磁场对通电导线的作用教学设计

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《磁场对通电导线的作用力》教学设计

《磁场对通电导线的作用力》教学设计

《磁场对通电导线的作用力》教学设计一、教学目标【知识与技能目标】1.理解安培力的概念,能够说出产生安培力的条件。

2.熟练运用左手定则判断安培力方向。

3.正确使用安培力的计算公式。

【过程与方法目标】1.通过对电动机工作原理的了解,学生会主动提出疑问,主动探究安培力的产生。

2.通过运用左手定则,学生更加直观、深入的了解安培力的作用特点。

3.通过实验探究安培力的产生条件,学生亲身感受安培力的存在,并自行归纳出安培力的作用特点。

【情感态度价值观目标】1.通过观看视频,激起学习安培力的兴趣,引发主动探究的动机。

2.实验探究安培力的产生,学生能亲身感受安培力的存在和作用特点,提高探究能力和解决问题的能力,加深对安培力的理解和记忆。

3.了解安培力的应用,增加对物理的学习兴趣,养成科学严谨的探究态度。

二、教学重难点:【重点】安培力的产生条件、方向和大小。

【难点】探究实验方案的设计,实验现象的观察和总结,安培力特点的归纳。

三、教学方法:实验探究、问答、讨论。

四、教学过程环节一:安培力概念引入多媒体播放介绍电动机的小短片,引入安培力。

短片内容:动画展示电动机的内部构造,以及实验探究直流电电动机中转子的转动方向受到电流方向的影响。

老师提出思考问题:大家初中学过关于电动机的原理的实验,谁还记得?思考一下,可以小组交流,描述一下实验的过程和结论,讲讲电动机的原理。

小组代表发言:将通电电路中的一段导线,放到U型磁铁中间的磁场中,通电导线会受到力的作用。

我们可以得出结论,通电导线在磁场中受力老师追问:大家看完这个视频,有没有拓展一些知识呢?讲给其他同学听听。

学生回答:电动机转动的原理,就是通电导线受磁场力的作用。

转动过程中,如果改变电流方向,电动机转动方向也发生改变,我猜想是因为电流方向能决定磁场力的方向。

老师总结:讲的很精彩,并且提出了一个很好地猜想。

电动机转动的原理就是通电导线在磁场中受力,我们刚才也看过了,电动机中有转子,有线圈,有磁铁,通电之后,线圈受到磁场力,带动转子转动。

高中物理磁场对通电导线的作用教案

高中物理磁场对通电导线的作用教案

高中物理磁场对通电导线的作用教案一、教学目标:1. 让学生了解磁场对通电导线的作用,理解安培力定律。

2. 培养学生运用物理学知识解决实际问题的能力。

3. 激发学生对物理学的兴趣,培养学生的观察能力、思考能力和动手实验能力。

二、教学内容:1. 磁场对通电导线的作用原理。

2. 安培力定律的内容及应用。

3. 磁场对通电导线作用实验的操作步骤及注意事项。

三、教学重点与难点:1. 教学重点:磁场对通电导线的作用原理,安培力定律的应用。

2. 教学难点:安培力的大小计算,磁场方向与电流方向的关系。

四、教学方法:1. 采用问题驱动的教学方法,引导学生思考并探究磁场对通电导线的作用原理。

2. 利用实验教学,让学生直观地观察磁场对通电导线的作用,巩固所学知识。

3. 运用多媒体辅助教学,帮助学生形象地理解安培力定律。

五、教学过程:1. 导入:通过展示电磁起重机等实际应用场景,引发学生对磁场对通电导线作用的好奇心,激发学习兴趣。

2. 知识讲解:介绍磁场对通电导线的作用原理,讲解安培力定律的内容及应用。

3. 实验演示:进行磁场对通电导线作用实验,让学生观察安培力的产生及变化。

4. 课堂练习:布置相关练习题,让学生巩固所学知识,并能运用到实际问题中。

5. 总结与拓展:总结本节课的主要内容,提出拓展问题,引导学生课后思考。

六、教学评价:1. 通过课堂提问、作业批改和实验报告,评估学生对磁场对通电导线作用原理的理解程度。

2. 结合课后拓展问题,评价学生运用安培力定律解决实际问题的能力。

3. 观察学生在实验过程中的操作技能和团队合作精神,全面评估学生的物理素养。

七、教学资源:1. 多媒体教学课件,包括磁场对通电导线作用原理的动画演示。

2. 实验器材:通电导线、磁场发生器、力传感器、电流表等。

3. 参考资料:相关论文、教科书和网络资源,用于拓展学生的知识视野。

八、教学进度安排:1. 第1周:介绍磁场对通电导线的作用原理。

2. 第2周:讲解安培力定律的内容及应用。

《磁场对通电导线的作用力》优质教案6

《磁场对通电导线的作用力》优质教案6

《磁场对通电导线的作用力》优质教案6一、教学内容本节课选自高中物理教材《电磁学》第四章第二节,详细内容主要围绕磁场对通电导线的作用力进行讲解。

包括磁场的基本概念、安培力的计算方法以及左手定则的应用。

二、教学目标1. 让学生理解磁场对通电导线的作用力原理,掌握安培力的计算方法。

2. 培养学生运用左手定则解决实际问题的能力。

3. 激发学生对电磁学的学习兴趣,提高学生的科学素养。

三、教学难点与重点难点:安培力的计算方法,左手定则的应用。

重点:磁场对通电导线的作用力原理,安培力与电流、磁场的关系。

四、教具与学具准备1. 教具:电流表、电压表、导线、磁铁、演示用电磁铁、电源等。

2. 学具:学生分组实验所需电流表、电压表、导线、磁铁、电源等。

五、教学过程1. 实践情景引入:用演示用电磁铁吸引铁屑,引导学生思考磁场对通电导线的作用力。

2. 讲解磁场对通电导线的作用力原理,引导学生学习安培力计算方法。

3. 举例讲解:通过例题讲解安培力计算方法,左手定则的应用。

4. 随堂练习:让学生分组实验,测量不同电流、磁场下导线的受力情况,验证安培力计算方法。

六、板书设计1. 磁场对通电导线的作用力原理:安培力计算方法:F = BILsinθ左手定则2. 实例分析:安培力计算与左手定则应用3. 随堂练习:分组实验数据及结论七、作业设计1. 作业题目:(1)计算题:一根长为1m,电流为2A的直导线,垂直放置于磁感应强度为0.5T的磁场中,求导线所受安培力。

(2)应用题:简述左手定则,并说明其在实际中的应用。

2. 答案:(1)F = BILsinθ = 0.5 2 1 sin90° = 1N(2)左手定则:伸开左手,使拇指、食指和中指垂直,中指指向磁场方向,食指指向电流方向,拇指所指方向即为安培力的方向。

