磁場對電流的作用

1、第四節(jié) 磁場對通電導(dǎo)線的作用力樅陽縣白云中學(xué)王麗君教學(xué)目標(biāo)（一）知識與技能1、知道什么是安培力，會推導(dǎo)安培力公 gBILsin。2、知道左手定則的內(nèi)容，并會用它判斷安培力的方向。3、了解磁電式電流表的工作原理。（二）過程與方法通過演示實驗歸納、總結(jié)安培力的方向與電流、磁場方向的關(guān)系一一左手定則。（三）情感、態(tài)度與價值觀1、通過推導(dǎo)一般情況下安培力的公式F=BILsin6,使學(xué)生形成認(rèn)識事物規(guī)律要抓住一般性的科 學(xué)方法。2、通過了解磁電式電流表的工作原理，感受物理知識的相互聯(lián)系。教學(xué)重點安培力的大小計算和方向的判定。教學(xué)難點用左手定則判定安培力的方向。教學(xué)方法實驗觀察法、邏輯推理法、講解法教學(xué)手

2、段蹄形磁鐵多個、導(dǎo)線和開關(guān)、電源、鐵架臺、兩條平行通電直導(dǎo)線、投影片，多媒體輔助教 學(xué)設(shè)備教學(xué)過程（一）導(dǎo)入新課通過第二節(jié)的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)初步了解磁場對通電導(dǎo)線的作用力。安培在這方面的研究做出了 杰出的貢獻，為了紀(jì)念他，人們把通電導(dǎo)線在磁場中所受的作用力叫做安培力。這節(jié)課我們對安培 力作進一步的討論。（力是矢量，應(yīng)該研究哪些內(nèi)容呢？方向和大?。ǘ┬抡n教學(xué)1、安培力的方向教師：安培力的方向與什么因素有關(guān)呢？演示：如圖所示，連接好電路。演示實驗：（1）改變電流的方向現(xiàn)象：導(dǎo)體向相反的方向運動。（2）調(diào)換磁鐵兩極的位置來改變磁場方向現(xiàn)象：導(dǎo)體又向 反的方向運動。教師引導(dǎo)學(xué)生分析得出結(jié)論（1）安培

3、力的方向和磁場方向、電流方向有關(guān)系。哄IT 諧圈理與颼體 通袒披域發(fā)生棚互作即.（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 哄IT 諧圈理與颼體 通袒披域發(fā)生棚互作即.如何判斷安培力的方向？左手定則通電直導(dǎo)線所受安培力的方向和磁場方向、電 流方向之間的關(guān)系，可以用左手定則來判定：伸開 左手，使大拇指跟其余四個手指垂直，并且都和手 掌在一個平面內(nèi)，把手放入磁場中，讓磁感線穿入 手心，并使伸開的四指指向電流的方向，那么，大 拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力 的方向。注：磁場與電流不垂直時，左手定則仍適用，只是磁感線不垂直穿過手心，但安培力仍垂直于

4、 磁場與電流所組成的平面?！纠?】畫出圖中第三者的方向。例題2:畫出圖中通電導(dǎo)線棒所受安培力的方向。2、通電平行直導(dǎo)線間的作用力方向如何呢？多媒體展示：（例題2:畫出圖中通電導(dǎo)線棒所受安培力的方向。2、通電平行直導(dǎo)線間的作用力方向如何呢？多媒體展示：（1） 電流的方向相同時現(xiàn)象：兩平行導(dǎo)線相互靠 近。（2） 電流的方向相反時現(xiàn)象：兩平行導(dǎo)線相互遠(yuǎn) 離。引導(dǎo)學(xué)生利用已有的知識進行分析如圖，兩根靠近的平行直導(dǎo)線通入方向相同的電流時，它們相互*r - 虺電平行導(dǎo)雄倒的的互作川fl屯F間的作用力的方向如何?說明：分析通電導(dǎo)線在磁場中的受力時，要先確定導(dǎo)線所在處的磁場方向，然后根據(jù)左手定則 確定通電導(dǎo)線

