《用電壓表和電流表測電阻》教案

《用電壓表和電流表測電阻》教案《用電壓表和電流表測電阻》教案「篇一」教學(xué)目標(biāo)：知識(shí)目標(biāo)：1、通過演示實(shí)驗(yàn)和電路分析，使學(xué)生理解家庭電路中總電流隨家用電器功率的增大而增大。2、通過推導(dǎo)把實(shí)驗(yàn)結(jié)論從理論上加以驗(yàn)證。3、通過演示保險(xiǎn)絲被燒斷的實(shí)驗(yàn)，加深學(xué)生對保險(xiǎn)絲作用的理解。能力目標(biāo)：通過本節(jié)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。情感目標(biāo)：建立安全用電的良好習(xí)慣。教學(xué)建議：教材分析：本節(jié)“家庭電路中電流過大的原因”，具有承上啟下的作用，使學(xué)生搞清電路中有時(shí)電流為什么會(huì)過大，既能對上一節(jié)中保險(xiǎn)絲的作用有進(jìn)一步的了解，同時(shí)，使學(xué)生懂得避免短路和超負(fù)荷用電的道理，也是保證家庭用電安全的一個(gè)重要常識(shí)。家庭電路中電流過大的原因是本節(jié)乃至本章教學(xué)中的一個(gè)重點(diǎn)。教材從實(shí)驗(yàn)觀察與理論分析兩個(gè)方面進(jìn)行了說明、講解，同時(shí)著重引導(dǎo)學(xué)生在觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，綜合運(yùn)用學(xué)過的知識(shí)，分析電路中的電流變化情況，理解原因。使學(xué)生掌握運(yùn)用知識(shí)分析實(shí)際問題的方法。本節(jié)的重點(diǎn)是分析家庭電路電流過大的原因。難點(diǎn)是理論推導(dǎo)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)論。教法建議：本節(jié)教學(xué)應(yīng)把理論和實(shí)際相聯(lián)系放在首要位置，易采用實(shí)驗(yàn)、觀察、分析、討論等方法進(jìn)行教學(xué)。組織學(xué)生討論在家庭電路中那些情況容易造成短路，并舉出實(shí)例。然后討論如何可以避免短路。1、家庭電路中電流過大的第一個(gè)原因講解：短路的演示實(shí)驗(yàn)按課本裝置進(jìn)行，可選用較細(xì)的保險(xiǎn)絲。如手頭只有粗保險(xiǎn)絲，可用小刀將保險(xiǎn)絲削細(xì)些使用。為安全起見可以用低壓電源來做。在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，畫出電路進(jìn)行分析。提醒學(xué)生并聯(lián)電路的總電阻小于任何一個(gè)并聯(lián)支路的電阻。絕大部分電流直接經(jīng)過導(dǎo)線，可以認(rèn)為電流沒有經(jīng)過用電器”。這一問題運(yùn)用并聯(lián)電路的電流分配與電阻成反比的原理分析，學(xué)生不難理解。最后應(yīng)讓學(xué)生討論家庭用電時(shí)，在哪些情形下可能發(fā)生短路現(xiàn)象？如由于燈座、插座的兩個(gè)接線柱接線不好，而使得火線與零線相碰；將已損壞的家用電器插在插座上等等。建議用掛圖或幻燈投影的方式，向?qū)W生介紹日常用電時(shí)，應(yīng)怎樣做才能避免發(fā)生短路，對學(xué)生進(jìn)行安全用電的教育。2、家庭電路引起電流過大的第二個(gè)原因，仍可以用講述第一個(gè)原因時(shí)的裝置做演示實(shí)驗(yàn)。建議用低壓電源演示，這時(shí)可以使用直流電流表。此時(shí)如果在燈泡兩端再并接一個(gè)大功率的電熱器（如電爐、電吹風(fēng)等），學(xué)生將看到保險(xiǎn)絲立即熔斷，說明電路中的電流由于用電器的功率過大而過大。這一現(xiàn)象的理論分析，可按課本中的例題分析進(jìn)行，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到為什么家庭電路中不應(yīng)同時(shí)使用幾個(gè)大功率用電器，從而對學(xué)生進(jìn)行節(jié)電和安全用電的教育。教學(xué)設(shè)計(jì)示例：家庭電路電流過大的原因（一）復(fù)習(xí)提問1、三盞燈在圖9甲、乙兩電路中，連接方法是否相同？2、乙圖中的保險(xiǎn)絲和閘刀開關(guān)如何在甲圖的相應(yīng)位置上表示出來？（二）新課教學(xué)演示實(shí)驗(yàn)一1、展現(xiàn)示教板（與（甲）電路圖相對應(yīng)）。2、在干路上串入大電流表。3、先后閉合、開關(guān)，分別讀出電流表的示數(shù)。提問：從這個(gè)實(shí)驗(yàn)可得出什么結(jié)論？（學(xué)生討論回答）教師小結(jié)：1、家庭電路中電流過大的原因之一：家庭電路中用電器總功率過大。提：為什么電路中并聯(lián)用電器越多，總功率越大電流就越大呢？分析：在電路總功率過大情況下：據(jù)并聯(lián)電路：又據(jù)，所以。所以因?yàn)橐欢?，所以增大，則增大。演示實(shí)驗(yàn)二①（甲）電路干路上加保險(xiǎn)絲。②在燈兩端并聯(lián)一段導(dǎo)線。③閉合干路開關(guān)，觀察電流表指針示數(shù)很大，保險(xiǎn)絲燒斷，三燈熄滅。提問：這個(gè)實(shí)驗(yàn)又說明什么問題？（學(xué)生討論回答）教師小結(jié)：家庭電路中出現(xiàn)短路也引起電流過大。提問：為什么出現(xiàn)短路，電路中電流就很大呢？在短路情況下，據(jù)因?yàn)橐欢ǎ苄。凰跃秃艽?。探究活?dòng)【課題】調(diào)查家里的用電器【組織形式】個(gè)人、學(xué)習(xí)小組【活動(dòng)方式】1、制定子課題。