实际应用:判断电磁铁的极性,判断电动机的转向等。

八、课后反思及拓展延伸1. 反思:本节课通过实践情景引入、例题讲解、随堂练习等方式,使学生掌握了磁场对通电导线的作用力原理,安培力的计算方法及左手定则的应用。

高中物理磁场对通电导线的作用教案

高中物理磁场对通电导线的作用教案

高中物理磁场对通电导线的作用教案一、教学目标1. 让学生了解磁场对通电导线的作用,理解安培力的概念。

2. 能够运用磁场对通电导线的作用原理分析实际问题。

3. 培养学生的实验操作能力和观察能力,提高学生的科学思维能力。

二、教学内容1. 磁场对通电导线的作用原理2. 安培力的概念及计算公式3. 磁场对通电导线作用实验的操作步骤和注意事项4. 实验结果的分析和解释5. 磁场对通电导线作用在实际生活中的应用三、教学重点与难点1. 教学重点:磁场对通电导线的作用原理,安培力的概念及计算公式,磁场对通电导线作用实验的操作步骤和注意事项。

2. 教学难点:安培力的计算公式及其在复杂情况下的应用。

四、教学方法1. 采用讲授法讲解磁场对通电导线的作用原理和安培力的概念。

2. 采用实验法进行磁场对通电导线作用实验,培养学生的观察能力和实验操作能力。

3. 采用案例分析法分析磁场对通电导线作用在实际生活中的应用。

4. 采用讨论法引导学生探讨磁场对通电导线作用的特点和规律。

五、教学过程1. 导入新课:通过展示磁场对通电导线作用的现象,激发学生的兴趣,引出本节课的主题。

2. 讲解磁场对通电导线的作用原理和安培力的概念,让学生理解磁场对通电导线的作用。

3. 演示磁场对通电导线作用实验,指导学生进行实验操作,培养学生的观察能力和实验操作能力。

4. 分析实验结果,解释安培力的计算公式,引导学生掌握磁场对通电导线作用的特点和规律。

5. 举例说明磁场对通电导线作用在实际生活中的应用,让学生了解物理知识的实用价值。

6. 课堂小结,回顾本节课的主要内容和知识点。

7. 布置作业,巩固所学知识。

六、教学评估1. 课堂提问:通过提问了解学生对磁场对通电导线作用原理、安培力概念和计算公式的掌握情况。

2. 实验报告:评估学生在磁场对通电导线作用实验中的操作技能、观察能力和问题分析能力。

3. 课后作业:通过作业批改,了解学生对课堂所学知识的掌握程度。

1.1磁场对通电导线的作用力教学设计

1.1磁场对通电导线的作用力教学设计

/./.1.1磁场对通电导线的作用力一、教材分析物理课程标准:能够判断安培力的方向跟大小的计算教材内容及体系安排:安培力是本章节的重点,能够根据左手定则判断安培力的方向、大小。

计算过程中的电流、磁感应强度垂直关系,能理解安培力平行时最小、垂直时最大。

当成相应的角度时,会使用正炫函数计算。

正确时候左手定则是本章节的重点。

二、学情分析授课学生对象:高二年级的学生。

知识储备:磁场的产生,磁感应强度的描述。

电流的磁效应,知道电流能够产生磁场,能理解小磁针发生偏转原因。

能力基础:具备相应的实验探究能力,但对实验数据处理能力较弱。

动手能力也有待增强思维方式:空间逻辑方面存在理解障碍,不会进行相应的逻辑推理三、教学目标与核心素养物理观念∶通过导体棒在磁场中的演示实验,体会安培力的存在科学思维∶会使用左手定则判断安培力的方向,会使用公式计算安培力的大小科学探究:掌握研究安培力的方向和大小的方法,能在具体问题中判断安培力方向。

会计算相应的题目科学态度与责任∶对相应的磁电式电流表的原理分析,体会科学技术对社会发展的促进作用。

物理与生活是息息相关的四、教学重难点教学重点:安培力大小的计算、方向判定教学难点:知道电流与磁场夹角不垂直时,会利用左手定则判定安培力的方向。

五、教法学法教法:讲授法、实验法、创设情境法学法:自主探究法、讨论交流法六、教学准备多媒体课件、导线、蹄形磁铁、导体棒、铁架台、电源、电动机模型、导轨、导体棒等七、教学过程回顾知识,复习导入1.磁铁之间的作用规律2.电流对小磁针的作用规律3.安培定则判定直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场方向?4.描述磁场强弱的物理量是哪个?如何计算?5.磁场和通电导线的平面图画法新课教学1,探索安培力的存在探究导体棒在磁场中的受力实验器材:u型磁铁、导线、铁架台、导体棒、学生电源等教师:u型磁铁的两极会产生磁场,磁场的分布情况如何?我们用什么量来形容磁感应强度的强弱。

学生:磁铁会产生磁场,磁场的分布外部是从N级出发到S级,内部是从s 级到n级。

磁场对通电导线的作用力教案

磁场对通电导线的作用力教案

4、磁场对通电导线的作用力一、教学目标:1、知识与能力:(1)知道什么是安培力,知道电流方向与磁场方向平行时,电流受的安培力为零;电流方向与磁场方向垂直时,电流受安培力的大小F=BIL ;电流方向与磁场方向夹角为θ时,安培力F=BILsinθ。

(2)会用左手定则熟练地判定安培力的方向。

(3)知道电流表的基本构造,知道电流表测电流大小和方向的基本原理,了解电流表的基本特点。

2、过程与方法:(1)通过学生自己探索磁场对电流作用的实验,培养学生总结归纳物理规律的能力。

(2)通过左手定则的学习,理解磁场方向、电流方向和安培力方向三者之间的关系,培养学生空间想象能力。

(3)通过学习电流表的原理,学会将所学的知识应用到实际问题中,培养学生解决实际问题的能力。

3、情感与价值观:(1)通过对安培定则的学习,使得学生了解科学的发现不仅需要勤奋的努力还需要严谨细致的科学态度。

(2)通过演示实验及电流表原理的学习,培养学生分析问题、解决问题的能力。

二、教材分析:关于安培力这一重要内容,需要强调:电流方向与磁场方向平行时,安培力具有最小值;电流方向与磁场方向垂直时,安培力具有最大值,其方向可用左手定则判断。

三、重点、难点及解决办法1、重点(1)掌握左手定则。

(2)理解磁场对电流的作用大小的决定因素,掌握电流与磁场夹角为θ时,安培力大小为F=BILsinθ。

2、难点:对左手定则的理解及其实际应用3、解决方法以学生实验为突破口,引导学生掌握电流在磁场中所受安培力大小的决定因素;反复地借助实验来理解左手定则,建立磁场方向、电流方向和安培力方向三者关系的正确图景。

四、课时安排1课时五、教具学具准备铁架台、蹄形磁铁、线圈、电键、电动机模型各1个,电池2个,导线数条六、师生互动活动设计1、教师引导学生进行实验,并引导学生分析、讨论磁场方向、电流方向及安培力方向之间的关系,总结出左手定则,教师可借助墙角帮助学生建立三维坐标空间,理解掌握左手定则2、引导学生思考讨论B与L方向成θ角时,此时安培力的大小3、引导学生运用学过的知识分析电流表的工作原理。

