联系本站客服加+微信号15139388181 或QQ：983228566 |
视频标签：磁场对通电,导线的作用力
所属栏目：高中物理优质课视频
视频课题：人教版高中物理选修3-1第三章第四节《磁场对通电导线的作用力》江苏省 - 徐州
本视频配套资料的教学设计、课件 /课堂实录及教案下载可联本站系客服
《通电导线在磁场中受到的力》教学设计
一、教学目标 （一）知识与技能
1.知道什么是安培力。观察安培力与哪些因素有关的实验，观察现象，知道安培力的方向与电流方向、磁感应强度的方向有关；
2.知道安培力的方向与电流方向、磁感应强度的方向有关构成的平面垂直，会用左手定则判断安培力的方向；
3.会推导匀强磁场中安培力大小的一般表达式，会计算匀强磁场中安培力的大小； 4.知道磁电式电流表的基本构造及工作原理。 （三）情感态度与价值观
1.培养学生的动手能力、归纳能力和空间想象能力。
2.学生通过对实际问题的解答逐步养成发现问题，主动解决问题的习惯理论联系实际，开拓学生视野，树立科学的世界观。 二、教学重点、难点
教学重点：判定安培力的方向、计算安培力的大小 教学难点：安培力、电流、磁感应强度三者方向的空间关系 三、使用器材：
干电池、磁钢、铜线圈、导线、左手定则演示器、三种不同颜色的彩色吸管、粘土、安培力演示器、磁电式电流表、小黑板、多媒体 四、教学过程 教学环节
教学内容
设计思路
（二）过程与方法
通过探究、分析、归纳、应用，使学生理解安培力的方向和大小的计算，体会控制变量法的研究方法，认识科学探究的意义。
情 景 引 入
师：介绍“旋转的线圈”实验的器材，观察并记录线圈转动情况。 生：观察并描述实验现象。
师：由线圈转动的原因引出本节课的课题，由线圈转动方向不同引出安培力的方向。
学生观看演示实验
激发学生的学习兴趣
科 学
探 究
一、实验探究——安培力的方向与哪些因素有关 师：请同学们大胆猜想安培力方向可能与哪些因素有关？ 生：学生思考猜想安培力方向与电流方向、磁场的方向有关。 师：怎样验证大家的猜想是否正确呢？ 生：实验。
师：该实验涉及到三个物理变量，所以我们在探究过程中时应该采用什么样的科学方法？ 生：控制变量法。
师：很好，控制其中一个量，观察剩下一个量对安培力方向的影响。 鉴于此做三点思考：
1.怎样改变电流方向？——正负极互换位置 2.怎样改变磁场方向？——改变磁体的位置 3.导线的受力方向如何判断？——导线偏转的方向
实验探究——探究安培力的方向
师：指导学生观察实验现象并利用彩色吸管记录安培力、磁场及电流方向。 生：观察实验，记录现象。
师：请一组同学展示模型成果，引导学生旋
转观看模型，得出安培力方向与磁场方向、电流方向构成的平面垂直。
师：当电流方向和磁场方向不垂直时，这个结论还成立吗？请同学
们思考一下，当两者不垂直时，可以怎么处理？
生：将磁感应强度B沿平行于电流方向和垂直于电流方向进行分解，
其中平行分量对电流无作用力，垂直分量对电流的安培力还是与磁
场方向、电流方向构成的平面垂直。
师：实际应用时，有没有简便的方法帮助我们判断安培力的方向？
寻找身体上的关系。
通过实验探究，培养学生观察、实验设计、分析归纳能力以及严谨的科学思维和创新的探究思路。
学生一般能得到安培力方向既与磁场方向垂直又与电流方向垂直。即垂直于磁场方向与电流方
向所在的平面这一结论。
学生通过实验探究总结
归纳出安培力方向与电
流方向、磁场方向之间的
关系。
师生：左手定则
伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一平面内;让磁感应线从掌心进入,并使四指指向电流的方向，这时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。 学以致用
师：每小组一个小黑板，请每组同学合作完成
例1：各图中已经标明了电流和磁感应强度的方向，试判断安培力的方向。每组将答案展示在小黑板上
师：我们大家都知道同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引；同名磁极间相互排斥、异名磁极相互吸引。我们大家还知道电流之间是有相互作用的，那么，同向电流之间、反向电流之间的作用力又有什么特点呢？大家先来猜一猜。
生：同向电流相互排斥、反向电流相互吸引。 师：大家的猜想是否正确呢？
【演示】通电平行直导线间作用力的特点
介绍实验器材：装置中是两根平行直导线，老师给它们加入反向电流，大家看到了什么现象？ 生：反向电流相互排斥。
师：为什么会出现这样的现象呢？请用刚刚学习过的知识解释反向电流中左边导线所受的安培力的方向。
生：先用右手螺旋定则判断右边导线产生的磁场方向，再用左手定则判断左边导线所受安培力的方向向左。
师：很好，根据牛顿第三定律可知导线1所受安培力方向向右。 请大家课后解释同向电流安培力的方向。
科 学 探 究
二、安培力的大小
师：研究完安培力的方向，下面我们来研究安培力的大小。我们在第2节已经知道：
（1）通电导线与磁场方向垂直时，F=ILB。
（2）通电导线与磁场方向平行时，F=0。
（3）请同学们思考：当通电导线与磁场方向既不垂直也不平行，安培力的大小又将如何计算呢？
生：将B正交分解，分解为与电流垂直的分量B=Bsinθ，与电流平行的分量∥B=Bcosθ
F=ILB，得F=ILBsinθ（θ为B与I的夹角） 请同学们想一想，当θ=90º，F为何值？若θ=0º或180º，F又为何值？由此可以看出，这个表达式不仅适用于磁场和导线斜交的情况，同样适用于两者平行和垂直的情况，因此这个表达式为安培力的一般表达式，这个表达式也说明了我们前面用实验的方法得出的安培力方向是正确的。在中学阶段，仅适用于匀强磁场。 学以致用
例2：如图所示，长为L=0.5m 的导体棒静止于光滑的水平轨道上，开关闭合后回路中的电流I=2A，匀强磁场的磁感应强度B=0.02T，
方向竖直向上，求开关闭合后导体棒所受安培力的大小和方向。
在学习完安培力的方向之后，紧接着研究安培力的大小，因为有前面的学习基础，此问题难度不大，可放手让学生去讨论探究，培养学生的自主学习能力。
三：磁电式电流表
目前，安培力与电流的关系已经应用在工业、军事、科研等各个领域，我们实验室中使用的磁电式电流表就是利用了安培力与电流的关系。
师：请同学们阅读教材，结合实物，观看PPT中磁电式电流表的构造和工作原理。
通过实物及ppt中flash 解释磁电式电流表的构造及原理，易于学生理解与接受。
小 结
小 结
一、安培力：通电导线在磁场中受到的力 二、安培力的方向
1.安培力方向垂直于磁场方向、电流方向构成的平面 2.左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向。 三、安培力的大小
F=ILBsinθ（θ为磁场方向与电流方向的夹角） 三、磁电式电流表
1、构造 2、原理
作业
课本P94问题与练习1-4
五、板书设计
§3.4通电导线在磁场中受到的力
一．安培力
二．安培力的方向
1.安培力垂直于磁场、电流方向构成的平面 2.左手定则
三．安培力的大小
F=ILBsinθ（θ为磁场方向与导线方向的夹角） 四．磁电式电流表 1.结构 2.原理
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