自己家里有哪些家用電器？它們的功率各是多大？電能表的銘牌。實(shí)際中電流過大的原因。實(shí)際生中如何防止電流過大。2、向家長詢問或查找說明書。3、小組討論總結(jié)?！队秒妷罕砗碗娏鞅頊y電阻》教案「篇二」一、預(yù)習(xí)目標(biāo)1、知道描述交變電流的相關(guān)物理量2、知道物理量之間的關(guān)系二、預(yù)習(xí)內(nèi)容表征交變電流的物理量1、瞬時(shí)值：正弦交流電瞬時(shí)值的表達(dá)式為：電壓瞬時(shí)值：（）電流瞬時(shí)值：（）2、最大值：交流電的最大值反映的是交流電大小的變化范圍，當(dāng)線圈平面與磁力線平行時(shí)，交流電動(dòng)勢最大值：（Em＝NBSω）。瞬時(shí)值與最大值的關(guān)系是：（－Em≤e≤Em）3、有效值：交流電的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)來規(guī)定的。即在同一時(shí)間內(nèi)，跟某一交流電能使同一電阻產(chǎn)生相等熱量的直流電的數(shù)值，叫做該交流電的有效值，正弦交流電的有效值與最大值之間的關(guān)系是：（E=Em/U=Um/I=Im/）各種交流電電氣設(shè)備上所標(biāo)的、交流電表上所測得的以及在敘述中沒有特別加以說明的交流電的最大值，都是指（）4、平均值：交流電的平均值是交流電圖像中波形與橫軸所圍的面積跟時(shí)間的比值，用（e=nΔΦ／Δt）計(jì)算5、表征交變電流變化快慢的物理量①周期T：電流完成一次周期性變化所用的時(shí)間。單位：s。②頻率f：一秒內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)。單位：HZ。③角頻率ω：就是線圈在勻強(qiáng)磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度。單位：rad/s。④角速度、頻率、周期的關(guān)系（ω=2πf=2π/T）課內(nèi)探究學(xué)案一、學(xué)習(xí)目標(biāo)l、掌握表征交變電流大小物理量．2、理解有效值的定義并會(huì)用它解決相關(guān)問題．3、掌握表征交變電流變化快慢的物理量．學(xué)習(xí)重難點(diǎn)：表征物理量及物理量間的關(guān)系，并能熟練解決相關(guān)問題二、學(xué)習(xí)過程1、寫出正弦式交變電流電動(dòng)勢的最大值、瞬時(shí)值、有效值以及平均值表達(dá)式？2、峰值、有效值和平均值有什么區(qū)別？3、對于正弦式交變電流其有效值與最大值得關(guān)系是：，是不是對一切交變電流都是如此？3、在我們經(jīng)常遇到的問題中，那些地方應(yīng)用有效值？那些地方應(yīng)用最大值？那些地方應(yīng)用平均值？三、反思總結(jié)本節(jié)課學(xué)習(xí)的是描述交變電流的物理量。如：周期和頻率表示交變電流周期性變化快慢的物理量；最大值表明交變電流在變化過程中所能達(dá)到的最大數(shù)值，反映了交變電流的變化范圍；而有效值反映的是交流電的熱效應(yīng)在時(shí)間上的平均效果。交變電流的有效值是教學(xué)的重點(diǎn)也是難點(diǎn)。四、當(dāng)堂檢測1、電阻R1、R2與交流電源按照圖1方式連接，R1=10Ω，R2=20Ω。合上開關(guān)S后，通過電阻R1的正弦交變電流i隨時(shí)間t變化的情況如圖2所示。則A．通過R1的電流有效值是1.2AB．R1兩端的電壓有效值是6VC．通過R2的電流最大值是1.2AD．R2兩端的電壓最大值是6V答案：BD2、如圖2所示，表示一交流電的電流隨時(shí)間的變化圖象，其中電流正值為正弦曲線的正半周，則該交流電的有效值為多少？答案：課后練習(xí)與提高1、圖5－2－1表示一交變電流隨時(shí)間變化的圖象。此交變電流的有效值是：（）A.5安B.5安C.3.5安D.3.5安答案：B2、如圖5－2－2所示，在勻強(qiáng)磁場中有一個(gè)“冂”形導(dǎo)線框可繞AB軸轉(zhuǎn)動(dòng)，已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度B=5/πT，線框的CD邊長為20cm.CE、DF長均為10cm，轉(zhuǎn)速為50r/s，若從圖示位置開始計(jì)時(shí)。（1）寫出線框中感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式；（2）若線框電阻r=3,再將AB兩端接“6V，12W”燈泡，小燈泡能否正常發(fā)光？若不能，小燈泡實(shí)際功率多大？解析：（1）注意到圖示位置磁感線與線圈平面平行，瞬時(shí)值表達(dá)式應(yīng)為余弦函數(shù)，先出最大值和角頻率：ω=2πn=100πrad/sEm=BSω=5/π×0.2×0.1×100π=10(V)所以電動(dòng)勢瞬時(shí)表達(dá)式應(yīng)為：e=10cos100πt(V)。（2）小燈泡的電阻為R=U額2／Ｐ額＝62/12=3Ω。先求出交變電流電動(dòng)勢有效值E=Em/=10(V)此后電路可看成恒定電流電路，由于R=r,U=Em/2=5V，小于額定電壓，故小燈泡不能正常發(fā)光。其實(shí)際功率是p=U2/R=52/3=25/3=8.3(W)3、將電阻為r的直導(dǎo)線abcd沿矩形框架邊緣加以彎曲，折成“п”形，其中ab=cd=L1，bc=L2。在線端a、d間接電阻R和電流表A，且以a、d端連線為軸，以角速度在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖5-2-3所示，求：（1）交流電流表A的示數(shù)；（2）從圖示位置轉(zhuǎn)過90°角的過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量；（3）寫出彎曲導(dǎo)線轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，從圖示位置開始計(jì)時(shí)的電動(dòng)勢的表達(dá)式。