1.1磁场对通电导线的作用力教学设计高二下学期物理人教版选择性

1.1磁场对通电导线的作用力教学设计高二下学期物理人教版选择性

人教版选择性必修第二册第一章《安培力与洛伦兹力》第一节磁场对通电导线的作用力教学设计一、教材分析本节是人教版高中物理选择性必修二第一章第1 节的内容,在磁场概念的基础上从宏观的角度研究磁场力,为学习洛伦兹力在知识和研究方法上做准备,起到承上启下的作用。

本节内容分为三个部分,第一部分在探究性实验的基础上定性研究安培力的方向;第二部分定量研究安培力的大小;第三部分是安培力在生产生活中的应用。

教材以实际应用为背景,在呈现知识时关注学生获取知识的过程,注重为学生自主探究搭建平台,以增强科学探究能力。

安培力属于磁场力,教学中要适时地帮助学生建立场的物质观。

二、教学目标:(一)物理观念通过对安培力的学习,使学生从相互作用的角度建立场的物质观。

(二)科学思维经历得出安培力、磁感应强度和电流三者方向关系的过程,体会归纳推理的方法,经历一般情况下安培力表达式的得出过程,体会矢量分析的方法。

(三)科学探究设计探究实验,归纳安培力的方向与磁场方向、电流方向之间的关系。

(四)科学态度与责任学习安培力的应用,体会物理知识与科学技术的关系。

三、教学重点:安培力的方向和大小。

四、教学难点:安培力、电流和磁感应强度三者的空间关系五、教学方法:讲授法、实验法、讨论法六、器材准备安培力实验演示器材 1 套、安培力分组实验器材15 套、电动剃须刀一只、磁电式电流表一台、自制直流电动机一台。

视屏播放:简要介绍我国第三艘航母“福建舰”,提出问题:什么是电磁弹射?引入新课。

从“福建舰”电磁弹射入手,提出磁场对通电导线有作用力,引出安培力的概念。

安培在研究磁场与电流的相互作用方面作出了杰出的贡献,为了纪念他,人们把通电导线在磁场中受的力称为安培力,把电流的单位定为安培。

演示自制直流电动机,激发学生的求知欲。

提出问题:安培力的大小和方向是怎么样的呢?【一】安培力的方向实验探究:安培力的方向与哪些因素有关?学生猜想:可能跟磁感应强度的方向有关,可能跟电流的方向有关。

《主题七 第四节 磁场对通电导线的作用力》教学设计

《主题七 第四节 磁场对通电导线的作用力》教学设计

《磁场对通电导线的作用力》教学设计方案(第一课时)一、教学目标1. 理解磁场的观点,以及磁场对通电导线的作用力。

2. 掌握安培力的观点和计算方法。

3. 能够运用安培力原理解决相关问题。

二、教学重难点1. 教学重点:理解磁场的观点,掌握安培力的观点和计算方法。

2. 教学难点:运用安培力原理解决实际问题。

三、教学准备1. 准备教学PPT,包含图片、动画和视频等多媒体素材。

2. 准备实验器械,包括通电导线、磁铁等,用于演示磁场和安培力的作用。

3. 准备习题集,包含各种类型的问题,供学生练习和稳固知识。

4. 安排实验室或教室,进行现场教学。

5. 邀请有经验的教师或工程师参与授课,提供实践经验和案例分析。

四、教学过程:(一)引入1. 回顾磁场观点及描述方法。

2. 展示通电导线,提问:在磁场中会发生什么现象?3. 引出本节课主题:磁场对通电导线的作用力。

(二)新课教学1. 讲解磁场的观点,介绍磁感线,让学生了解磁场的方向、强度等基本性质。

2. 介绍通电导线在磁场中受到的作用力——安培力。

3. 通过实验演示,让学生观察通电导线在磁场中的运动情况,理解安培力的产生原因和方向。

4. 讲解安培力的应用,如电动机、发电机等。

5. 引导学生思考:改变磁场的方向或强度,安培力会如何变化?6. 讨论影响安培力大小的因素,如电流、磁场的强度和方向等。

(三)实践活动1. 分组实验:让学生自己动手操作,通过改变条件观察安培力的变化,加深对安培力的理解。

2. 要求学生根据所学知识,设计一个利用磁场对通电导线作用的装置。

(四)教室小结1. 回顾本节课的主要内容:磁场、安培力、应用等。

2. 强调安培力在实际生活中的应用。

(五)安置作业1. 完成课后练习题。

2. 搜集有关磁场和安培力的实际应用案例,进行分享和讨论。

教学设计方案(第二课时)一、教学目标1. 知识与技能:理解安培力的大小和方向观点,掌握安培力的大小计算方法。

2. 过程与方法:通过实验操作,培养学生的观察和实验能力。

《磁场对通电导线的作用力》教案

《磁场对通电导线的作用力》教案

3.4《磁场对通电导线的作用力》教案三维目标:(一)知识与技能1、知道什么是安培力,会推导安培力公式F=BIL sinθ。

2、知道左手定则的内容,并会用它判断安培力的方向。

3、了解磁电式电流表的工作原理。

(二)过程与方法通过演示实验归纳、总结安培力的方向与电流、磁场方向的关系——左手定则。

(三)情感、态度与价值观1、通过推导一般情况下安培力公式F=BIL sinθ,使学生形成认识事物规律要抓住一般性的科学方法。

2、通过了解磁电式电流表的工作原理,感受物理知识在生活和生产中的应用。

教学重点:安培力的大小计算和方向的判定。

教学难点:用左手定则判定安培力的方向。

教学方法:实验观察法、逻辑推理法、讲解法教学用具:蹄形磁铁多个、导线和开关、电源、铁架台、两条平行通电直导线、多媒体辅助教学设备教学过程:(一)引入新课教师:通过第二节的学习,我们已经初步了解磁场对通电导线的作用力。

安培在这方面的研究做出了杰出的贡献,为了纪念他,人们把通电导线在磁场中所受的作用力叫做安培力。

这节课我们对安培力作进一步的讨论。

(二)新课教学1、安培力的方向教师:安培力的方向与什么因素有关呢?演示:如图所示,连接好电路。

实验(1)改变电流的方向,观察发生的现象。

[现象]导体向相反的方向运动。

(2)调换磁铁两极的位置来改变磁场方向,观察发生的现象。

[现象]导体又向相反的方向运动。

[教师引导学生分析得出结论](1)安培力的方向和磁场方向、电流方向有关系。

(2)安培力的方向既跟磁场方向垂直,又跟电流方向垂直,也就是说,安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所在的平面。

教师:如何判断安培力的方向呢?通电直导线所受安培力的方向和磁场方向、电流方向之间的关系,可以用左手定则来判定:伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都和手掌在一个平面内,把手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,并使伸开的四指指向电流的方向,那么,大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。

