高中物理 磁场对通电导线的作用安培力教案 教科版选修31
《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](https://img.taocdn.com/s3/m/e7da7a47b0717fd5370cdc0e.png)
《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。
安培力教案
![安培力教案](https://img.taocdn.com/s3/m/477e1a15dd36a32d737581f3.png)
(3)知道电动机的工作原理
技能目标:
(1)体会科学探究的过程,会用左手定则判断安培力方向
情感目标:
(1)渗透“学以致用”的思想,激发学生的学习兴趣
(2)培养实验探究能力,拉近学生与物理之间的距离
(3)加强小组团结协作,注重合作能力的培养
教学重点:安培力的大小和方向
板书设计:
一、安培力
1、大小:F=ILB
2、方向:左手定则
二、应用
1电动机
2电磁炮
思考分析
理论联系实际
讲解电动机的工作原理,
拓展到影响人类历史进程的第二次工业革命
思考
把知识拓展开到实际的应用
小结
在本节课中,我们探究了安培力的大小跟电流强度成正比,定性的分析了与导线长度的关系,并与磁场的强弱有关,总结出了大小的关系式F=ILB,并验证了安培力的方向与电流方向和磁场方向有关,总结出了判断的依据左手定则。在此基础上,探索出了电流表和电磁炮的工作原理。
在讲授本节知识之前,学生已经学习了磁现象磁场,并用传感器测量了地磁场、匀强磁场、以及通电螺线圈的磁场随电流的关系,对磁场有了初步的了解和认识,但还很不熟练
教学过程:
教学
环节
教师活动
学生活动
设计意图
引入
用玩具电动车引入,思考电动车是怎么运动起来的?
欣赏思考
吸引学生的注意力
同时引出课题
新课教学
演示实验:线圈在磁场下的摆动情况,引导学生得出与安培力有关的因素有哪些?
观察思考
引出安培力的有关因素:电流大小、导线长短、磁场强弱,
看书上85页的实验探究过程
欣赏同学做实验的过程
阅读观察思考
高二物理人教版选修3-1教案磁场对通电导线的作用力
![高二物理人教版选修3-1教案磁场对通电导线的作用力](https://img.taocdn.com/s3/m/118c64576c85ec3a86c2c51d.png)
普通高中课程标准实验教科书—物理选修3-1[人教版]第三章磁场3.4 磁场对通电导线的作用力★新课标要求(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的公式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,感受物理知识的相互联系。
★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、投影片,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)进行新课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?[出示投影片]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。
2024-2025学年高中物理第三章磁场2磁场对通电导线的作用——安培力教案教科版选修3-1
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七、教学反思与改进
回顾本节课的教学,我认为在以下几个方面取得了较好的效果:
1. 通过实验演示,学生能够直观地观察到安培力的现象,增强了他们的感性认识。实验操作环节,学生积极参与,动手能力强,对安培力的理解更加深入。
2. 教学活动设计
为了促进学生的参与和互动,我设计了以下教学活动:
(1)实验演示:通过实验,让学生直观地观察安培力的现象,引发学生的兴趣和好奇心。在实验过程中,学生将亲自动手操作,观察不同电流、磁场条件下导线受到的安培力。
(2)角色扮演:学生分组扮演“磁场”、“电流”和“安培力”三个角色,通过角色扮演,让学生更好地理解三者之间的关系。
(2)视频:播放实验操作视频,帮助学生更好地理解实验过程和观察安培力的现象。
(3)在线工具:利用在线工具,如物理模拟软件,让学生模拟和观察安培力的产生和作用效果。
(4)实物模型:准备磁场、电流和安培力的实物模型,让学生更直观地理解三者之间的关系。
五、教学流程
(一)课前准备(预计用时:5分钟)
学生预习:
二、核心素养目标
本节课的核心素养目标主要包括物理观念、科学思维、实验探究和科学态度四个方面。首先,通过学习磁场对通电导线的作用,学生将建立正确的物理观念,理解安培力的产生原因和作用效果。其次,学生需要运用科学思维,分析安培力的方向和大小,以及与电流、磁场之间的关系。在此基础上,学生将进行实验探究,观察安培力的现象,验证理论知识,培养实验操作能力和问题解决能力。最后,通过学习本节课内容,学生将培养积极的科学态度,激发对物理学科的兴趣和好奇心,增强对科学知识的认同感和责任感。
人教版物理选修3-1《磁场对通电导线的作用力》教案设计
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磁场对电流的作用教案一、教学目标1.掌握磁场对电流作用的计算方法。
2.掌握左手定则。
二、重点、难点分析1.重点是在掌握磁感应强度定义的基础上,掌握磁场对电流作用的计算方法,并能熟练地运用左手定则判断通电导线受到的磁场力的方向。
2.计算磁场力时,对通电导线在磁场中的不同空间位置,正确地运用不同的三角函数和题目提供的方位角来计算是难点。
三、主要教学过程(一)引入新课复习提问:1.磁感应强度是由什么决定的?答:磁感应强度是由产生磁场的场电流的大小、分布和空间位置确定的。
2.磁感应强度的定义式是什么?3.磁感应强度的定义式在什么条件下才成立?成立。