解析：（1）彎曲導(dǎo)線轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)有感應(yīng)電動(dòng)勢的峰值為Em=BL2ωL1=BωL1L2產(chǎn)生電流的峰值為Im=Em/(R+r)=BωL1L2/(R+r)電流表A的示數(shù)I=Im/=BωL1L2/2(R+r)（2）由圖示位置轉(zhuǎn)過90°角所用時(shí)間t=T/4=π/２ω電阻R上產(chǎn)生的熱量為QR=I2Rt=πωRB2L12L22/4(R+r)2（3）電動(dòng)勢為e=Emcosωt=BωL1L2cosωt《用電壓表和電流表測電阻》教案「篇三」第二節(jié)《家庭電路中電流過大的原因》最新教案（一）教學(xué)目的1．理解短路是造成家庭電路電流過大的原因之一。2．理解電路中的總電流隨用電器總功率的增大而增大，用電器總功率過大是造成家庭電路電流過大的另一原因。3.培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)分析實(shí)際問題的能力。（二）教具家庭電路示教板一塊，交流電流表一只，60瓦臺(tái)燈一盞，500瓦電爐一只，不同規(guī)格的保險(xiǎn)絲幾根，寫有例題的小黑板一塊。（三）教學(xué)過程1．復(fù)習(xí)提問，引入新課(1)問：照明電路由哪幾部分組成？保險(xiǎn)絲用什么材料制成？在電路中起什么作用？（分別請學(xué)生回答）(2)問：同學(xué)們的家庭電路中有過保險(xiǎn)絲被燒斷的情況嗎？請說“有”的一位同學(xué)說明是在什么情況下被燒斷的。(3)引入新課：保險(xiǎn)絲被燒斷，說明電路中的電流過大，那么是什么原因引起家庭電路中的電流過大的呢？2．進(jìn)行新課(l)短路是引起電流過大的一個(gè)原因①演示短路實(shí)驗(yàn)出示家庭電路示教板。A．給示教板接通電源，閉合開關(guān)燈亮，然后斷開電源；B．把示教板尾部的火線零線搭接在一起，造成短路，再給示教板通電，觀察到：在通電的瞬間同時(shí)聽到“啪”的一聲響，保險(xiǎn)盒火花一閃，燈并未被點(diǎn)亮。教師拔出保險(xiǎn)盒蓋給學(xué)生看，保險(xiǎn)絲已被熔斷。C．?dāng)嚅_電源，排除短路，給保險(xiǎn)盒蓋換好保險(xiǎn)絲，再通電，燈又亮了。②問：通過此實(shí)驗(yàn)，你知道了什么？學(xué)生答：由實(shí)驗(yàn)知道，短路時(shí)，電路中電流過大，使保險(xiǎn)絲熔斷，但燈沒有燒壞。③分析教師在黑板上畫出圖1，再畫出等效的圖2，然后引導(dǎo)學(xué)生分析：④帶領(lǐng)學(xué)生計(jì)算剛才三盞燈都亮?xí)r，通過保險(xiǎn)絲的電流。教師引導(dǎo)⑤引導(dǎo)學(xué)生比較兩次計(jì)算結(jié)果，分析得出：A．總功率越大，干路中的電流越大，總功率過大，保險(xiǎn)絲熔斷，B．計(jì)算通過保險(xiǎn)絲總電流指出：居民樓里若同時(shí)使用幾個(gè)大功率的用電器，樓里的總保險(xiǎn)絲會(huì)熔斷，使整個(gè)樓斷電。因此為了節(jié)約用電，也為了不給大家?guī)頂嚯姷穆闊彝ル娐分胁灰送瑫r(shí)使用幾個(gè)大功率的用電器。⑦教師小結(jié)：家庭電路用電器總功率過大是電路中電流過大的另一個(gè)原因。3.小結(jié)（略）4.布置作業(yè)(1)課本上本節(jié)練習(xí)1、2。(2)將你家里的所有照明用具和家用電器及其功率列表寫在作業(yè)本上。并計(jì)算一下所有用電器同時(shí)工作時(shí)的總功率和通過保險(xiǎn)絲的電流I總，比較I總和電能表上的額定電流I。若I總超過了I，你將采取哪些措施，才能保證安全用電？（四）說明1．在演示短路實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了安全，可把示教板的電源插頭插到一有拉線開關(guān)的接線板上，教師站在離示教板較遠(yuǎn)處控制接線板上的拉線開關(guān)，就可使電路接通、斷開。演示時(shí)，造成短路，排除短路前，一定要先把電源插頭拔去后再進(jìn)行，不要認(rèn)為接線板上開關(guān)沒有接通時(shí)，火線一定是斷開的。2．做第二個(gè)演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，保險(xiǎn)絲的額定電流可選l～1.35A，這樣就保證一插入電爐后，保險(xiǎn)絲就熔斷了。電流表要用交流檔，選擇0～5A檔。當(dāng)100瓦、兩個(gè)60瓦的三盞燈都亮?xí)r，電流表的示數(shù)I〃小于后面計(jì)算出來的電流3A，教師可簡單告訴學(xué)生，由于導(dǎo)線、接頭處等存在電阻，所以燈泡兩端的實(shí)際電壓略低于220伏，所以電流表的示數(shù)和計(jì)算值略有差別。3.第二個(gè)演示實(shí)驗(yàn)也可用低壓電源來演示。課前按圖10―3連接好電路。電源選擇6V檔，選擇“10Ω1.5A”滑動(dòng)變阻器，四個(gè)“2.5V0.3A”的小燈泡，示教電流表，CD間用兩個(gè)夾子夾住一個(gè)0.5A的保險(xiǎn)絲管。調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使燈正常發(fā)光。先閉合S1再閉合S2，可看到電流表的示數(shù)增大，當(dāng)閉合S3時(shí)，保險(xiǎn)絲熔斷?！队秒妷罕砗碗娏鞅頊y電阻》教案「篇四」課前預(yù)習(xí)一、安培力1．磁場對通電導(dǎo)線的作用力叫做___○1____．2.大?。