《第一章 1 磁场对通电导线的作用力》教学设计教学反思

《第一章 1 磁场对通电导线的作用力》教学设计教学反思

《磁场对通电导线的作用力》教学设计方案(第一课时)一、教学目标1. 理解磁场的观点,以及磁场对通电导线的作用力。

2. 掌握安培力的产生和大小的计算方法。

3. 学会运用所学知识解决实际问题,提高分析问题和解决问题的能力。

二、教学重难点1. 教学重点:安培力的产生和大小的计算。

2. 教学难点:安培力在实际问题中的应用。

三、教学准备1. 准备教学用具:黑板、白板、激光笔、电源、导线、实验器械等。

2. 准备相关视频和图片,用于辅助教学。

3. 设计好教案和PPT,确保教学内容的连贯性和系统性。

四、教学过程:本节课为《磁场对通电导线的作用力》的第一课时,分为以下环节:1. 导入环节:起首通过回顾磁铁间的互相作用规律,让学生明确磁场的观点,接着展示通电导线的图片,引出通电导线在磁场中受到的作用力。

通过问题引导,让学生思考并讨论如何诠释这一现象。

设计意图:通过学生熟悉的磁铁间的互相作用规律,引导学生思考磁场的观点,为后续学习做好铺垫。

2. 探究环节:引导学生利用实验器械(条形磁铁、导线、支架、小车、开关、滑动变阻器、导线等)进行实验操作,记录实验数据并分析。

教师进行巡回指导,针对学生的疑问进行解答。

实验结束后,教师根据实验现象和学生分析得出安培力的大小和方向。

设计意图:通过实验探究,使学生亲身经历安培力的发现过程,理解安培力的本质,培养观察、分析问题的能力。

3. 拓展环节:教师介绍安培力的应用,如电动机的工作原理等。

同时,通过展示通电导线在磁场中受力运动的应用图片,引导学生思考其在实际生产生活中的应用。

设计意图:拓宽学生的视野,了解安培力的应用价值,同时激发学生探究物理规律的兴趣。

4. 反馈环节:教师针对本节课所学内容进行提问和随堂小测,了解学生的学习情况。

针对学生存在的问题进行解答和补充。

设计意图:及时反馈学生的学习情况,查漏补缺,为后续教学做好准备。

通过教室练习或课后作业的批改,发现学生在知识点掌握上的不足,给出相应的指导建议,并对普遍存在的问题进行集中讲解和答疑。

高中物理《磁场对通电导线的作用力》教案范文

高中物理《磁场对通电导线的作用力》教案范文

高中物理《磁场对通电导线的作用力》教案范文一、教学目标1.知识与技能:理解磁场对通电导线的作用力;掌握洛伦兹力的计算方法;能够运用相关公式解决实际问题。

2.过程与方法:通过实验观察磁场对通电导线的作用,培养学生的观察能力和实验操作能力。

3.情感态度与价值观:激发学生对物理现象的好奇心,培养学生对物理科学的热爱。

二、教学重点与难点1.教学重点:磁场对通电导线的作用力、洛伦兹力的计算方法。

2.教学难点:磁场对通电导线的作用力方向、洛伦兹力的大小与方向。

三、教学过程1.导入(1)提问:同学们,我们在学习电磁学时,已经了解了磁场对电荷的作用力,那么磁场对通电导线是否也有作用力呢?(2)学生回答:是的,磁场对通电导线也有作用力。

2.探究磁场对通电导线的作用力(1)实验演示:将一段通电导线放入磁场中,观察导线的运动情况。

(2)学生观察:导线在磁场中受到一个力的作用,运动方向垂直于磁场方向。

(3)引导学生思考:为什么通电导线在磁场中受到力的作用?3.讲解洛伦兹力的计算方法(1)介绍洛伦兹力的概念:洛伦兹力是磁场对运动电荷的作用力。

(2)讲解洛伦兹力的计算公式:F=qvBsinθ,其中F为洛伦兹力,q为电荷量,v为电荷速度,B为磁场强度,θ为电荷运动方向与磁场方向的夹角。

(3)学生练习:运用洛伦兹力公式计算一些实际问题。

4.磁场对通电导线的作用力方向(1)讲解磁场对通电导线的作用力方向:根据右手定则,磁场对通电导线的作用力方向垂直于导线与磁场的平面。

(2)学生练习:判断一些通电导线在磁场中的受力方向。

5.课堂小结(1)回顾本节课所学内容:磁场对通电导线的作用力、洛伦兹力的计算方法、磁场对通电导线的作用力方向。

(2)学生分享:谈谈自己对本节课内容的理解。

6.课后作业1.简述磁场对通电导线的作用力及其计算方法。

2.举例说明洛伦兹力在实际生活中的应用。

a.磁场对通电导线的作用力方向垂直于导线与磁场的平面。

b.洛伦兹力的大小与电荷速度、磁场强度和电荷量有关。

1-1 磁场对通电导线的作用力 教案

1-1 磁场对通电导线的作用力 教案

1.1磁场对通电导线的作用力〖教材分析〗安培力的方向和大小是本节的重点内容,也是这一章的重点内容之一。

安培力、电流、磁感应强度三者方向的空间关系(左手定则)是本节的难点,比如:安培力的方向一定与电流、磁感应强度方向垂直,但电流方向与磁感应强度的方向可以成任意角度;当电流方向与磁感应强度的方向垂直时,安培力最大。

正确应用左手定则也是本章的难点之一。

〖教学目标与核心素养〗物理观念∶通过磁场对电流作用力的实验,体会安培力,生成安培力概念。

科学思维∶通过安培力方向及大小的学习,体会物理模型在探索自然规律中的作用。

科学探究:掌握研究安培力的方法,能在具体问题中判断安培力方向。

科学态度与责任∶通过磁电式电流表的原理分析,体会科学技术对社会发展的促进作用。

〖教学重难点〗教学重点:安培力的大小计算和方向判定。

教学难点:用左手定则判定安培力的方向。

〖教学准备〗多媒体课件、导线、蹄形磁铁、导体棒、铁架台、电源等。

〖教学过程〗(展示动态图片:回顾奥斯特的实验过程)奥斯特发现通电导线能使磁针发生偏转,不仅开启了研究电与磁联系的序幕,还使人们认识了这种神奇的"力"。

现在,这种力还能应用到新能源交通工具上,让电动车行驶在街头;应用到发射台上,射出数倍音速的炮弹……未来的某一天,可能还会应用到发射塔上,发射航天器,在这一章里,就让我们一起去探究这种神奇的作用力吧!一、新课引入(展示动态图片:导体棒在磁场中受力)在右图中,当导体棒中有电流流过时,导体棒就会因受力而发生运动。