4.垂直磁场方向放入匀强磁场的通电导线长L=1cm,通电电流强度I=10A,若它所受的磁场力F=5N,求(1)该磁场的磁感应强度B是多少?(2)若导线平行磁场方向。
答:因通电导线垂直磁场方向放入匀强磁场,所以根据磁感应强度的定义式5.若上题中通电导线平行磁场方向放入该磁场中,那么磁场的磁感应强度是多大?通电导线受到的磁场力是多少?答:当电流仍为I=10A,L‖B时,该处磁感应强度不变,仍为B=0.5T,而通电导线所受磁场力F为零。
(二)教学过程设计1.磁场对电流的作用(板书)我们已经了解到通电直导线垂直磁场方向放入磁场,它将受到磁场力的作用,根据磁感应强度的定义式可以得出:F=BIL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=BIL来计算磁场对电流的作用力的大小是有条件的,必须满足L⊥B。
磁场力方向的确定,由左手定则来判断。
提问:如果通电导线与磁感应强度的夹角为θ时,如图1所示磁场力的大小是多少?怎样计算?让学生讨论得出正确的结果。
我们已知,当L⊥B时,通电导线受磁场力最大,F=BIL,而当L∥B时F=0,启发学生将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。
物理选修3-1 3.4磁场对通电导线的作用
![物理选修3-1 3.4磁场对通电导线的作用](https://img.taocdn.com/s3/m/66e6f6df84254b35eefd34f3.png)
一个通电螺线管产生的磁场与条形磁铁相似。
磁通量
我们将磁感应强度B 与面积S 的乘积,叫做穿 过这个面的磁通量,简称磁通。用φ表示。 即: φ=BS
φ=BS
φ=BS cosθ
在SI单位制中,磁通量的单位为:韦伯(Wb)
【例题】下列各种说法中,正确的是: A.磁通量很大,而磁感应强度可能很小; B.磁感应强度越大,磁通量也越大; C.磁通量小,一定是磁感应强度小; D.磁感应强度很大,而磁通量可能为零。 【答案】AD
【答案】由左手定则作答。
F
× F
F F
【注意】安培力的方向永远与导线垂直。
【例题2】画出图中通电导线棒所受安培力的方向。
【答案】由左手定则作答。
【注意】安培力的方向永远与导线垂直。
二.安培力的大小
1.当电流与磁场方向垂直时,F = ILB
2.当电流与磁场方向夹θ角时,F = ILBsinθ
垂直时:F=ILB 夹角为θ时: F=ILBsinθ
F
若不在正中央?
练习2:如图所示,a、b、c三枚小 磁针分别放在通电螺线管的正上方、管 内 和右侧.当这些小磁针静止时,小磁 针N 极的指向是………( ) A.a、b、c均向左 B.a、b、c均向右 C.a向左,b向右,c向右 D.a向右,b向左,c向右
• (一)知识与技能 • 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 电流、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=BIL解答有关问题. 知道电流方向与磁场方向平 行时,电流受的安培力最小,等于零;电流方向与磁场方向垂直时, 电流受的安培力最大,等于BIL. • 3、了解磁电式电流表的内部构造的原理。 • (二)过程与方法 • 通过演示、分析、归纳、运用使学生理解安培力的方向和大小的计 算。培养学生的间想像能力。 • (三)情感态度与价值观 • 使学生学会由个别事物的个性来认识一般事物的共性的认识事物的一 种重要的科学方法.并通过对磁电式电流表的内部构造的原理了解,感 受物理知识之间的联系。 • 二、重点与难点: • 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(尤其是当电流和磁场不垂直时,左手定则如 何变通使用)。 • 三、教具:磁铁、电源、金属杆、导线、铁架台、滑动变阻器、多媒 体。
高中物理选修3-1第三章第4节通电导线在磁场中受到的力(教案)
![高中物理选修3-1第三章第4节通电导线在磁场中受到的力(教案)](https://img.taocdn.com/s3/m/ff6633f4aaea998fcd220e95.png)
通电导线在磁场中受到的力一、教学目标核心素养层面:教学目标:1.知识与技能(1)知道安培力,会计算安培力的大小(2)知道安培力的方向与电流、磁场方向都垂直,会用左手定则判断安培力的方向;(3)知道磁电式电表的基本构造以及运用它测量电流大小和方向的基本原理.2.过程与方法(1)经历推导磁场中安培力的表达式,感受逻辑的力量;(2)通过学生分组实验,经历探究磁场对电流的作用力的方向和电流方向、磁场方向的关系这一过程,体验控制变量探究物理规律的方法.3.情感、态度与价值观(1)了解安培力在生产、生活中的作用,培养学生将科学技术服务于人类社会的意识;(2)经历磁场对电流的作用力的方向和电流方向、磁场方向的关系这一过程,培养学生的科学探究意识和正确的科学态度以及责任心.二、教学内容与学情分析1、教材分析:本节教材系人教版物理选修3-1第三章第4节的内容,磁场对电流的作用――安培力,在教材中起着承上启下的作用。
它不仅是与上节知识(磁场性质)的联系点,而且是学习电流表工作原理和推导洛伦兹力公式的基础。
安培力方向与电流、磁场方向关系的实验探究是采用控制变量法探究物理基本规律的一节课,涵盖了科学探究的基本因素,有助于培养学生物理学科的核心素养。
2、学情分析学生在学习本节课之前,已经学习了磁场,知道了磁体和电流周围磁场的性质及特点,了解到磁体间的相互作用、电流周围存在着磁场以及电与磁之间有联系。
学生通过高一物理“必修”课程的学习,经历了牛顿第二定律等实验探究过程,已经掌握了变量控制实验探究的一些科学研究方法,为本节的探究性学习做了铺垫。