海?）當(dāng)導(dǎo)線與勻強(qiáng)磁場方向________○2_____時(shí)，安培力最大為F=_____○3_____。（2）當(dāng)導(dǎo)線與勻強(qiáng)磁場方向_____○4________時(shí)，安培力最小為F=____○5______。(3)當(dāng)導(dǎo)線與勻強(qiáng)磁場方向斜交時(shí)，所受安培力介于___○6___和__○7______之間。3．方向：左手定則：伸開左手，使大拇指跟其余四個(gè)手指__○8____，并且都跟手掌在___○9___，把手放入磁場中，讓磁感線___○10____，并使伸開的四指指向_○11___的方向，那么，拇指所指的方向，就是通電導(dǎo)線在磁場中的__○12___方向．二、磁電式電流表1.磁電式電流表主要由___○13____、____○14___、____○15____、____○16_____、_____○17_____構(gòu)成。2．蹄形磁鐵的磁場的方向總是沿著徑向均勻地分布的，在距軸線等距離處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小總是相等的，這樣不管線圈轉(zhuǎn)到什么位置，線圈平面總是跟它所在位置的磁感線平行，I與指針偏角θ成正比，I越大指針偏角越大，因而電流表可以量出電流I的大小，且刻度是均勻的，當(dāng)線圈中的電流方向改變時(shí)，安培力的方向隨著改變，指針偏轉(zhuǎn)方向也隨著改變，又可知道被測電流的方向。3、磁電式儀表的優(yōu)點(diǎn)是____○18________,可以測很弱的電流，缺點(diǎn)是繞制線圈的導(dǎo)線很細(xì)，允許通過的電流很弱。課前預(yù)習(xí)答案○1安培力○2垂直○3BIL○4平行○50○60○7BIL○8垂直○9同一個(gè)平面內(nèi)○10垂直穿入手心○11電流○12受力○13蹄形磁鐵○14鐵芯○15繞在線框上的線圈○16螺旋彈簧○17指針○18靈敏度高重難點(diǎn)解讀一、對安培力的認(rèn)識(shí)1、安培力的性質(zhì)：安培力是磁場對電流的作用力，是一種性質(zhì)力。2、安培力的作用點(diǎn)：安培力是導(dǎo)體中通有電流而受到的力，與導(dǎo)體的中心位置無關(guān)，因此安培力的作用點(diǎn)在導(dǎo)體的幾何中心上，這是因?yàn)殡娏魇冀K流過導(dǎo)體的所有部分。3、安培力的方向：（1）安培力方向用左手定則判定：伸開左手，使大拇指和其余四指垂直，并且都跟手掌在同一個(gè)平面內(nèi)，把手放入磁場中，讓磁感線垂直穿入手心，并使伸開的四指指向電流方向，那么大拇指所指的方向就是通電導(dǎo)體在磁場中的受力方向。（2）F、B、I三者間方向關(guān)系：已知B、I的方向（B、I不平行時(shí)），可用左手定則確定F的唯一方向：F⊥B，F(xiàn)⊥I，則F垂直于B和I所構(gòu)成的平面（如圖所示），但已知F和B的方向，不能唯一確定I的方向。由于I可在圖中平面α內(nèi)與B成任意不為零的夾角。同理，已知F和I的方向也不能唯一確定B的方向。（3）用“同向電流相吸，反向電流相斥”（反映了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)）。只要兩導(dǎo)線不是互相垂直的，都可以用“同向電流相吸，反向電流相斥”判定相互作用的磁場力的方向；當(dāng)兩導(dǎo)線互相垂直時(shí)，用左手定則判定。4、安培力的大?。海?）安培力的計(jì)算公式：F＝BILsinθ，θ為磁場B與直導(dǎo)體L之間的夾角。（2）當(dāng)θ＝90°時(shí)，導(dǎo)體與磁場垂直，安培力最大Fm＝BIL；當(dāng)θ＝0°時(shí)，導(dǎo)體與磁場平行，安培力為零。（3）F＝BILsinθ要求L上各點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度相等，故該公式一般只適用于勻強(qiáng)磁場。（4）安培力大小的特點(diǎn)：①不僅與B、I、L有關(guān)，還與放置方式θ有關(guān)。②L是有效長度，不一定是導(dǎo)線的實(shí)際長度。彎曲導(dǎo)線的有效長度L等于兩端點(diǎn)所連直線的長度，所以任意形狀的閉合線圈的有效長度L=0二、通電導(dǎo)線或線圈在安培力作用下的運(yùn)動(dòng)判斷方法（1）電流元分析法：把整段電流等效為多段很小的直線電流元，先用左手定則判斷出每小段電流元所受安培力的方向，從而判斷出整段電流所受合力方向，最后確定運(yùn)動(dòng)方向。（2）特殊位置分析法：把通電導(dǎo)體轉(zhuǎn)到一個(gè)便于分析的特殊位置后判斷其安培力方向，從而確定運(yùn)動(dòng)方向。（3）等效法：環(huán)形電流可等效成小磁針，通電螺線管可以等效成條形磁鐵或多個(gè)環(huán)形電流，反過來等效也成立。（4）轉(zhuǎn)換研究對象法：因?yàn)殡娏髦g，電流與磁體之間相互作用滿足牛頓第三定律，這樣，定性分析磁體在力的作用下如何運(yùn)動(dòng)的問題，可先分析電流在磁場中所受的安培力，然后由牛頓第三定律，再確定磁體所受作用力，從而確定磁體所受合力及運(yùn)動(dòng)方向。典題精講題型一、安培力的方向例1、電視機(jī)顯象管的偏轉(zhuǎn)線圈示意圖如右，即時(shí)電流方向如圖所示。該時(shí)刻由里向外射出的電子流將向哪個(gè)方向偏轉(zhuǎn)？解：畫出偏轉(zhuǎn)線圈內(nèi)側(cè)的電流，是左半線圈靠電子流的一側(cè)為向里，右半線圈靠電子流的一側(cè)為向外。電子流的等效電流方向是向里的，根據(jù)“同向電流互相吸引，反向電流互相排斥”，可判定電子流向左偏轉(zhuǎn)。（本題用其它方法判斷也行，但不如這個(gè)方法簡潔）。答案：向左偏轉(zhuǎn)規(guī)律總結(jié)：安培力方向的判定方法：（1）用左手定則。