这个力的方向该如何判断? 它的大小除了与磁感应强度有关外,还与哪些因素有关?二、新课教学在必修课中,我们已经知道了磁场对通电导线有作用力,并从这个现象入手定义了物理量——磁感应强度B ,IL F B 。

安培在研究磁场与电流的相互作用方面作出了杰出的贡献,为了纪念他,人们把通电导线在磁场中受的力称为安培力,把电流的单位定为安培。

安培力:通电导线在磁场中所受的作用力。

磁场对通电导线的作用力教学设计

磁场对通电导线的作用力教学设计

安培力是磁场这一章的核心知识,既是本章重点也是本章重难点,它是力学和电磁学联系的桥梁.本节既是对前面“几种常见的磁场”的扩展,也为后面学习“运动电荷在磁场中受到力”做好铺垫,本节课起到了承上启下的作用。

教材通过如图的演示实验可以说明两个问题,1、可以说明存在安培力,2、可以确定影响安培力方向的因素,接着教材直接给出左手定则,从知道影响安培力方向的因素到唯一确定安培的方向中间还有不小的跨度,有些缺少左手定则知识的建构过程,教学重点丰富左手定则的建构过程。

教师活动提出问题:今天来上课给大家带来一个小礼物,老师自制了一个电动机,谁表现最好就送给谁,接通电源使电动机转动,这时请同学说说电动机的线框为什么回会转动,根据学生们的答案给出安培力概念,引入新课。

播放视频:军事电磁炮发射炮弹,展示电磁炮威力,老师也做了一个简易的电磁炮。

演示实验:接通电磁炮电源发射炮弹(铝箔管),分别改变电流方向和磁场方向分别发射炮弹(铝箔管)。

提出问题:根据实验现象回答安培力方向与那些因素有关?根据实验现象能唯一确定安培力的方向吗?为什么?讲解:铝箔管受安培力后滚动方向并不能唯一确定安培力方向,例如铝箔管向右运动并不能说明铝箔管受到的力就和铝箔管垂直,铝箔管受左前方或右前方的安培力也能向前运动,沿铝箔管方向摩擦一定大于运动方向的摩擦,因此不能唯一确定安培力方向。

F3.唯一确定安培力方向讲解:为了能唯一确定安培力方向老师改进教材中的实验装置,用铝箔制作很轻铝箔管直接连接两根宽1mm的铝箔条,将其用磁铁固定在铁质角码上,由于实验中安培力远远大于铝箔管的重力,铝箔管受安培力运动的方向即可等效替代铝箔管受安培力的方向。

电流与磁场的空间位置关系有三种,θ=90°、θ>90°、θ<90°,老师按照这三种空间关系设计探究安培力的方向,实验中老师采用手机慢动作录制实验视频,同时应用手机的无线投屏功能,将铝箔管受力运动的慢动作画面投到电子白板。

高中物理磁场对通电导线的作用教案

高中物理磁场对通电导线的作用教案

高中物理磁场对通电导线的作用教案一、教学目标1. 让学生了解磁场对通电导线的作用,理解安培力的概念。

2. 培养学生运用实验方法研究物理问题的能力。

3. 引导学生运用科学思维方法分析现象,提高学生的创新能力。

二、教学内容1. 磁场对通电导线的作用原理。

2. 安培力的概念及计算公式。

3. 实验操作及数据分析。

三、教学重点与难点1. 磁场对通电导线的作用原理。

2. 安培力的计算公式及应用。

3. 实验操作技巧及数据分析。

四、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法,引导学生探究磁场对通电导线的作用。

2. 利用实验教学,让学生直观地观察安培力的现象。

3. 采用分组讨论、合作学习的方式,提高学生的动手能力和团队协作能力。

五、教学过程1. 导入新课:通过复习磁场的基本概念,引导学生思考磁场对通电导线的作用。

2. 讲解磁场对通电导线的作用原理:介绍安培力的概念,讲解安培力的产生条件和计算公式。

3. 实验演示:安排学生分组进行实验,观察安培力的现象,测量安培力的大小。

4. 数据分析:引导学生运用科学方法分析实验数据,探讨安培力与电流、磁场强度、导线长度的关系。

5. 拓展延伸:介绍安培力在实际应用中的例子,如电动机、电磁起重机等。

7. 作业布置:布置一些有关安培力的练习题,巩固所学知识。

六、教学评价1. 通过对学生课堂参与、提问回答、实验操作和作业完成情况的观察,评价学生对磁场对通电导线作用的理解和应用能力。

2. 结合学生的实验报告和数据分析,评估学生对安培力现象的观察和分析能力。

3. 通过课后访谈或问卷调查,了解学生对本次教学内容的兴趣和收获,以及对教学方法的反馈。

七、教学资源1. 实验室设备:电流表、电压表、导线、电池、磁铁、铁架台等。

2. 教学软件:用于演示实验过程和动画的物理教学软件。

3. 教学材料:实验指导书、作业练习题、PPT课件等。

4. 网络资源:相关物理实验视频、安培力的应用案例介绍等。

八、教学进度安排1. 第一课时:介绍磁场对通电导线的作用原理,讲解安培力的概念和计算公式。

《磁场对通电导线的作用力》的教学设计正式版

《磁场对通电导线的作用力》的教学设计正式版
介绍左手定则并对演示实验进行对照
演示实验2:
两平行同向电流间的相互作用。
问:两平行同向电流间的相互作用是什么样的?
给学生提供提示与帮助,对讨论结果进行小结。
演示实验3:
两平行反向电流间的相互作用。
思考分析得出:匀强磁场、通电导线与磁感强度垂直。
思考并回答:磁感应强度方向、电流方向。
认真观察,并体会到安培力方向与磁感应强度的方向、电流的方向有关,并且安培力的方向总是既垂直于磁场方向又垂直于电流方向。
培养学生的分析能力
三、磁电式电表
指导学生自学
自学磁电式电表的结构与原理。
并给大家讲解
学生要扩展视野,并主动学习,锻炼学生的自学能力、知识应用的能力与语言表达能力
四、课堂练习
1、关于通电直导线所受的安培力F、磁感应强度B和电流I三者方向之间的关系,下列说法中正确的是()
A、F、B、I的三者必定均相互垂直
本节课的教学方式为讲授与理论推导的探究相结合。贯穿演示实验、分组讨论及自学。
本节课所用教具:蹄形磁铁,线圈,滑动变阻器,开关,导线若干,电池
两平行通电直导线间的相互作用力演示仪,可拆装磁电式电表。
3.本课教学目标设计
知识与技能:(1)掌握磁场对电流作用力的计算方法
(2)掌握判断安培力方向的左手定则。
一、通电导线垂直放入匀强磁场中
过渡:通电导线受到的力我们通常叫做安培力。这节课我们主要研究安培力的大小和方向。
1、安培力的大小:F=BIL
成立条件是什么?
2、安培力的方向:
问:安培力方向可能与哪些因素有关?
演示实验1:
分别改变磁场的方向和电流的方向,观察安培力方向的变化情况。
你能用简洁的方式表示它们的关系吗?