三、任务分解四、教学活动教学过程设计教师教学活动设计活动设计复习一:(1)图中已知磁场方向,根据安培定则判断电流方向?教师教学活动设计活动设计复习一:(1)图中已知磁场方向,根据安培定则判断电流方向?(2)图中已知电流方向,请判断小磁针转动方向?提出问题:(1)在通电导线旁边的小磁针为什么会转动?(2)根据逆向思维,小磁针的磁场会不会对通电导线也有力的作用呢?引入新课:【活动一】创设情境,提出本节课的核心任务(1)创设情景(视频展示)央视国际频道的一则电磁轨道炮的新闻. (2)提出课题电磁轨道炮,是一种新式武器,既安全精准又威力巨大,各国正在争相研发,它与常规炮弹靠化学剂的推动不同,电磁轨道炮利用的是一种新型的推进方式,它的原理是怎样的呢?这节课,我们就来揭秘“电磁轨道炮”.【活动二】感受小型“电磁轨道炮”,经历理性分析实验现象过程(1)介绍实验装置如图1,这也是一个小型的电磁轨道炮.它是由竖直向下的匀强磁场,金属轨道和炮弹(金属棒)组成.(2)实验演示将导体棒放在磁场中,接通电源,导体棒就通上电,同学们观察到:电磁轨道炮被发射出去了.(3)解释现象提问:通电导体棒为什么会被发射出去?说明什么?实验验证①撤去磁场,其它不变,发现金属棒不动.说明金属棒受到的力的施力物体确实是磁场;②切开电源,其它不变,发现金属棒不动.说明这个力是磁场对通电导线(电流)的力.(4)提出概念为了纪念法国物理学家安培在电磁学中做出的卓越贡献,我们把磁场对通电导线(电流)的力叫做安培力.(5)提出从刚才的实验中我们看到,安培力就是电磁炮发射的动力,为了有效的发射电磁轨道炮我们必须知道这个力的方向是怎样的,受哪些因素影响,下面我们通过实验来探究.新课教学:【活动三】实验探究安培力的方向与磁场方向和电流方向的关系演示:按照右图所示进行实验:复习电流磁效应,为后面做铺垫以尖端科技(电磁轨道炮)引入新课,学生感觉很新奇,可以有效激发学生学习兴趣,将学生的注意力集中到课堂.通过演示实验,模拟电磁轨道炮的发射过程,学生获得感性认识,为本课题学习提供必要的感性材料.通过对问题的参与与自我尝试,培养独立思考的品质和探索精神(科学态度)(1)改变导线中电流的方向,观察受力方向是否改变?(2)上下交互磁场的位置以改变磁场的方向,观察受力方向是否变化?(3)提出猜测通过刚才的演示,你认为安培力的方向跟哪些因素有关系呢?接下来我们通过分组实验来探究安培力方向与磁场、电流方向之间有怎样的关系.有没有更简洁的方法表达这个关系呢?课堂练习:练习1、2、3练习4:两条靠近的平行导线在通电时会出现什么现象?(看视频)(引导学生先理论分析,得到同向电流相互吸引,反向电流相互排斥.)【活动四】理论探究安培力大小的表达式提出问题:根据左手定则,我们可以准确的设定电磁炮的发射方向了,我们还需要进一步研究怎样让电磁炮具有更强的杀伤力,这与它的动力系统有着密不可分的联系.制约安培力大小的因素有哪些呢?下面我们进一步探究.(1)回顾B的定义提问:磁感应强度是怎样定义的?追问2:对导线的放置有什么要求?追问3:如果导线平行磁场放置,安培力是多大?追问4:如果导线与磁场既不平行也不垂直,安培力是多大?(介于零和垂直放置之间)下面,请同学们推导安培力的表达式.(2)理论推导特殊情况问1:当通电导线垂直磁场放置时,安培力大小?当通电导线平行磁场放置时,安培力大小?(3)理论推导一般情况,如果磁场与电流成θ角时,安培力表达式怎样?请各小组先讨论,并给出结论?(学生思考后给出两种方法,一种是分解B,另一种分解L,得到相同的结果F=BILsinθ,并认识到垂直和平行是两种特殊情况.)【活动五】揭秘电磁轨道炮(1)设置情景电磁轨道炮原理如图所示,整个装置可以把质量为20 g弹体(包括金属杆的质量)发射出去.若轨道宽2m,金属杆上电流为10 A,磁感应强度为1 T,经过t=2 s的加速,问弹体获得速度是多大?思考讨论:如果要提高电磁炮的发射速度,你认为可以怎么办?学生讨论后得到三种方式:①增大电流、②增强磁场、③减轻质量.【活动六】规律应用,探究磁电式电表的工作原理(1)观察磁电式电表如图8,让学生观察磁铁、铝框、线圈、螺旋弹簧、极靴、指针、铁质圆柱等构件,了解它们之中哪些是固定的,哪些是可以动的.(2)看书93页磁电式电流表第1—3段,分组讨论(屏幕上显示如下问题)问1:线圈的转动是怎样产生的?问2:线圈为什么不能一直转动下去?问3:为什么指针偏转角度的大小可以说明被测电流的强弱?问4:如何根据指针偏转的方向来确定电路上电流的强弱?问5:使用时要注意什么?(引导)前面我们学过右手螺旋定则,来表达电流方向和磁场的关系,这个方法很简洁的,我们能不能也类似的用手来表达这种关系呢?学生分组实验探究,经历规律发现过程,尝试用“左手”归纳判断安培力方向的方法,可以让学生最大程度的参与课堂;②借助小工具立体展现三个量的方向关系,体验空间关系构建方法.在定义磁感应强度时,学生经历了实验探究的过程,所以此处只进行理论探究,推导出安培力大小的表达式学生经历安培力方向的探究、安培力大小的探究、解决电磁轨道炮的问题,学生意识到看似神秘的电磁炮,其实它的原理并不深奥!先让学生观察磁电式电表的结构,再分组讨论、自学其工作原理,最后让。
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](https://img.taocdn.com/s3/m/c5df7ca86394dd88d0d233d4b14e852458fb3901.png)
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。
每日一面高中物理《安培力》教案
![每日一面高中物理《安培力》教案](https://img.taocdn.com/s3/m/cf0df1922dc58bd63186bceb19e8b8f67c1cefed.png)
每日一面高中物理《安培力》教案一、教学内容本节课选自高中物理教材《物理》选修31第三章第一节《磁场对电流的作用力》,详细内容围绕安培力的定义、计算公式以及应用进行讲解。
二、教学目标1. 理解安培力的概念,掌握安培力的计算公式。