（2）用“同性相斥，異性相吸”（只適用于磁鐵之間或磁體位于螺線管外部時(shí)）。（3）用“同向電流相吸，反向電流相斥”（反映了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)）。可以把條形磁鐵等效為長直螺線管（不要把長直螺線管等效為條形磁鐵）。題型二、安培力的大小例2、如圖，一段導(dǎo)線abcd位于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中，且與磁場方向（垂直于紙面向里）垂直。線段ab、bc和cd的長度均為L，且。流經(jīng)導(dǎo)線的電流為I，方向如圖中箭頭所示。導(dǎo)線段abcd所受到的磁場的作用力的合力A.方向沿紙面向上，大小為B.方向沿紙面向上，大小為C.方向沿紙面向下，大小為D.方向沿紙面向下，大小為解析：該導(dǎo)線可以用a和d之間的直導(dǎo)線長為來等效代替,根據(jù),可知大小為,方向根據(jù)左手定則.A正確。答案：A規(guī)律總結(jié)：應(yīng)用F=BILsinθ來計(jì)算時(shí)，F(xiàn)不僅與B、I、L有關(guān)，還與放置方式θ有關(guān)。L是有效長度，不一定是導(dǎo)線的實(shí)際長度。彎曲導(dǎo)線的有效長度L等于兩端點(diǎn)所連直線的長度，所以任意形狀的閉合線圈的有效長度L=0題型三、通電導(dǎo)線或線圈在安培力作用下的運(yùn)動(dòng)例3、如圖11-2-4條形磁鐵放在粗糙水平面上，正中的正上方有一導(dǎo)線，通有圖示方向的電流后，磁鐵對水平面的壓力將會(huì)＿＿(增大、減小還是不變？)水平面對磁鐵的摩擦力大小為＿＿。解析：本題有多種分析方法。⑴畫出通電導(dǎo)線中電流的磁場中通過兩極的那條磁感線（如圖中粗虛線所示），可看出兩極受的磁場力的合力豎直向上。磁鐵對水平面的壓力減小，但不受摩擦力。⑵畫出條形磁鐵的磁感線中通過通電導(dǎo)線的那一條（如圖中細(xì)虛線所示），可看出導(dǎo)線受到的安培力豎直向下，因此條形磁鐵受的反作用力豎直向上。⑶把條形磁鐵等效為通電螺線管，上方的電流是向里的，與通電導(dǎo)線中的電流是同向電流，所以互相吸引。答案：減小零規(guī)律總結(jié)：分析通電導(dǎo)線或線圈在安培力作用下的運(yùn)動(dòng)常用方法：（1）電流元分析法，（2）特殊位置分析法，（3）等效法，（4）轉(zhuǎn)換研究對象法題型四、安培力作用下的導(dǎo)體的平衡問題例4、水平面上有電阻不計(jì)的U形導(dǎo)軌NMPQ，它們之間的寬度為L，M和P之間接入電動(dòng)勢為E的電源(不計(jì)內(nèi)阻)．現(xiàn)垂直于導(dǎo)軌擱一根質(zhì)量為m，電阻為R的金屬棒ab，并加一個(gè)范圍較大的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向與水平面夾角為θ且指向右斜上方，如圖8－1－32所示，問：(1)當(dāng)ab棒靜止時(shí)，受到的支持力和摩擦力各為多少？(2)若B的大小和方向均能改變，則要使ab棒所受支持力為零，B的大小至少為多少？此時(shí)B的方向如何？解析：從b向a看側(cè)視圖如圖所示．(1)水平方向：F＝FAsinθ①豎直方向：FN＋FAcosθ＝mg②又FA＝BIL＝BERL③聯(lián)立①②③得：FN＝mg－BLEcosθR，F(xiàn)＝BLEsinθR。(2)使ab棒受支持力為零，且讓磁場最小，可知安培力豎直向上．則有FA＝mgBmin＝mgREL，根據(jù)左手定則判定磁場方向水平向右．答案：(1)mg－BLEcosθRBLEsinθR(2)mgREL方向水平向右規(guī)律總結(jié)：對于這類問題的求解思路：（1）若是立體圖，則必須先將立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖（2）對物體受力分析，要注意安培力方向的確定（3）根據(jù)平衡條件或物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)列出方程（4）解方程求解并驗(yàn)證結(jié)果鞏固拓展1.如圖，長為的直導(dǎo)線拆成邊長相等，夾角為的形，并置于與其所在平面相垂直的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，當(dāng)在該導(dǎo)線中通以電流強(qiáng)度為的電流時(shí)，該形通電導(dǎo)線受到的安培力大小為（A）0（B）0.5（C）（D）答案：C解析：導(dǎo)線有效長度為2lsin30°=l，所以該V形通電導(dǎo)線收到的安培力大小為。選C。本題考查安培力大小的計(jì)算。2．．一段長0.2m，通過2.5A電流的直導(dǎo)線，關(guān)于在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中所受安培力F的情況，正確的是A．如果B＝2T，F(xiàn)一定是1NB．如果F＝0，B也一定為零C．如果B＝4T，F(xiàn)有可能是1ND．如果F有最大值時(shí)，通電導(dǎo)線一定與B平行答案：C解析：當(dāng)導(dǎo)線與磁場方向垂直放置時(shí)，F(xiàn)＝BIL，力最大，當(dāng)導(dǎo)線與磁場方向平行放置時(shí)，F(xiàn)＝0，當(dāng)導(dǎo)線與磁場方向成任意其他角度放置時(shí)，03.首先對電磁作用力進(jìn)行研究的是法國科學(xué)家安培．如圖所示的裝置，可以探究影響安培力大小的因素，實(shí)驗(yàn)中如果想增大導(dǎo)體棒AB擺動(dòng)的幅度，可能的操作是A．把磁鐵的N極和S極換過來B．減小通過導(dǎo)體棒的電流強(qiáng)度IC．把接入電路的導(dǎo)線從②、③兩條換成①、④兩條D．