《磁场对通电导线的作用——安培力》教学设计

《磁场对通电导线的作用——安培力》教学设计

《磁场对通电导线的作用——安培力》教学设计一、教学目标:1.了解磁场对通电导线的作用,了解安培力的概念和计算公式;2.能够应用安培力的公式计算导线所受的力;3.能够分析磁场对通电导线的作用对电流的影响。

二、教学内容:1.磁场对通电导线的作用;2.安培力的定义和计算公式;3.安培力的方向;4.安培环路定理。

三、教学重点和难点:1.安培力的定义和计算公式;2.安培环路定理的理解和应用。

四、教学过程:1.导入:通过实验观察磁场对通电导线的作用,引出安培力的概念;2.理论讲解:介绍安培力的定义和计算公式,讲解安培力的方向和大小的计算方法;3.实验演示:进行实验演示磁场对通电导线的作用,并利用安培力的公式计算导线所受的力;4.练习:让学生进行练习,计算不同情况下导线所受的安培力;5.拓展:讲解安培环路定理,引出磁场对电路的影响;6.总结:总结本节课的知识点,强调安培力在电路中的重要性。

五、教学手段和资料:1.实验装置:通电导线、磁铁;2.计算机、投影仪等多媒体设备;3.教学PPT、实验记录表等教学资料。

六、教学评价:1.能够准确描述磁场对通电导线的作用,并知道安培力的概念;2.能够应用安培力的公式计算导线所受的力;3.能够分析磁场对电路的影响,理解安培环路定理。

七、教学反思:通过本次教学活动,学生对磁场对通电导线的作用有了更深入的理解,掌握了安培力的概念和计算方法。

在教学过程中,我发现学生在理解安培环路定理方面存在一定的困难,需要在以后的教学中加强相关知识的讲解和练习。

同时,结合实际生活中的例子进行教学,可以更好地激发学生的学习兴趣,帮助他们更好地理解和应用所学知识。

希望通过不断的改进和完善教学内容和方法,提高学生的学习效果和兴趣。

高中物理磁场对通电导线的作用教案

高中物理磁场对通电导线的作用教案

一、教学目标:1. 让学生理解磁场对通电导线的作用,掌握安培力的大小和方向的判断方法。

2. 培养学生的实验操作能力和观察能力,提高他们分析问题和解决问题的能力。

3. 激发学生对物理学的兴趣,培养他们科学思维和创新意识。

二、教学内容:1. 磁场对通电导线的作用原理。

2. 安培力的计算公式及大小、方向的判断方法。

3. 实验操作步骤及数据处理。

三、教学重点与难点:1. 重点:磁场对通电导线的作用原理,安培力的计算公式及判断方法。

2. 难点:安培力方向的判断,实验数据的处理。

四、教学方法:1. 采用讲授法,讲解磁场对通电导线的作用原理和安培力的计算公式。

2. 采用实验法,让学生观察和测量安培力的大小和方向。

3. 采用讨论法,引导学生分析实验结果,探讨安培力方向的判断方法。

五、教学过程:1. 引入:通过展示通电导线在磁场中受力的现象,引发学生对磁场对通电导线作用的好奇心。

2. 讲解:讲解磁场对通电导线的作用原理和安培力的计算公式。

3. 实验:分组进行实验,观察和测量安培力的大小和方向。

4. 数据分析:让学生处理实验数据,探讨安培力方向的判断方法。

5. 总结:归纳磁场对通电导线的作用规律,强调安培力方向的判断方法。

6. 作业:布置练习题,巩固所学知识。

六、教学评价:1. 通过课堂讲解和实验操作,评价学生对磁场对通电导线的作用原理和安培力的计算公式的掌握程度。

2. 观察学生在实验过程中的操作技能和观察能力,以及数据处理和分析问题的能力。

3. 收集学生的作业和练习题,评价他们对课堂所学知识的巩固程度。

七、教学资源:1. 教材:高中物理课本相关章节。

2. 实验器材:通电导线、磁场发生器、力传感器、测量仪器等。

3. 多媒体教学设备:用于展示实验现象和播放相关教学视频。

八、教学进度安排:1. 第1-2课时:讲解磁场对通电导线的作用原理和安培力的计算公式。

2. 第3-4课时:进行实验操作,观察和测量安培力的大小和方向。

九年级《磁场对通电导体的作用》教案、教学设计

九年级《磁场对通电导体的作用》教案、教学设计
4.组织小组合作学习,培养学生团队协作精神和沟通能力。
(三)情感态度与价值观
1.培养学生对物理学科的兴趣和热情,激发学生学习自然科学的精神。
2.培养学生勇于探索、敢于质疑的精神,提高学生的创新意识。
3.通过学习磁场对通电导体的作用,使学生认识到科技发展对人类生活的重要性,增强学生的社会责任感和使命感。
(二)讲授新知
1.磁场概念及特点:教师通过图文并茂的方式,讲解磁场的定义、磁感线、磁场方向等基本概念,让学生建立磁场形象。
2.安培力定律:教师结合动画和模型,阐述安培力定律的原理,引导学生学习安培力的计算方法和方向判断。
3.右手定则:教师利用右手定则教学辅助工具,指导学生通过实际操作,掌握判断通电导体在磁场中受力方向的方法。
3.教学目的:通过小组讨论,培养学生的团队协作能力、沟通能力和问题解决能力。
(四)课堂练习
1.教学活动:教师布置以下练习题,让学生当堂完成:
a.计算给定电流和磁场条件下,通电导体所受的安培力。
b.根据右手定则,判断给定通电导体在磁场中的受力方向。
2.学生练习:学生在规定时间内完成练习题,巩固所学知识。
c.利用右手定则教学辅助工具,引导学生通过实际操作,加深对定则的理解和记忆。
3.实践探究:
a.设计课堂实验,让学生亲自操作,观察磁场对通电导体的作用,从而加深对理论知识的理解。
b.开展小组讨论,让学生通过团队合作,探讨磁场应用实例,如电动机的工作原理,提高学生的分析问题和解决问题的能力。
4.应用拓展:
针对以上重难点,本章节的教学设想如下:
1.引入阶段:通过直观的实验演示,如磁铁吸引铁钉、电流表指针偏转等,激发学生对磁场的好奇心,为后续理论学习打下基础。
2.理论讲解:

《磁场对通电导线的作用力》教学设计

《磁场对通电导线的作用力》教学设计

《磁场对通电导线的作用力》教学设计阳泉十一中冯献敏一、教学目标1、知道什么是安培力。

知道通电导线在磁场中所受安培力的方向与导线、磁场方向都垂直时,它的方向的判断----左手定则。

知道左手定则的内容,会用左手定则熟练地判定安培力的方向,并会用它解答有关问题.2、会用安培力公式F=ILB解答有关问题. 知道导线方向与磁场方向平行时,导线受的安培力最小,等于零;导线方向与磁场方向垂直时,导线受的安培力最大,等于ILB.二、教学重难点重点:安培力的方向确定和大小的计算。

