chǎn)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(jù)上述分析方法,確定一下當(dāng)ABCD兩根導(dǎo)線中通過反向電流時,它們間相互作用力的方向如何?                           教學(xué)過程設(shè)計教材處理師生活動說明:分析通電導(dǎo)線在磁場中的受力時,要先確定導(dǎo)線所在處的磁場方向,然后根據(jù)左手定則確定通電導(dǎo)線的受力方向。2、安培力的大小教師:通過第二節(jié)課的學(xué)習(xí),我們已經(jīng)知道,垂直于磁場B放置的通電導(dǎo)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(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與導(dǎo)線平行時,導(dǎo)線受力為零。[問題]當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與導(dǎo)線方向成夾角θ時,導(dǎo)線受的安培力多大呢?教師投影圖3.4-4,引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo):將磁感應(yīng)強(qiáng)度B分解為與導(dǎo)線垂直的分量和與導(dǎo)線平行的分量,則,            不產(chǎn)生安培力,導(dǎo)線所受安培力是產(chǎn)生的,故此即為一般情況下的安培力公式。  教學(xué)過程設(shè)計教材處理師生活動3、磁電式電流表教師:中學(xué)實驗室里使用的電流表是磁電式電流表,下面我們來學(xué)習(xí)磁電式電流表的工作原理。請同學(xué)們閱讀課文,然后回答,電流表主要由哪幾部分組成的?投影圖3.4-5。[學(xué)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。請同學(xué)們閱讀課文,然后回答,為什么電流表可測出電流的強(qiáng)弱和方向?[學(xué)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(zhuǎn)的角度就越大,因此,根據(jù)指針偏轉(zhuǎn)角度的大小,可以知道被測電流的強(qiáng)弱。當(dāng)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(zhuǎn)方向也隨著改變,所以,根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)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(diǎn)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                                                教學(xué)過程設(shè)計教材處理師生活動             教學(xué)過程設(shè)計教材處理師生活動 [教師進(jìn)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(qiáng)磁場,但在以鐵芯為中心的圓圈上,各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小是相等的。這樣的磁場,可使線圈轉(zhuǎn)動時,它的兩個邊所經(jīng)過的位置磁場強(qiáng)弱都相同,從而使表盤的刻度均勻。請同學(xué)們閱讀課文,磁電式儀表的優(yōu)缺點(diǎn)是什么?[學(xué)生答]磁電式儀表的優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高,可以測出很弱的電流;缺點(diǎn)是繞制線圈的導(dǎo)線很細(xì),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。                           教學(xué)過程設(shè)計教材處理師生活動(三)課堂總結(jié)、點(diǎn)評教師活動:讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請一個同學(xué)到黑板上總結(jié),其他同學(xué)在筆記本上總結(jié),然后請同學(xué)評價黑板上的小結(jié)內(nèi)容。學(xué)生活動:認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容,并把自己這節(jié)課的體會寫下來、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié),看誰的更好,好在什么地方。  教學(xué)后記板書設(shè)計
   

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4 通電導(dǎo)線在磁場中受到的力

版本: 人教版 (新課標(biāo))

年級: 選修3

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