《探究安培力》

《探究安培力》
一、教材分析
本节是在初中物理的基础上进一步探究通电导线在磁场中受力的问题。

教材安排了两个实验探究活动，分别研究安培力的方向和大小。

定量研究决定安培力大小的因素是本节的重点，教材利用电流天平，采用控制变量的方法进行实验探究，既可以让学生动手操作，培养实验能力，又可以帮助学生理解安培力的计算方法。

这一节内容对以后的学习将有很大的帮助。

本节课所涉及的物理研究方法也比较丰富和重要。

二、学情分析
1、通过初中阶段的学习，学生对安培力的方向已经有了初步认识。

2、学生已经学过电场，知道研究场性质的基本方法。

、
3、学生已有一定的物理学科研究方法，如观察实验、控制变量法、类比方法、从实验现象中总结规律等，可以实现教材渗透的方法教育意图。

4、学生属于对物理学科具有浓厚兴趣、对物理问题进行探究具有浓厚兴趣的高二理科班学生。

所以，充分调动他们的积极性，进行充分的理论探究与实验探究，是可行和有效的。

三、教学资源与策略
本节在学生对安培力的方向已经有了初步认识的基础上，以电磁炮试验视频引入，激发学生兴趣；以分析电磁炮原理为切入点，激发学生思考、讨论；以总结左手定则为目标，解决安培力方向的问题。

接着，重点探究决定安培力大小的因素。

即介绍电流天平结构、原理，讨论采用控制变量法进实验探究，得出通电导线垂直磁感应强度方向放置时，通电导线所受到匀强磁场的安培力的计算公式。

最后讨论电流方向与磁场方向不相互垂直的情况，学习安培力的一般计算公式。

情境1、【探究实验】
问题：（1）上下交换磁极的位置以改变磁场方向，观察受力方向是否改变；
（2）改变导线中电流的方向，观察受力方向是否改变。

学生认真观察演示实验、并得出结论：
（1）导体向相反的方向运动；
（2）导体向相反的方向运动。

结论：安培力的方向和磁场方向、电流方向有关系。

通电
导线在磁场中所收的安培力的方向，与导线、磁感应强度的方
向都垂直。

情境2、【投影】左手定则
问题：如何判定安培力的方向呢？
阅读课本：左手定则
——伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。

情境3、探究影响通电导线受力的因素
总结归纳以上实验现象，用L表示通电导线长度，I表示电
流，保持电流和磁场方向垂直，通电导线所受的安培力大小FIL
用B表示这一比值，有B的物理意义为：通电导线垂直置
于磁场同一位置，B值保持不变；若改变通电导线的位置，B值
随之改变．表明B值的大小是由磁场本身的位置决定为．对于电流和长度相同的导线，放置在B值大的位置受的安培力F也大，表明磁场强．放在B值小的位置受的安培力F也小，表明磁场弱．因而我们可以用比值来表示磁场的强弱．把它叫做磁感应强度．
定义：磁感应强度
单位：特斯拉，符号为T
根据磁感应强度的定义式，可得通电导线垂直磁场方向放置时所受的安培力大小为：F=ILB
应该注意的是：若电流方向和磁场方向垂直，则磁场力的方向、电流方向、磁场方向三者互相垂直；若电流方向和磁场方向不垂直，则磁场力的方向仍垂直于电流方向，也同时垂直于磁场方向．
总结、扩展
本节课我们学习了磁场对电流的作用——安培力，通过研究安培力的大小，我们定义了反映磁场强弱的物理量——磁感应强度，同时，我们可以据此求解安培力的大小，安培力的方向用左手定则来确定．
如果磁场方向不与电流方向垂直，安培力的大小，方向仍可用左手定则判定．
板书设计
第三节探究安培力
1、磁场对电流有力的作用
2、安培力方向左手定则。

3、决定安培力大小的因素（1）与电流大小有关．（2）与导线在磁场中的长度有关．（3）与导线在磁场中的放置方向有关．
4、磁感应强度定义：单位：特斯拉（T）
5、安培力的大小当电流方向垂直磁场方向时，安培力大小。