难点:左手定则的运用(尤其是当导线和磁场不垂直时,左手定则如何变通使用)。

三、教学方法实验探究、观察法、逻辑推理法四、教学用具线圈、导线、开关、蹄形磁铁、电池五、教学过程(一)复习引入让学生回忆在在第二节中通电导线在磁场中受力大小与什么因素有关。

(F=ILB)过渡:本节我们将对通电导线在磁场中受力做进一步的讨论。

(二)新课讲解-----第四节、磁场对通电导线的作用力历史上最早通过实验发现磁场对通电导线有作用力的人物是谁呢?法国物理学家安培,他是电动力学的创始人,在电动力学中有着杰出的贡献,人们为了纪念他,把磁场对通电导线的作用力叫做安培力。

安培力:磁场对电流的作用力.安培力是矢量,有大小,有方向。

安培力的方向与什么因素有关呢?1.安培力的方向【演示】按照P85图3.1—3所示进行演示。

(介绍实验装置:蹄形磁铁、线圈、通电电流)(注意实验用的线圈相当于直导线,注意搞清研究的是哪段导线。

)(1)、改变电流的方向,观察发生的现象.[现象]导体向相反的方向运动.(2)、调换磁铁两极的位置来改变磁场方向,观察发生的现象.[现象]导体又向相反的方向运动记录实验现象:(“·”表示磁感线垂直于纸面向外,“×”表示磁感线垂直于纸面向里,“⊙”表示电流垂直于纸面向外,“○”表示电流垂直于纸面向里。

)(图见课堂练习)[教师引导学生分析得出结论](1)、安培力的方向和磁场方向、电流方向有关系.(2)、安培力的方向既跟磁场方向垂直,又跟电流方向垂直,也就是说,安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所在的平面.(P91图3.4-1)教师即时评价:很好,同时展示三维空间模型。

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《磁场对通电导线的作用》教学设计《磁场对通电导线的作用》教学设计一.任务分析根据上海科学技术出版社出版的高二物理第十四章第八节的内容《磁场对通电导线的作用》,本节内容主要研究磁场对通电导线的作用(安培力)的大小和方向,在本教材中要求学生对所涉及的安培力这一概念有个初步的了解,为后面内容的学习作准备。

本节课是高二学业水平考的复习课,学生需要具备了解磁感强度、磁通量、磁感线、通电导线周围的磁场分布等基础知识。

上海市澄衷高级中学是虹口区区重点学校,学生学习程度及学习习惯的差异性很大,所以学生从知识的掌握程度而言是参差不齐的。

选修物理的同学基础扎实又敢于发言,给班级树立了良好的榜样。

在他们的带动下,其他同学包括基础有待提高的同学都能较认真的听讲并积极回答问题。

不过学生们的学习习惯不是非常好,特别是基础有待提高的同学,上课时较认真甚至笔记也记得详细清晰,但课余消化时间不够,如果能改掉这种不良的学习习惯,他们的水平将能有很大提高。

在上一节课中,学生学习的重点是磁通量、磁感强度、通电导线周围产生磁场。

学生对于运用右手螺旋定则判定电流周围产生磁场的磁场方向基本掌握。

本节课我们学习重点放在安培力的方向判定和大小计算上的综合运用,能把安培力应用到力学综合中去,如共点力平衡等。

本节课通过演示实验明确安培力方向判断的方法――左手定则,并且发现当外加磁场方向和金属棒上的电流方向平行时,金属棒不受到安培力作用,从而进一步明确安培力产生的条件以及安培力方向的判定方法。

研究安培力的大小重点在于学习安培力的综合运用中,教师可以通过部分精选例题的讲解,让学生感悟到安培力等同于其他性质力参与力学的综合运用中来。

二.教学目标 1.知识与技能(1)掌握磁场对电流的作用力即安培力,及安培力大小跟各个因素的关系。

(2)理解运用左手定则确定安培力F方向与电流I方向、外加磁场B方向的三者逻辑关系。

(3)应用安培力大小,联系共点力平衡解决力学综合问题 2.过程与方法(1)在计算安培力大小及在共点力平衡的运用过程中,学生经历自主分析和教师引导,培养学生的物理问题的分析归纳能力。

(2)学生经历磁场的正交分解法,关注磁场方向与电流方向不垂直的情况。

发现当磁场与电流方向斜交时,安培力大小的计算方法和方向的判定。

同时明白当磁场和电流方向平行时不存在安培力的原因。

3.情感、态度、价值观(1)学生在体会磁场方向与电流方向不垂直的情况下的安培力的分析,领悟磁场和电流方向平行时不存在安培力的原因,增强学生学习的求知欲。

(2)学生在判断安培力方向时,体会外加磁场的来源,区别自身电流产生的磁场,使得学生领悟到物理的思维严密性。

三.教学重点和难点重点:掌握在匀强磁场中磁场对电流作用的大小的计算及力学综合运用。

难点:磁场方向、电流方向、安培力方向之间的关系。

磁场方向不一定总与电流方向垂直,但安培力一定垂直于磁感线与电流决定的平面。

能熟练地运用左手定则判断通电导线受到的安培力的方向。

四.教学资源 1.实验器材:条形磁铁、蹄形磁铁、小磁针等。

2.课件:ppt幻灯片 3.实物投影仪 4.学习资料:上海科学技术出版社出版的高二物理《辅导与训练》等资料,并把上面的例题通过教师进行重新编排,而不是原盘照抄通过编排后的习题注重知识点的典型性、已知条件的多样性、解题方法的多种性原则。

五.设计思路这一节课是复习课,教师如何改变常规的复习课即习题课的模式,创造一个良好的课堂氛围,使学生的思考碰撞出智慧的火花。

教师尝试着通过创设情境去唤起学生的好奇心,给学生自由发挥的空间,特别是本身有一批较优秀的学生基础下,让学生多说,其他学生师客观评价,教师为所有的学生创设“说”的条件。

因此教学过程中尽可能做到:学生能说的教师不说;学生能提的问题教师不提;学生能解答的问题让学生自己解答。

教师把展示自我的机会完全还给学生。

通过这样的具有一定特色的教学形式带动各个层次的学生都参与到课堂学习中来。

教学重点的突破可以通过学生对例题进行逐级分析,教师适当点拨,使得学生逐步领悟到安培力类似于之前学过的重力、弹力、摩擦力等性质力共同参与力学的综合运用。

教学难点的突破需要教师的引领,安培力方向的判定关键是确定研究对象如导体棒,让学生在讨论和分析过程中寻找研究对象(导体棒)的电流方向,体会外加磁场的来源,同时区分自身电流产生的磁场与外加磁场。