2. 学会运用安培力解决实际问题,提高学生的实践应用能力。
3. 培养学生的空间想象能力和团队合作意识。
三、教学难点与重点重点:安培力的计算公式及其应用。
难点:安培力方向的理解,以及安培力在实际问题中的应用。
四、教具与学具准备1. 教具:电流表、磁铁、导线、电源、实验器材等。
2. 学具:笔记本、教材、计算器等。
五、教学过程1. 实践情景引入:通过演示电流表受到磁铁作用的实验,引导学生思考磁场对电流的作用力。
2. 知识讲解:(1) 安培力的定义:电流在磁场中受到的力称为安培力。
(2) 安培力的计算公式:F = BILsinθ,其中B为磁感应强度,I为电流强度,L为电流元的长度,θ为电流方向与磁场方向的夹角。
3. 例题讲解:讲解安培力的计算方法和应用,通过实例分析,使学生更好地理解和掌握安培力的计算。
4. 随堂练习:设计具有针对性的练习题,让学生巩固所学知识,提高解题能力。
5. 小组讨论:针对实际问题,引导学生进行小组讨论,培养学生的团队合作意识和解决问题的能力。
六、板书设计1. 安培力的定义2. 安培力的计算公式:F = BILsinθ3. 安培力的应用实例4. 练习题解答过程七、作业设计1. 作业题目:(1) 计算给定电流和磁场条件下,安培力的方向和大小。
(2) 分析给定电路中,安培力对电路元件的影响。
2. 答案:八、课后反思及拓展延伸1. 反思:本节课学生对安培力的理解程度,以及对安培力计算公式的掌握情况。
2. 拓展延伸:引导学生了解安培力的应用领域,如电机、发电机等,激发学生的学习兴趣。
同时,布置一道综合性的思考题,让学生在课后进一步巩固所学知识。
通过本节课的学习,使学生掌握安培力的基本概念和计算方法,培养学生的实践应用能力,提高学生的物理素养。
《磁场对通电导线的作用力》高一物理教案
![《磁场对通电导线的作用力》高一物理教案](https://img.taocdn.com/s3/m/b520205377c66137ee06eff9aef8941ea66e4b7e.png)
《磁场对通电导线的作用力》高一物理教案一、教学目标1.理解磁场对通电导线的作用力(安培力)的概念。
2.掌握安培力的大小和方向判断方法。
3.能够运用安培力公式解决实际问题。
二、教学重难点1.重点:安培力的概念、大小和方向。
2.难点:安培力公式的应用。
三、教学过程1.导入新课(1)回顾上节课的内容,引导学生思考:磁场对磁铁有力的作用,那么磁场对通电导线是否也有力的作用呢?(2)展示实验现象:将一根通电导线放置在磁场中,观察导线受到的力的作用。
2.探究安培力的概念(1)引导学生观察实验现象,提问:通电导线在磁场中受到的力叫什么?(2)讲解安培力的定义:通电导线在磁场中受到的力叫做安培力。
3.学习安培力的大小和方向(1)引导学生观察实验现象,提问:安培力的大小和哪些因素有关?(2)讲解安培力的大小公式:F=BILsinθ,其中B为磁感应强度,I为电流强度,L为导线长度,θ为导线与磁场方向的夹角。
(3)讲解安培力的方向:使用左手定则判断。
4.安培力公式的应用(1)引导学生思考:如何运用安培力公式解决实际问题?(2)讲解例题:一个长直导线放置在匀强磁场中,电流强度为I,导线长度为L,磁感应强度为B,求导线受到的安培力大小和方向。
(3)让学生独立完成练习题,巩固知识。
5.课堂小结(2)强调安培力公式在实际问题中的应用。
6.作业布置(1)课后练习:课本Pxx页习题1、2、3。
(2)预习下一节课内容:磁场对运动电荷的作用力。
四、教学反思本节课通过实验现象引导学生学习安培力的概念、大小和方向,以及安培力公式的应用。
在教学过程中,注重启发式教学,让学生积极参与,提高课堂效果。
课后应及时了解学生的学习情况,针对不同学生进行个别辅导,帮助他们掌握安培力的知识。
1.安培力的概念(1)实验现象:将一根通电导线放置在磁场中,观察导线受到的力的作用。
(2)安培力的定义:通电导线在磁场中受到的力叫做安培力。
2.安培力的大小和方向(1)安培力的大小公式:F=BILsinθ(2)安培力的方向:使用左手定则判断。
高中物理磁场对通电导线的作用教案
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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。
高中物理 《磁场对通电导线的作用——安培力》教学设计
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第二节磁场对通电导线的作用——安培力xxx学习目标:1.理解并掌握安培力的计算公式F=ILB.2.知道安培力的概念,会用左手定则判定安培力的方向.3.了解电动机原理.重点难点:安培力大小的计算及安培力方向的判断.教学方法:实验探究课程内容:一、新课引入:创设问题情境,引入课题。
二、新授:(一)、安培力定义:1.通电导线在磁场中受到的力的作用是安培于1820年首先发现的,后来人们把磁场对通电导线的作用力称为安培力。
(二)、安培力的大小1、探究安培力的大小引导学生猜想安培力的大小与哪些因素有关。
2.探究方法:控制变量法3.电流I 2 I安培力4.通电导线跟磁场垂直时:安培力最大,F=BIL5.通电导线跟磁场平行时:安培力最小,F=0三、安培力的方向1、实验探究:(说明:表示电流方向垂直纸面向外或迎面而来,表示电流方向垂直纸面向里或离我而去,表示磁场方向垂直纸面向外或迎面而来,表示磁场方向垂直纸面向里或离我而去)2、左手定则:伸出左手,四指并拢,使大拇指和其余四指垂直,并且都跟手掌在同一平面内,让_______导线长度L 2 L安培力垂直穿过手心,四指指向_____方向,则大拇指所指方向就是_________所受安培力的方向.3、通电导线在磁场中受到的安培力方向,既与_________垂直,又与_________垂直,即垂直于_________和__________所确定的平面.4、练习5、思考:为什么同向电流相互吸引,反向电流相互排斥?引导学生分析。
