《磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力》教學(xué)設(shè)計(jì)

1、磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力教學(xué)設(shè)計(jì)陽(yáng)泉十一中 馮獻(xiàn)敏一、教學(xué)目標(biāo)1、知道什么是安培力。知道通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向與導(dǎo)線、磁場(chǎng)方向都垂直時(shí)，它的方向的判斷-左手定則。知道左手定則的內(nèi)容，會(huì)用左手定則熟練地判定安培力的方向，并會(huì)用它解答有關(guān)問(wèn)題.2、會(huì)用安培力公式F=ILB解答有關(guān)問(wèn)題. 知道導(dǎo)線方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，導(dǎo)線受的安培力最小，等于零；導(dǎo)線方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，導(dǎo)線受的安培力最大，等于ILB.二、教學(xué)重難點(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)導(dǎo)線和磁場(chǎng)不垂直時(shí)，左手定則如何變通使用）。三、教學(xué)方法實(shí)驗(yàn)探究、觀察法、邏輯推理法四、教學(xué)用具線圈、導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)

2、、蹄形磁鐵、電池五、教學(xué)過(guò)程（一）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(chǎng)中受力大小與什么因素有關(guān)。（F=ILB）過(guò)渡：本節(jié)我們將對(duì)通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力做進(jìn)一步的討論。（二）新課講解-第四節(jié) 、磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力歷史上最早通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線有作用力的人物是誰(shuí)呢？法國(guó)物理學(xué)家安培，他是電動(dòng)力學(xué)的創(chuàng)始人，在電動(dòng)力學(xué)中有著杰出的貢獻(xiàn)，人們?yōu)榱思o(jì)念他，把磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力叫做安培力。安培力：磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力. 安培力是矢量，有大小，有方向。安培力的方向與什么因素有關(guān)呢？1安培力的方向【演示】按照P85圖3.13所示進(jìn)行演示。（介紹實(shí)驗(yàn)裝置：蹄形磁鐵、線圈、通電電流）（注意實(shí)驗(yàn)用的

3、線圈相當(dāng)于直導(dǎo)線，注意搞清研究的是哪段導(dǎo)線。）（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(dòng).（2）、調(diào)換磁鐵兩極的位置來(lái)改變磁場(chǎng)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(dòng)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：(“·”表示磁感線垂直于紙面向外，“×”表示磁感線垂直于紙面向里，“”表示電流垂直于紙面向外，“”表示電流垂直于紙面向里。）(圖見(jiàn)課堂練習(xí))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(chǎng)方向、電流方向有關(guān)系.（2）、安培力的方向既跟磁場(chǎng)方向垂直，又跟電流方向垂直，也就是說(shuō)，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.（P91圖3.4-1）教師即時(shí)評(píng)價(jià)：很

4、好，同時(shí)展示三維空間模型。提出問(wèn)題：如何判斷安培力的方向呢？人們通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)研究，總結(jié)出通電導(dǎo)線受安培力方向和導(dǎo)線方向、磁場(chǎng)方向存在著一個(gè)規(guī)律一一左手定則左手定則：伸開(kāi)左手，使大拇指跟其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)，把手放人磁場(chǎng)中，讓磁感線從掌心進(jìn)入（垂直穿入手心），并使伸開(kāi)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(chǎng)中的所受安培力方向（如圖P91圖3.4-2）。我們對(duì)剛才實(shí)驗(yàn)記錄進(jìn)行驗(yàn)證，看是否正確。說(shuō)明：左手定則是一個(gè)難點(diǎn)，涉及三個(gè)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)，所以學(xué)會(huì)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)。鞏固練習(xí)：

5、見(jiàn)練習(xí)題提示問(wèn)題：通過(guò)第二節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)知道：2、安培力的大小 （1）通電導(dǎo)線（電流為I、導(dǎo)線長(zhǎng)為L(zhǎng)）和磁場(chǎng)（B）方向垂直時(shí)，通電導(dǎo)線所受的安培力的大?。篎 = ILB（最大） （2）通電導(dǎo)線（電流為I、導(dǎo)線長(zhǎng)為L(zhǎng)）和磁場(chǎng)（B）方向平行時(shí)，通電導(dǎo)線所受的安培力的大?。篎 = 0（最?。?思考討論：當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與導(dǎo)線方向夾角成時(shí)，導(dǎo)線受到的安培力多大呢？展示三維空間模型(如圖P91圖3.4-4)交流與討論：分解磁感應(yīng)強(qiáng)度將磁感應(yīng)強(qiáng)度B分解為與導(dǎo)線垂直的分量B和與導(dǎo)線平行的分量B，則B=BsinB= Bcos因B不產(chǎn)生安培力，導(dǎo)線所受安培力是B產(chǎn)生的結(jié)論：一般情況：當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方

6、向與導(dǎo)線成角時(shí)，有F = ILBsin注意：每個(gè)物理量的物理意義B-導(dǎo)線L所處位置的磁場(chǎng)平均磁感應(yīng)強(qiáng)度I-導(dǎo)線中通的電流強(qiáng)度L-導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的長(zhǎng)度F-通有電流強(qiáng)度為I且在磁場(chǎng)中的長(zhǎng)度為L(zhǎng)的導(dǎo)線所受到的作用力-磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與導(dǎo)線方向的夾角【注意】在推導(dǎo)公式時(shí)，要讓學(xué)生明確兩點(diǎn)：一是矢量的正交分解體現(xiàn)兩個(gè)分量與原來(lái)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。鞏固練習(xí)：見(jiàn)練習(xí)題（三）小結(jié)：對(duì)本節(jié)要點(diǎn)做簡(jiǎn)要小結(jié).（四）課后作業(yè)：1、復(fù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容 2、完成“問(wèn)題與練習(xí)”1、2練習(xí)。練習(xí)：判斷下圖中導(dǎo)線A所受磁場(chǎng)力的方向. 答案：（垂直于紙面向外）3、磁電式電流表（1）電流表的組成及磁

7、場(chǎng)分布請(qǐng)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，哪些是可動(dòng)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、指針、刻度盤(pán)等六部分組成.電流表的組成：永久磁鐵、鐵芯、線圈、螺旋彈簧、指針、刻度盤(pán).（最基本的是磁鐵和線圈）教師提示注意：a、鐵芯、線圈和指針是一個(gè)整體；b、蹄形磁鐵內(nèi)置軟鐵是為了（和鐵芯一起）造就輻向磁場(chǎng)；c、觀察鐵芯轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)螺旋彈簧會(huì)形變。實(shí)物投影課本圖2問(wèn)題電流表中磁場(chǎng)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(wèn)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(shuō)所有磁感線的延長(zhǎng)線都通過(guò)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(chǎng)并非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，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.（2）