六.教学流程 1.教学主要环节第一个环节情景引入得到安培力大小计算的一般式和安培力方向判定的一般规律。

第二个环节习题互动掌握安培力大小计算的综合运用。

第三个环节习题互动不同情景的外加磁场作用下安培力方向的判定。

2.教学流程图3.教学流程图说明活动一:通过教师的演示实验,让学生发现磁场与电流两者方向不垂直时也能产生安培力并且与垂直时的方向是相同的,以此为依据得到安培力大小计算的一般式和安培力方向判定的一般规律。

活动二:通过例题1、2的创设情境,激发学生的学习兴趣,增加学生互动学习,掌握安培力大小计算的综合运用。

活动三:通过例题3、4的创设情境,研究磁体对电流的作用力、电流对电流作用力的方向的判断,体会外加磁场的来源,同时区分自身电流产生的磁场与外加磁场,掌握运用左手定则判定安培力的方向。

七.案例(详案) 1.引入性提问教师:假如我们整个教室充满磁场,我们如何去验证呢?学生:可以放入小磁针,若小磁针发生偏转说明教室里有磁场。

教师:其实除了这种方法以外还可以放入通电导线,若通电导线放的位置恰当,它在磁场内会受到力的作用,这个力就是安培力。

2.基本概念规律复习教师:安培力大小的计算式为F=NBIL,N匝数、B磁感强度(指外加磁场)、I电流(指自身电流)、L导线长度(指有效长度)。

那么运用这一公式的注意事项是什么?学生:(各抒己见)磁感强度B的方向与电流I的方向垂直;L指有效长度;必须是匀强磁场。

教师:非常好!这位同学讲得不错,另外一位补充的也很好,接下来我进行总结。

教师:(总结) (1)通电导线(即电流)必须和磁场(磁感强度)方向垂直,若不垂直即通电导线与磁感应强度的夹角为θ时,如图1所示那么磁场力的大小是多少?怎样计算呢?教师:演示实验利用蹄形磁铁产生的磁场,组合出如图1的实验装置。

与B和I垂直时这两种情况来比较安培力的方向。

学生:(观察和讨论)得出安培力的方向一致。

将B分解成垂直L的B⊥和平行L的B∥,因平行L的B∥对导线作用力为零,所以实际上磁场B对导线L的作用力就是它的垂直分量B⊥对导线的作用力(如图2所示)教师:F=N B⊥IL=NBILsinθ(θ是B 、L 间夹角)所以当B⊥L时,通电导线受安培力最大,F=NBIL,而当B∥L 时F=0,即就如我们上课初讲到的在磁场中只有通电导线位置放置恰当时才会受到力的作用。

当通电导线平行磁场方向放入磁场中,它所受的磁场力为零。

看来运用F=NBIL来计算磁场对电流的作用力的大小是有条件的,必须满足B⊥L。

(2)适用于一小段通电导线的情况,若导线较长,且各处所在的磁感强度不同,则无法用此公式。

因此只有在匀强磁场中,长导线才适用。

教师:接下去我们研究安培力的方向。

用什么定则?学生(异口同声):左手定则。

教师:我们伸出左手,一起来回忆左手定则判定的步骤,以图3为例:(i)大拇指跟四指垂直,且在同一个平面内;(ii)让磁感线垂直穿过手心;(iii)使四指指向电流方向;(iv)则大拇指指向安培力的方向。

老师:那么是不是磁场方向、电流方向、安培力方向三者之间必定两两垂直?学生:(讨论)…… (有同学认为三个物理量必定两两垂直,也有同学认为不一定。

)学生:磁场方向不一定总与电流方向垂直,可以根据前面所讲的安培力计算公式F=NBILsinθ得到,但安培力一定垂直于磁场也一定垂直于电流。

教师:非常好,这位同学讲出了磁场、电流、安培力三者方向的关系。

我们也可以这样来描述三者方向关系:磁场方向与电流方向可以不垂直但安培力一定垂直于磁场与电流组成的平面。

3.习题互动教师:下面我们通过一些例题来具体分析安培力大小和方向。

例1.如图4,在磁感强度B的匀强磁场中,放置一根长为L的导线ab,若通过的电流为I时,导线受到的磁场力大小________;若导线以a端为轴转过30。

时,它受到的磁场力的大小________。

图4 学生沈婷婷:第一个答案是BIL ,第二个答案是BILcos60。

没等教师判定正确与否就有学生在下面直呼“上当了” 。

“什么地方上当了?”我让他回答。

学生唐铭:“第二个题的条件有陷阱,答案应该还是BIL。

” 教师:唐铭学生回答的答案是正确的,但我们不能随便说这就是“陷阱”,我们如果根据安培力的计算公式和注意事项,这道题就能轻易解答出来了,因为当导线以a端为轴转过30。

的过程中,磁感强度B与电流I是始终垂直的,只有不垂直时才考虑角度问题。

因此两道小题答案都是BIL。

我们同学用公式做题目时一定要注意这个公式的适用条件和注意事项。

评析:这道题检验学生是否真正掌握了F =NBILsinθ这个公式,学生通过这道题明白了“θ”的含义。

例2.如图5所示,已知水平放置的平行金属导轨,放一金属棒电阻忽略,质量为m,长L1,导线间距L2,金属棒与导轨垂直,电源电动势ε,内阻为r外电路电阻为R。

(1)当在导轨的竖直方向加一个磁感强度为B的匀强磁场时,金属棒仍处于静止状态,求此时的安培力大小和方向,以及静摩擦力的大小和方向。

(2)当在导轨水平方向加一匀强磁场时,导轨对水平地面的压力恰好为零,求其磁感强度的大小和方向。

图5 分析:此题是一个安培力在共点力平衡中的运用,先画出二维平视图(如图6)图6 图7 (1)根据共点力平衡原理,安培力等于静摩擦力,安培力F安=BL2ε/(R+r) 方向向左,静摩擦力f= F安=BL2ε/(R+r) 方向向右。

(2)(如图7)当导轨对水平地面的压力恰好为零时,根据共点力平衡原理,安培力等于重力。

即mg=BI L2 ,I=ε/(R+r),所以B=mg(R+r)/ L2ε。

根据左手定则,方向水平向右。

评析:如何让学生在做题目时能更加规范这是我们必须去引导的。

通过第二小题的受力分析和用左手定则判断磁感强度的方向时都能很明显的体现出作受力分析图的重要性。

学生有了这种体会才会真正感受到作受力分析图的重要性。

我们教师如果只会在口头上强调,那么效果可能就没有在实践中的体会这样明显。

例3.如图8所示,置于水平地面上的条形磁铁的正上方,有一导线垂直纸面水平放置,若在导线中突然通以垂直纸面向外的电流,那么导线受到的磁场力方向和磁铁受到的磁场力方向?图8 图9 学生:(讨论)因为穿过导线的磁场水平向右,根据左手定则,安培力垂直地面向上,又根据作用力与反作用力可知磁铁受到的磁场力方向向下。

教师:非常好!能迅速找到外加磁场方向和自身电流方向是解决这类题目的关键。

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