四、学以致用电动机——安培力的重要应用1.构造:由磁场(磁体)、_________、____、____及电源组成.2.原理:(图见教材P87)电流从滑环A 流入时,从滑环B 流出,滑环起一个_______的作用,当线圈通电后,由于受到_______的作用,线圈在磁场中旋转起来.五、巩固练习:I II。
教科版选修3-1物理教案设计 3.4磁场对通电导线的作用—安培力
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《磁场对通电导线的作用》教材分析:本节课是在了解磁场概念的基础上对磁场基本特性应用的一节课;安培力是高考重点之一,也是磁场基本特性的应用之一为今后学习“电磁感应”及力电综合问题打下基础。
左手定则是判断电流或运动电荷在磁场中受力方向的有用手段,要求学生掌握左手定则,所以,本课教学时应当给学生提供足够的练习机会,让学生通过反复的练习予以掌握。
教学目标:【知识与能力目标】1.知道磁场对电流存在力的作用。
2.知道通电导体在磁场中受力的方向与电流方向及磁场方向均有关。
3.知道通电导体在磁场中受力运动是消耗了电能,得到了机械能。
【过程与方法目标】通过实验知道通电导体在磁场中受力的作用,受力方向与电流方向,以及磁感线方向有关系。
改变电流方向,或改变磁感线方向,导体的受力方向随着改变。
【情感态度价值观目标】培养、训练学生观察能力和从实验事实中,归纳、概括物理概念与规律的能力。
教学重难点:【教学重点】1.磁场对通电的导体有力的作用。
2.通电的导体的受力方向跟磁场方向和电流方向有关。
【教学难点】左手定则的运用。
课前准备:1.教师研读课标、教材,撰写教学设计,制作多媒体课件。
2.学生预习本课内容,收集有关资料。
3.实验器材:电源、导轨、锡筒、导线、开关等。
教学过程:一、复习旧课:1.磁体周围存在什么?2.通电直导体周围存在什么?3.通电导线是不是也会受到磁场的作用力呢?二、激发学习动机:请同学们回忆一下奥斯特实验的发现—电流周围存在磁场,电流通过它产生的磁场对磁体施加作用力(如电流通过它的磁场使周围小磁针受力而转动)。
根据物体间力的作用是相互的,既然电流对磁体施加力,磁体也应该对电流有力的作用。
同学们,你是怎样认为的呢?三、讲授新知识:(一)磁场对通电导线的作用1.介绍实验装置,将铝箔筒放在支架上,使铝箔筒静止在磁铁的磁场中(参见课本中的图14—41)。
用铝箔筒作通电导体是因为铝箔筒轻,受力后容易运动,以便我们观察。
高中物理《磁场对通电导线的作用力》教案
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高中物理《磁场对通电导线的作用力》教案高中物理《磁场对通电导线的作用力》教案范文作为一位无私奉献的人民教师,经常要写一份优秀的教案,借助教案可以更好地组织教学活动。
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学习目标1、会用左手定则来推断安培力的方向,2、通过磁感应强度的定义得出安培力的计算公式,应会用公式F=BIL解答有关问题、3、知道磁电式电流表的工作原理。
学习重、难点用左手定则判定安培力方向;用安培力公式计算学法指导自主、合作、探究学问链接1.磁感应强度的定义式:单位:2.磁通量计算式:单位:3.磁通密度是指:计算式为。
学习过程用案人自我创新【自主学习】1、安培力的方向〔1〕左手定则:伸开左手,使拇指与其余四指垂直,并且都与手掌在同一平面内,让磁感线从掌心进入,并使四指指向,这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受。
〔2〕安培力的方向特点:尽管磁场与电流方向可以不垂直,但安培力肯总是直于电流方向、同时也垂直于磁场方向,即垂直于_____方向和_______方向所构成的平面.2、安培力的大小:〔1〕当长为L的直导线,垂直于磁场B放置,通过电流为I时,F= ,此时电流受力最。
〔2〕当磁场与电流平行时,安培力F= 。
〔3〕当磁感应强度B的方向与通电导线的方向成θ时,F=说明:以上是在匀强磁场中安培力的计算公式,非匀强磁场可以看成是许多个大小、方向不同的匀强磁场的组合,通电导线在非匀强磁场中受到的安培力,是每一小段受到的安培力的合力.3、磁电式电流表:〔1〕用处:〔2〕根据原理:。
〔3〕构造:。
〔4〕优缺点:电流表的灵敏度很高,是指通过很小的电流时,指针就可以偏转较大的角度。
在使用电流表时,允许通过的电流一般都很小,使用时应当特殊留意。
【范例精析】例1、试用电流的磁场及磁场对电流的作用力的原理,证明通有同向电流的导线互相吸引,通有异向电流的导线互相推斥力.解析:例2、如图3-4-3所示,质量为m的导体棒AB静止在水平导轨上,导轨宽度为L,已知电源的电动势为E,内阻为r,导体棒的电阻为R,其余接触电阻不计,磁场方向垂直导体棒斜向上与水平面的夹角为θ,磁感应强度为B,求轨道对导体棒的支持力和摩擦力.解析:拓展:此题是有关安培力的典型问题,必需作好受力分析图,原题给出的是立体图是很难进行受力分析,应画出投影图,养成良好的受力习惯是能力培育过程中的一个重要环节.达标检测 1.关于安培力的说法中正确的选项是〔〕A.通电导线在磁场中肯定受安培力的作用B.安培力的大小与磁感应强度成正比,与电流成正比,而与其他量无关C.安培力的方向总是垂直于磁场和通电导线所构成的平面D.安培力的方向不肯定垂直于通电直导线2.下列图所示的四种状况,通电导体均置于匀强磁场中,其中通电导线不受安培力的是〔〕3.如图3-4-5所示,一根质量为m的金属棒AC用软线悬挂在磁感强度为B 的匀强磁场中,通入A→C方向的电流时,悬线张力不为零,欲使悬线张力为零,可以采纳的方法是〔〕A、不转变电流和磁场方向,适当增大电流B、只转变电流方向,并适当减小电流C、不转变磁场和电流方向,适当减小磁感强度D、同时转变磁场方向,并适当增大磁感强度4.