5、的受力方向。2、安培力的大小通過第二節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)知道：（1）、當(dāng)通電導(dǎo)線L方向（電流方向）與磁場B垂直放置時，所通電流為I時，則所受的安培力：F=BIL（2）當(dāng)通電導(dǎo)線L方向（電流方向）與磁場平行放置時，則所受的安培力：F=0問題：當(dāng)磁感應(yīng)強度B的方向與導(dǎo)線方向成夾角時，導(dǎo)線受的安培力多大呢？（類比功的公 式得出。矢量分解）教師投影圖3.4-4,引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)：I1 &與導(dǎo)線盅直乙 勺導(dǎo)綬火.啊為。1問 火計向日ibM 4浦螂關(guān)系場的央角個同時受 力的情厘有所不同.-O將磁感應(yīng)強度g分解為與導(dǎo)線垂直的分量氣和與導(dǎo)線平行的分量BI1 &與導(dǎo)線盅直乙 勺導(dǎo)綬火.啊為。1問 火計向日ibM 4

6、浦螂關(guān)系場的央角個同時受 力的情厘有所不同.-O將磁感應(yīng)強度g分解為與導(dǎo)線垂直的分量氣和與導(dǎo)線平行的分量B/,則磁場B等效替代B/和 氣共同對電流的作用，因B/不產(chǎn)生安培力，導(dǎo)線所受安培力是氣產(chǎn)生的，B = B sin 9F = BILB/ = B cos9F/ = 0則安培力計算的一般公式為：F =七+ F/ = BILsin9故 F = BIL sin 9討論：（1） F = BILsin9 當(dāng) 9 =為。時 = BIL9 = Oo 時F . = 0（2） F = BILsin9中的L是有效長度，不一定是導(dǎo)線實際長度（3）F = BILsin9適用于勻強磁場，對非勻強磁場采用分割思想 然后

7、求合力【例3】如果與磁感線垂直的平面內(nèi)的通電導(dǎo)線為一等邊直角三角 形的兩條直角邊，此時電流受到的安培力怎樣求？大小多少？方向怎 樣？兩力的合力大小方向怎樣？如果電流沿ab邊從a到b，ab邊受安培力 多大？如果是一閉合回路受力又是多少？4JX例XXXXXXXXXXXXXX X X X XXX XXXXX XXXXXXXXXXX XXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXxxxxxxxxxxx（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，哪些是可動的。然后回答.：電流表主要由哪幾部分組成

8、的？數(shù)分鐘后，教師出示實物投影并課件演示-圖1學(xué)生答電流表由永久磁鐵、鐵芯、線圈、螺旋彈簧、指針、刻度盤等六部分組成.i電流表的組成：永久磁鐵、鐵芯、線圈、螺旋彈簧、指針、一刻度盤.（最基本的是磁鐵和線圈）昌善二口二弟3勺教師提示注意：a、鐵芯、線圈和指針是一個整體；b、蹄形 匚氣、艾 磁鐵內(nèi)置軟鐵是為了（和鐵芯一起）造就輻向磁場；c、觀 一一 - 鐵芯轉(zhuǎn)動時螺旋彈簧會形變。實物投影課本圖2問題電流表中磁場分布有何特點呢？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.該磁場并非勻強磁場，但在以鐵芯為 中心的圓圈上，各點的磁感應(yīng)強度8的大小是相等的.（2）電流表的工作原理引導(dǎo)學(xué)生弄清楚以下幾點：（并請學(xué)生自己歸納P98）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？（磁電式儀表的優(yōu)點是靈敏度高，可以測出很弱的電流；缺點是繞制線圈的導(dǎo)線很細(xì)，允許通 過的電流很弱（幾十微安到幾毫安）。如果通過的電流超過允許值，很容易把它燒壞。）（三）對本節(jié)要點做簡要總結(jié)（四）作業(yè)1、做一做（P98）2、如圖所示，一