更換磁性較小的磁鐵答案：C解析：安培力的大小與磁場強(qiáng)弱成正比，與電流強(qiáng)度成正比，與導(dǎo)線的長度成正比，C正確．4.一條形磁鐵放在水平桌面上，它的上方靠S極一側(cè)吊掛一根與它垂直的導(dǎo)電棒，圖中只畫出此棒的截面圖，并標(biāo)出此棒中的電流是流向紙內(nèi)的，在通電的一瞬間可能產(chǎn)生的情況是A．磁鐵對桌面的壓力減小B．磁鐵對桌面的壓力增大C．磁鐵受到向右的摩擦力D．磁鐵受到向左的摩擦力答案：AD解析：如右圖所示．對導(dǎo)體棒，通電后，由左手定則，導(dǎo)體棒受到斜向左下方的安培力，由牛頓第三定律可得，磁鐵受到導(dǎo)體棒的作用力應(yīng)斜向右上方，所以在通電的一瞬時(shí)，磁鐵對桌面的壓力減小，磁鐵受到向左的摩擦力，因此A、D正確．5．.質(zhì)量為m的通電細(xì)桿ab置于傾角為θ的平行導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌寬度為d，桿ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.有電流時(shí)ab恰好在導(dǎo)軌上靜止，如圖右所示，下圖是沿b→a方向觀察時(shí)的四個(gè)平面圖，標(biāo)出了四種不同的勻強(qiáng)磁場方向，其中桿與導(dǎo)軌間摩擦力可能為零的是A.①②B.③④C.①③D.②④答案：A解析：①中通電導(dǎo)體桿受到水平向右的安培力，細(xì)桿所受的摩擦力可能為零.②中導(dǎo)電細(xì)桿受到豎直向上的安培力，摩擦力可能為零.③中導(dǎo)電細(xì)桿受到豎直向下的安培力，摩擦力不可能為零.④中導(dǎo)電細(xì)桿受到水平向左的安培力，摩擦力不可能為零故①②正確，選A。6．如圖所示，兩根無限長的平行導(dǎo)線a和b水平放置，兩導(dǎo)線中通以方向相反、大小不等的恒定電流，且Ia>Ib.當(dāng)加一個(gè)垂直于a、b所在平面的勻強(qiáng)磁場B時(shí)；導(dǎo)線a恰好不再受安培力的作用．則與加磁場B以前相比較A．b也恰好不再受安培力的作用B．b受的安培力小于原來安培力的2倍，方向豎直向上C．b受的安培力等于原來安培力的2倍，方向豎直向下D．b受的安培力小于原來安培力的大小，方向豎直向下答案：D解析：當(dāng)a不受安培力時(shí)，Ib產(chǎn)生的磁場與所加磁場在a處疊加后的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，此時(shí)判斷所加磁場垂直紙面向外，因Ia>Ib，所以在b處疊加后的磁場垂直紙面向里，b受安培力向下，且比原來小．故選項(xiàng)D正確．7．如圖所示，在絕緣的水平面上等間距固定著三根相互平行的通電直導(dǎo)線a、b和c，各導(dǎo)線中的電流大小相同，其中a、c導(dǎo)線中的電流方向垂直紙面向外，b導(dǎo)線電流方向垂直紙面向內(nèi)．每根導(dǎo)線都受到另外兩根導(dǎo)線對它的安培力作用，則關(guān)于每根導(dǎo)線所受安培力的合力，以下說法中正確的是A．導(dǎo)線a所受合力方向水平向右B．導(dǎo)線c所受合力方向水平向右C．導(dǎo)線c所受合力方向水平向左D．導(dǎo)線b所受合力方向水平向左答案：B解析：首先用安培定則判定導(dǎo)線所在處的磁場方向，要注意是合磁場的方向，然后用左手定則判定導(dǎo)線的受力方向．可以確定B是正確的．8．如圖所示，在空間有三根相同的導(dǎo)線，相互間的距離相等，各通以大小和方向都相同的電流除了相互作用的磁場力外，其他作用力都可忽略，則它們的運(yùn)動(dòng)情況是______。答案：兩兩相互吸引,相聚到三角形的中心解析：根據(jù)通電直導(dǎo)線周圍磁場的特點(diǎn)，由安培定則可判斷出，它們之間存在吸引力。9．如圖所示，長為L、質(zhì)量為m的兩導(dǎo)體棒a、b,a被置在光滑斜面上，b固定在距a為x距離的同一水平面處，且a、b水平平行，設(shè)θ＝45°，ａ、b均通以大小為I的同向平行電流時(shí)，a恰能在斜面上保持靜止則b的電流在a處所產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為。答案：解析：由安培定則和左手定則可判知導(dǎo)體棒a的受力如圖，由力的平衡得方程：mgsin45°=Fcos45°，即mg=F=BIL可得B＝。10．一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧，下端掛有一匝數(shù)為n的矩形線框abcd.bc邊長為l.線框的下半部處在勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向與線框平面垂直在下圖中，垂直于紙面向里，線框中通以電流I，方向如圖所直在始時(shí)線框處于平衡狀態(tài)，令磁場反向，磁感強(qiáng)度的大小仍為B，線框達(dá)到新的平直在此過程中線框位移的大小Δx______，方向______。答案：；位移的方向向下解析：設(shè)線圈的質(zhì)量為m，當(dāng)通以圖示電流時(shí)，彈簧的伸長量為x1，線框處于平衡狀態(tài)，所以kx1=mg-nBIl.當(dāng)電流反向時(shí)，線框達(dá)到新的平衡，彈簧的伸長量為x2，由平衡條件可知kx2=mg+nBIl。所以k(x2-x1)=kΔx=2nBIl所以Δx=電流反向后，彈簧的伸長是x2＞x1，位移的方向應(yīng)向下?！队秒妷罕砗碗娏鞅頊y電阻》教案「篇五」教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1、知道正弦交流電是矩形線框在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的．知道中性面的概念．2、掌握交變電流的變化規(guī)律及表示方法，理解描述正弦交流電的物理量的物理含義．