一根长直导线穿过载流金属环中心且垂直与金属环的平面,导线和环中的电流方向如图3-4-6所示,那么金属环受的力:〔〕A.等于零B.沿着环半径向外C.向左D.向右5.如上左3图所示,一位于xy平面内的矩形通电线圈只能绕ox轴转动,线圈的四个边分别与x、y轴平行,线圈中电流方向如图,当空间加上如下所述的哪种磁场时,线圈会转动起来?〔〕A.方向沿x轴的恒定磁场B.方向沿y轴的恒定磁场C.方向沿z轴的恒定磁场D.方向沿z轴的改变磁场6.如图3-4-7所示的天平可用来测定磁感应强度B.天平的右臂下面挂有一个矩形线圈,宽为L,共N匝,线圈的下部悬在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面.当线圈中通有电流I(方向如图)时,在天平左、右两边加上质量各为m1、m2的砝码,天平平衡.当电流反向(大小不变)时,右边再加上质量为m的砝码后,天平重新平衡.由此可知〔〕A、B方向垂直纸面向里,大小为(m1-m2)g/NI LB、B的方向垂直纸面向里,大小为mg/2NI LC、B的方向垂直纸面向外,大小为(m1-m2)g/NI LD、B的方向垂直纸面向外,大小为mg/2NI L7.如图3-4-8所示,条形磁铁放在水平桌面上,在其正中央的上方固定一根长直导线,导线与磁铁垂直,给导线通以垂直纸面向外的电流,则〔〕A、磁铁对桌面压力减小,不受桌面的摩擦力作用B、磁铁对桌面压力减小,受到桌面的'摩擦力作用C、磁铁对桌面压力增大,不受桌面的摩擦力作用D、磁铁对桌面压力增大,受到桌面的摩擦力作用8.在磁感应强度B=0.3T的匀强磁场中,放置一根长=10cm的直导线,导线中通过I=2A的电流.求以下状况,导线所受的安培力:(1)导线和磁场方向垂直;(2)导线和磁场方向的夹角为30°;(3)导线和磁场方向平行.9.在两个倾角均为的光滑斜面上,放有一个相同的金属棒,分别通以电流I1和I2,磁场的磁感应强度大小相同,方向如图3-4-9中(a)、(b)所示,两金属棒均处于平衡状态,则两种状况下的电流强度的比值I1:I2为多少?10.如图3-4-10所示,两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同、方向相反的电流,a受到的磁场力大小为F1.当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后,a受到磁场力大小变为F2,则此时b受到的磁场力大小变为〔〕A、F2B、F1-F2C、F1+F2D、2F1-F211.如图3-4-11所示,长为L的导线AB放在互相平行的金属导轨上,导轨宽度为d,通过的电流为I,垂直于纸面的匀强磁场的磁感应强度为B,则AB所受的磁场力的大小为〔〕A.BIL B.BIdcosθ C.BId/sinθ D.BIdsinθ。
高中物理选修3-1-磁场对通电导线的作用力
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磁场对通电导线的作用力知识元安培力知识讲解1.安培力是磁场对电流的作用力,是一种性质力,其作用点可等效在导体的几何中心.2.安培力的大小(1)计算公式:F=BIL sinθ(2)对公式的理公式F=BIL sinθ可理解为F=B(sinθ)IL,此时B sinθ为B沿垂直I方向上的分量,也可理解为F=BI(L sinθ),此时L sinθ为L沿垂直B的方向上的投影长度,也叫“有效长度”,公式中的θ是B和I方向间的夹角.注意:①导线是弯曲的,此时公式F=BIL sinθ中的L并不是导线的总长度,而应是弯曲导线的“有效长度”.它等于连接导线两端点直线的长度(如图所示),相应的电流方向沿两端点连线由始端流向末端.②安培力公式一般用于匀强磁场.在非匀强磁场中很短的导体也可使用,此时B的大小和方向与导体所在处的B的大小和方向相同.若在非匀强磁场中,导体较长,可将导体分成若干小段,求出各段受到的磁场力,然后求合力.3.左手定则①用于判断通电直导线在磁场中的的受力方向②用于判断带电粒子在磁场中的的受力方向方法:伸开左手,使拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在同一个平面内,让磁感线穿入手心,并使四指指向电流的方向,大拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向(书上定义),我在这里想说一点,是不是左手定则只可以判断受力方向,我的答案是非也,在判断力的方向时,是知二求一(知道电流方向与磁场方向求力的方向),所以也可以知道力与电流求磁场,或是知道力与磁场求电流。
4.安培力的方向在解决有关磁场对电流的作用的问题时,能否正确判断安培力的方向是解决问题的关键,在判定安培力的方向时要注意以下两点:(1)安培力的方向总是既与磁场方向垂直,又与电流方向垂直,也就是说安培力的方向总是垂直于磁场和电流所决定的平面.因此,在判断时首先确定磁场和电流所确定的平面,从而判断出安培力的方向在哪一条直线上,然后再根据左手定则判断出安培力的具体方向.(2)当电流方向跟磁场方向不垂直时,安培力的方向仍垂直电流和磁场所决定的平面,所以仍可用左手定则来判断安培力的方向,只是磁感线不再垂直穿过手心.的方向被唯一确定;但若已知B(或I)、F 注意:若已知B、I方向,则由左手定则得F安的方向,由于B只要穿过手心即可,则I(或B)的方向不唯一、安简单概括磁场对电流的作用应用步骤:1.选择研究对象以及研究过程;2.在某瞬时对物体进行受力分析并应用牛顿第二定律;3.带入安培力公式和电学公式进行公式整理;4.求解,必要时对结果进行验证或讨论。
高中物理选修3-1通电导线在磁场中受到的力优秀教案
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教学设计整体设计教学目标(一)知识与技能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电流、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=BIL解答有关问题.知道电流方向与磁场方向平行时,电流受的安培力最小,等于零;电流方向与磁场方向垂直时,电流受的安培力最大,等于BIL。
