3.4磁場對通電導(dǎo)線的作用力2.doc

1、3.4磁場對通電導(dǎo)線的作用力2一、教學(xué)目標(biāo)（一）知識與技能1、知道什么是安培力。知道通電導(dǎo)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(nèi)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(guān)問題.2、會用安培力公式F=BIL解答有關(guān)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(nèi)部構(gòu)造的原理。（-）過程與方法通過演示、分析、歸納、運(yùn)用使學(xué)生理解安培力的方向和大小的計(jì)算。培養(yǎng)學(xué)生的 間想像能力。（三）情感態(tài)度與價值觀使學(xué)生學(xué)會由個別事物的個性來認(rèn)識

2、一般事物的共性的認(rèn)識事物的一種重要 的科學(xué)方法.并通過對磁電式電流表的內(nèi)部構(gòu)造的原理了解，感受物理知識之間的聯(lián)系。二、重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：安培力的方向確定和大小的計(jì)算。難點(diǎn)：左手定則的運(yùn)用（尤其是當(dāng)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(dǎo)線、鐵架臺、滑動變阻器、多媒體。四、教學(xué)過程：（-） 復(fù)習(xí)引入讓學(xué)生回憶在在第二節(jié)中通電導(dǎo)線在磁場中受力大小與什么因素有關(guān)。過渡：本節(jié)我 們將對安培力做進(jìn)一步的討論。（二）新課講解-一-第四節(jié)、磁場對通電導(dǎo)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?yàn)樗芯看艌鰧﹄娏鞯淖饔昧τ?突出的貢獻(xiàn)1. 安培力的方

3、向【演示】按照P85圖3o 1- 3所示進(jìn)行演示。（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（P96圖3o 4-1 ）如何判斷安培力的方向呢？人們通過大量的實(shí)驗(yàn)研究，總結(jié)出通電導(dǎo)線受安培力方向和電流方向、磁場方向存在著一個規(guī)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

4、內(nèi)，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(dǎo)線在磁場中的受力方向.（如圖）?！菊f明】左手定則是一個難點(diǎn)，涉及三個物理量的方向，涉及三維空間，而學(xué)生的空間想像力還不強(qiáng)，所以教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生如何將三維圖形用二維圖形表達(dá)（側(cè)視圖、俯視圖和剖面圖等等），還要引導(dǎo)學(xué) 生如何將二維圖形想像成三維圖形。可將右圖從側(cè)視圖、俯視圖和剖面圖一一引導(dǎo)學(xué)生展示。水一般情形的安培力方向法則介紹結(jié)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

5、將磁場進(jìn)行分解,度不難理解一一如果電流和磁場平行，那么安培力是多少? 引導(dǎo)學(xué)生分析判斷P99第一題取垂直分量代入公式即可；從這個角學(xué)生為零。答案:M X X X X補(bǔ)充練習(xí)：判斷下圖中導(dǎo)線A所受磁場力的方向（垂直于紙面向外）【演示】平行通電直導(dǎo)線之間的的相互作用（P97圖3。4-3） o引導(dǎo)學(xué)生區(qū)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(dǎo)線之間的相互作用”這一演示實(shí)驗(yàn)，解釋時應(yīng)明白左邊的通電導(dǎo)線受到的安培力是右邊的通電導(dǎo)線所產(chǎn)生的磁場施加的，反之 亦然。2、安培力的大小通電導(dǎo)線（電流為I、導(dǎo)線長為L）和磁場（B）方向垂直時，通電導(dǎo)線所受的安培力的大小：F =BIL （最大）兩種特

6、例：即F = ILB （I丄B）和F = 0 （1 /B） o一般情況：當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與導(dǎo)線成B角時，有F = ILBsin0【注意】在推導(dǎo)公式時，要讓學(xué)生明確兩點(diǎn)：一是矢量的正交分解體現(xiàn)兩個分量與原來的矢量是等效替代的關(guān)系，二是從特殊到一般的歸納的思維方法。（具體推導(dǎo)見P97）還應(yīng)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。公式B=F/IL是根據(jù)放置于給定磁場中的給定點(diǎn)上的檢驗(yàn)電流（電流元）受力情況，來確定這一位置的磁場的性質(zhì)，它對任何磁場中的任何點(diǎn)都是適用的。公式F=ILB則是在已知磁場性質(zhì)的基礎(chǔ)上,確定在給定位置上給定的一小段通電直導(dǎo)線的

7、受力情況,在中學(xué)階段，它只適用于勻強(qiáng)磁場。教師應(yīng)該給學(xué)生指出： 形時，其物理意義和適用范圍將會發(fā)生變化。 起注意的問題，但卻往往被人們所忽視。應(yīng)該提醒學(xué)生注意安培力與庫侖力的區(qū)別。 定的，方向與該點(diǎn)的電場方向要么相同，要么相反。物理公式在作數(shù)學(xué)的等價變這是應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決物理問題時所要引中放置的方向有關(guān)，電流方向與磁場方向平行時，電流受的安培力最小, 垂直時，電流受的安培力最大，等于 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(xué)們閱讀課文，讓學(xué)生先看清楚磁鐵、鋁框、線圈、螺旋彈 簧、極靴、指針、鐵質(zhì)圓柱等構(gòu)件，了解它們之中哪些 是固定的，哪些是

8、可動的。然后回答:電流表主要由哪幾部分組成的？數(shù)分鐘后，教師出示實(shí)物投影并課件演示圖1學(xué)生答電流表由永久磁鐵、鐵芯、線圈、螺旋彈簧、 刻度盤等六部分組成電荷在電場中某一點(diǎn)受到的庫侖力是一而電流在磁場中某處受到的磁場力，與電流在磁場 等于零；電流方向與磁場方向BIL,般情況下的安指針、電流表的組成：永久磁鐵、鐵芯、線圈、螺旋彈簧、指針、 盤.（最基本的是磁鐵和線圈）刻度教師提示注意：a、鐵芯、線圈和指針是一個整體; 形磁鐵內(nèi)置軟鐵是為了（和b、鐵芯一起）造就輻向磁場; 會形變。c、觀察鐵芯轉(zhuǎn)動時螺旋彈簧實(shí)物投影課本圖2問題電流表中磁場分布有何特點(diǎn)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(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（2）電流表的工作原理引導(dǎo)學(xué)生弄清楚以下幾點(diǎn):線圈的轉(zhuǎn)動是怎樣產(chǎn)生的線圈為什么不一直轉(zhuǎn)下去?為什么指針偏轉(zhuǎn)角度的大小可以說明被測電流的強(qiáng)弱如何根據(jù)指針偏轉(zhuǎn)的方向來確定電路上電流的方向 使用時要特別注意什么？B的大小是相等的（并請學(xué)生自己歸納P98）（三）對本節(jié)要