3、理解正弦交流電的圖像，能從圖像中讀出所需要的物理量．4、理解交變電流的瞬時(shí)值和最大值，能正確表達(dá)出正弦交流電的最大值、有效值、瞬時(shí)值．5、理解交流電的有效值的概念，能用有效值做有關(guān)交流電功率的計(jì)算．能力目標(biāo)1、掌握描述物理規(guī)律的基本方法——文字法、公式法、圖像法．2、培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、空間想象能力、立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖進(jìn)行處理問題的能力．3、培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決處理物理問題的能力．情感目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生愛國主義精神及為富民強(qiáng)國認(rèn)真學(xué)習(xí)的精神．教學(xué)建議教材分析以及相應(yīng)的教法建議1、交流與直流有許多相似之處，也有許多不同之處．學(xué)習(xí)中我們特別要注意的是交流與直流的不同之處，即交流電的特殊之處．這既是學(xué)習(xí)、了解交流電的關(guān)鍵，也是學(xué)習(xí)、研究新知識(shí)的重要方法．在與已知的知識(shí)做對比中學(xué)習(xí)和掌握新知識(shí)特點(diǎn)的方法，是物理課學(xué)習(xí)中很有效和很常用的方法．在學(xué)習(xí)交變電流之前，應(yīng)幫助學(xué)生理解直流電和交流電的區(qū)別．其區(qū)別的關(guān)鍵是電流方向是否隨時(shí)間變化．同時(shí)給出了恒定電流的定義——大小和方向均不隨時(shí)間變化．2、對于交變電流的產(chǎn)生，課本采取由感性到理性，由定性到定量，逐步深入的講述方法．為了有利于學(xué)生理解和掌握，教學(xué)中要盡可能用示波器或模型配合講解．教學(xué)中應(yīng)注意讓學(xué)生觀察教材中的線圈通過4個(gè)特殊位置時(shí)電表指針的變化情況，分析電動(dòng)勢和電流方向的變化，使學(xué)生對線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周中電動(dòng)勢和電流的變化有比較清楚的了解．有條件的，還可以要求學(xué)生運(yùn)用已學(xué)過的知識(shí)，自己進(jìn)行分析和判斷．3、用圖像表示交變電流的變化規(guī)律，是一種重要方法，它形象、直觀、學(xué)生易于接受．要注意在學(xué)生已有的圖像知識(shí)的基礎(chǔ)上，較好地掌握這種表述方法．更要讓學(xué)生知道，交變電流有許多種，正弦電流只是其中簡單的一種．課本中用圖示的方法介紹了常見的幾種，以開闊學(xué)生思路，但不要求引伸．4、在這一節(jié)中學(xué)生要第一次接受許多新名詞，如交變電流、正弦電流、中性面、瞬時(shí)回值、最大值（以及下一節(jié)的有效值）等等．要讓學(xué)生明白這些名詞的準(zhǔn)確含義．特別是對中性面的理解，要讓學(xué)生明確，中性面是指與磁場方向垂直的平面．當(dāng)線圈位于中性面時(shí)，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢為零，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中通過中性面時(shí)，其中感應(yīng)電動(dòng)勢方向要改變．5、課本上介紹的交變電流的產(chǎn)生，實(shí)際上是正弦交流電的產(chǎn)生．以矩形線框在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)為模型，以線框通過中性面為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，得到電動(dòng)勢隨時(shí)間滿足正弦變化的交變電流．這里可以明確指出，電動(dòng)勢的最大值由線框的匝數(shù)、線框面積、轉(zhuǎn)動(dòng)角速度和磁感應(yīng)強(qiáng)度共同決定．6、課本將線框的位置與產(chǎn)生的電動(dòng)勢的對應(yīng)起來，意圖是幫助學(xué)生建立起鮮明的形象，把物理過程和描述它的物理規(guī)律對應(yīng)起來．教師可以通過一些問題的提問，幫助學(xué)生理解有關(guān)內(nèi)容，例如，如果在線框轉(zhuǎn)到線框平面與磁感線平行時(shí)開始計(jì)時(shí)，它產(chǎn)生的電動(dòng)勢隨時(shí)間變化的圖像應(yīng)是什么樣的？7、交流電的有效值、周期等概念的學(xué)習(xí)重在理解．交流電的有效值概念是本章的重點(diǎn)，也是難點(diǎn)．課本中的交流電有效值定義特別強(qiáng)調(diào)是從使電阻產(chǎn)生熱量等效這一方面來定義交流電的有效值的．教材中直接給出了正弦交流電流的有效值與最大值的關(guān)系式，但不要求證明，為了讓學(xué)生更好地理解和熟悉有效值，課本上已經(jīng)指出，交流電壓表和電流表的示數(shù)都是有效值，家用電器上的標(biāo)稱也是有效值．交流電的周期描述交流電的變化快慢．在一個(gè)周期時(shí)間內(nèi)，交流電完成一次完全變化．在實(shí)際生活中，經(jīng)常能見到的是交流電的頻率．我國民用交流電的頻率是50HZ．在一些歐美國家，交流電的頻率是60HZ．8、交流電的最大值、有效值、周期和頻率都是描述交流電某一方面的特性，而交流電的圖像卻可以全面反映某一交流電的情況．所以，要求學(xué)生能夠從交流電的圖像中得到描述交流電的各個(gè)物理量．