3.了解磁电式电流表的内部构造的原理。
(二)过程与方法通过演示、分析、归纳、运用使学生理解安培力的方向和大小的计算。
培养学生的空间想象能力。
(三)情感态度与价值观使学生学会由个别事物的个性来认识一般事物的共性的认识事物的一种重要的科学方法.并通过对磁电式电流表的内部构造的原理了解,感受物理知识之间的联系。
教学重点难点重点:安培力的方向确定和大小的计算。
难点:左手定则的运用(尤其是当电流和磁场不垂直时,左手定则如何变通使用)。
教学用具磁铁、电源、金属杆、导线、铁架台、滑动变阻器、多媒体。
教学过程导入新课让学生回忆在第二节中通电导线在磁场中受力大小与什么因素有关。
过渡:本节我们将对安培力作进一步的讨论。
推进新课安培力:磁场对电流的作用力。
安培力是以安培的名字命名的,因为他研究磁场对电流的作用力有突出的贡献。
1.安培力的方向【演示】按照P85图3.13所示进行演示。
(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。
(图3.41)如何判断安培力的方向呢?人们通过大量的实验研究,总结出通电导线受安培力方向和电流方向、磁场方向存在着一个规律——左手定则。
《磁场对通电导线的作用——安培力》教学设计
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《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。
高中物理第四节 磁场对通电导线的作用力教案人教版选修3
![高中物理第四节 磁场对通电导线的作用力教案人教版选修3](https://img.taocdn.com/s3/m/fbef1e0a453610661ed9f4f7.png)
第四节磁场对通电导线的作用力【学习目标】1、知道什么是安培力。
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=BIL解答有关问题. 知道电流方向与磁场方向平行时,电流受的安培力最小,等于零;电流方向与磁场方向垂直时,电流受的安培力最大,等于BIL.3、了解磁电式电流表的内部构造的原理。
【教学重点】安培力的方向判断,大小的计算。
【教学难点】磁电式电流表的原理。
【课前预习】:1.安培力:。
2.安培力的方向判定用定则。
3. 安培力的大小:B⊥I时,F= ,B与I夹角为θ时,F= 。
4. 磁电式电流表的构造:原理是。
两极间的极靴和极靴间的铁质圆柱,使极靴与圆柱间的磁场都沿方向,使线圈平面都与磁场方向,使表盘刻度均匀;线圈偏转的越大,被测电流就越大,即I∝θ;据线圈偏转的方向,可以知道电流的方向。
【预习自测】1.判断下图中导线A所受磁场力的方向想2.将长度为20cm、通有0.1A电流的直导线放入一匀强磁场中,电流与磁场的方向如图所示,已知磁感应强度为1T。
试求出下列各图中导线所受安培力的大小和方向。
【自主学习】小组内讨论课前预习案,有疑问组长记录后提出。
【合作探究】探究一、安培力的大小方向:1.探究安培力的方向:-演示实验:(1)改变电流的方向,观察发生的现象。
(2)调换磁铁两极的位置来改变磁场方向,观察发生的现象。
①请同学们猜想一下安培力的方向可能与哪些因素有关呢?②你能否设计实验来验证自己的猜想?③结论是什么?2.左手定则伸出左手,使大姆指与其余四指,并且都与手掌在,让磁感线从进入,并使四指指向,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。
3.探究安培力的大小①猜想安培力的大小可能与哪些因素有关?②理论推导:探究二、磁电式电流表的原理电流方向不同,圆盘的转向就会不同(磁场一定的情况下),电流大小不同,圆盘转动的角度就会不同。
这些规律,我们能用来干什么呢?介绍磁电式电流表的构造和工作原理:1.磁电式电流表的原理:2.介绍实际的磁电式电流表的构造。
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磁场对通电导线的作用安培力
一、教学目标
(一)知识与技能
1、知道什么是安培力;电流方向与磁场方向垂直时,安培力等于BIL;电流方向与磁场方向
平行时,安培力等于零。
2、掌握左手定则的内容,并会用它判断安培力的方向。
3、知道电动机的工作原理。
(二)过程与方法
通过演示、观察结合控制变量法去探究安培力的大小和方向。
(三)情感、态度与价值观
1、通过实验去培养学生科学探究的精神。
2、通过了解电动机的工作原理,感受物理知识的相互联系。
二、教学重点难点
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。
三、教学过程
(一)复习检查、做好铺垫
安培定则(右手螺旋定则
)
直线电流的磁场
环形电流的磁场
通电螺旋管的磁场
(二)新课引入、展示目标
由奥斯特试验我们知道,通电导线周围存在的磁场对小磁针有力的作用,那么磁铁产生的磁场对通电导线时否也有力的作用呢?在这节课,我们就自己动手做实验,看看能发现什么规律。
大拇指
其余弯曲的四指
(三)合作探究、精讲点拨 一、安培力
1、定义:磁场对通电导线的作用力称为安培力
2、猜想:磁场对通电导线的作用力可能与哪些因素有关呢? 实验探究:控制变量法
当通电导线与磁感线垂直时,实验结论是: ①当其它因素不变,电流增大时,安培力增大 ②当其它因素不变,导线长度增大时,安培力增大
③当其它因素不变,与导线放在磁场中的位置有关,导线所在处磁场越强,安培力越大 3、大小
(1)导线与磁场方向垂直时, F=BIL
(2)导线与磁场方向平行时,F=0
<设疑>如果既不平行也不垂直呢?
4、安培力的方向
师生共探:安培力的方向与什么因素有关呢? ①改变电流的方向 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 现象: 导体又向相反的方向运动 。
总结归纳:安培力的方向和 磁场方向 、 电流方向 有关。
(1)方向判定:左手定则
伸出左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都和手掌在同一平面内,把手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,四指指向电流方向,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。
(2)特点:F ⊥B ,F ⊥I ,即F 垂直于_B 和I_共同__决定的平面.
判断下图中通电导线受力的方向
导线在磁场中的有效长度 与导线所在位置的磁场强弱有关
手心——磁感线垂直穿入手心
四 指——指向电流的方向
大拇指——指向安培力的方向
左手
试一试 B
θ
I
N S
I
[典例1]判断下图中通电导线所受安培力力的方向。
[师生交流活动]
如图所示,两条平行的通电直导线之间会通过磁场发生相互作
用。
在什么情况下两条导线相互吸引,什么情况下相互排斥?
演示实验:
(1)电流的方向相同时,现象:两平行导线相互靠近。
(2)电流的方向相反时,现象:两平行导线相互远离。
引导学生利用已有的知识进行分析:
二、电动机—安培力的重要应用
(1)组成:磁体、转动线圈、滑环、电刷、电源
(2)原理:利用安培力
(四)、当堂检测、总结提升
1.如图所示,用两根相同的细绳悬挂一段均匀水平载流直导线MN,电流I方向从M到N,绳子的拉力均为F。
为使F=0,可能达到要求的方法是( C )
B
A C D
E
θ
B
F
I
θ
B
G
I
θ
B
H
I
F
B
N S
I
A
B
C
D
F
A
B
C
D
I1 I2
A .施加水平向右的磁场
B .施加水平向左的磁场
C .施加垂直纸面向里的磁场
D .施加垂直纸面向外的磁场
2.通电直导线附近有一个小的通电闭合矩形线圈abcd ,直导线AB 和线框在同一平面内放置,若电流I 沿顺时针方向,则小线框的运动情况是 ( C ) A .向右运动 B .静止不动 C .向左运动
D .发生转动,同时向远离直导线方向运动
3.如图所示为电动机的简化模型,线圈abcd 可绕轴O 1O 2自由转动。
当线圈中通入如图所示的电流时,顺着O 1O 2的方向看去,线圈将( A ) A .顺时针转动 B .逆时针转动 C .仍然保持静止
D .可能顺时针转动,也可能逆时针转动
4、如图所示,条形磁铁放在水平桌面上,在其正中央的上方固定一根直导线MN ,导线与磁场垂直,给导线通以由N 向M 的电流,则:( A ) A. 磁铁对桌面的压力减小,不受桌面的摩擦力作用 B. 磁铁对桌面的压力减小,受桌面的摩擦力作用 C. 磁铁对桌面的压力增大,受桌面的摩擦力作用 D. 磁铁对桌面的压力增大,不受桌面的摩擦力作用
【变式训练】若导线偏磁铁中央的右侧,结果又怎样?
5、(2011·江苏徐州模拟)如图8-1-9所示,把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N 极附近,磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直线圈平面.当线圈内通以图中方向的电流后,线圈的运动情况是( A ). A .线圈向左运动 B .线圈向右运动 C .从上往下看顺时针转动 D .从上往下看逆时针转动
6*(选作)、如图8-1-8所示,把一通电导线放在蹄形磁铁磁极的正上方,导线可以自由移动.当导线通过电流I 时,如果只考虑安培力的作用,则从上往下看,导线的运动情况是 ( C ). A .顺时针方向转动,同时下降
a
b
c
d
B .顺时针方向转动,同时上升
C .逆时针方向转动,同时下降
D .逆时针方向转动,同时上升
7*、如图所示,两平行光滑金属导轨相距0.2m ,与水平面夹角为45°,金属棒MN 的质量为0.1kg ,处在竖直向上的匀强磁场中,MN 处于静止状态,求:金属棒所受安培力的大小和方向?(g=10m/s 2
)
<思路分析>先画出导轨和金属棒的正视图 再对金属进行受力分析 根据共点力平衡的条件求出F 安
【答案】
F 安=1N
方向:水平向右
<拓展提升>磁场取什么方向时,安培力最小? (五)、布置作业
1、课下阅读课本第88页。
2、完成P 87“练习与评价”第1、2题。
板书设计 一、安培力
1、定义,磁场对通电导线的作用力称为安培力
2、大小(1)导线与磁场方向垂直时 F=BIL (2)导线与磁场方向平行时,F=0
3、安培力的方向 判定:左手定则
特点:F ⊥B ,F ⊥L ,即F 垂直于_B 和L__决定的平面. 二、电动机—安培力的重要应用
(1)组成:磁体、转动线圈、滑环、电刷、电源 (2)原理:利用安培力 教学反思
本节课可以通过实物投影仪放大演示实验的效果;观察线框的摆角时可设一参照物,有利于学生观察。
本节课着重于左手定则的掌握与应用,并注意和安培定则的结合使用。
电动机的结构与原理宜在实物模型的基础上让学生去观察分析。
一开始安培定则的复习时间要短,检查回顾一下即可,节约时间用于安培力的课堂练习。
B
N(M)
×
45°
G
F 安
F N
B。