教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)分析以及解決辦法1、重點(diǎn)：交變電流產(chǎn)生的物理過程的分析及中性面的特點(diǎn)．2、難點(diǎn)：交變電流產(chǎn)生的物理過程的分析．3、疑點(diǎn)：當(dāng)線圈處于中性面時(shí)磁通量最大，而感應(yīng)電動(dòng)勢為零．當(dāng)線圈處于平行磁感線時(shí)，通過線圈的磁通量為零，而感應(yīng)電動(dòng)勢最大．即，有最大值，的理解．4、解決辦法：通過對矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)一周的實(shí)物演示，立體圖結(jié)合側(cè)視圖的分析、特殊位置結(jié)合任一位置分析使學(xué)生了解交變電流的大小和方向是如何變化的．通過側(cè)視圖分析線圈運(yùn)動(dòng)方向與磁場方向之間關(guān)系，利用導(dǎo)體切割磁場線方法來處理，使問題容易理解．教學(xué)設(shè)計(jì)方案交流電的產(chǎn)生和變化規(guī)律教學(xué)用具：交流發(fā)電機(jī)模型、演示電流表教學(xué)過程：一、知識(shí)回顧教師：如何產(chǎn)生感應(yīng)電流？請運(yùn)用電磁感應(yīng)的知識(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)發(fā)電機(jī)模型．學(xué)生設(shè)計(jì)：讓矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．二、新課教學(xué)：1、交變電流的產(chǎn)生演示1：出示手搖發(fā)電機(jī)模型，并連接演示電流表．當(dāng)線圈在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電流表的指針隨著線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)而擺動(dòng)，線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周指針左右擺動(dòng)一次．表明電流強(qiáng)度的大小和方向都做周期性的變化，這種電流叫交流電．2、交變電流的變化規(guī)律投影顯示：矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的四個(gè)過程．分析：線圈bc、da始終在平行磁感線方向轉(zhuǎn)動(dòng)，因而不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，只起導(dǎo)線作用．（1）線圈平面垂直于磁感線（甲圖），ab、cd邊此時(shí)速度方向與磁感線平行，線圈中沒有感應(yīng)電動(dòng)勢，沒有感應(yīng)電流．教師強(qiáng)調(diào)指出：這時(shí)線圈平面所處的位置叫中性面．中性面的特點(diǎn)：線圈平面與磁感線垂直，磁通量最大，感應(yīng)電動(dòng)勢最小為零，感應(yīng)電流為零．（2）當(dāng)線圈平面逆時(shí)針轉(zhuǎn)過時(shí)（乙圖），即線圈平面與磁感線平行時(shí)，ab、cd邊的線速度方向都跟磁感線垂直，即兩邊都垂直切割磁感線，這時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢最大，線圈中的感應(yīng)電流也最大．（3）再轉(zhuǎn)過時(shí)（丙圖），線圈又處于中性面位置，線圈中沒有感應(yīng)電動(dòng)勢．（4）當(dāng)線圈再轉(zhuǎn)過時(shí)，處于圖（?。┪恢?，ab、cd邊的瞬時(shí)速度方向，跟線圈經(jīng)過圖（乙）位置時(shí)的速度方向相反，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢方向也跟在（圖乙）位置相反．（5）再轉(zhuǎn)過線圈處于起始位置（戊圖），與（甲）圖位置相同，線圈中沒有感應(yīng)電動(dòng)勢．在場強(qiáng)為的勻強(qiáng)磁場中，矩形線圈邊長為，逆時(shí)針繞中軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為，從中性面開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過時(shí)間．線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢的大小如何變化呢？線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度為，轉(zhuǎn)過的角度為，此時(shí)ab邊線速度以磁感線的夾角也等于，這時(shí)ab邊中的感應(yīng)電動(dòng)勢為：同理，cd邊切割磁感線的感應(yīng)電動(dòng)勢為：就整個(gè)線圈來看，因ab、cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電勢方向相同，是串聯(lián)，所以當(dāng)線圈平面跟磁感線平行時(shí)，即，這時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢最大值；．感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)表達(dá)式為：可見在勻強(qiáng)磁場中，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢是按正弦規(guī)律變化的．即感應(yīng)電動(dòng)勢的大小和方向是以一定的時(shí)間間隔做周期性變化．當(dāng)線圈跟外電路組成閉合回