联系本站客服加+微信号15139388181 或QQ：983228566 |
视频标签：通电导线,在磁场中,受到的力
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《通电导线在磁场中受到的力》广 西
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
3.4《通电导线在磁场中受到的力》教学设计
【课题】通电导线在磁场中受到的力
【教材】人民教育出版社《物理》选修3-1 第三章第四节 【课型】新授课 【课时】1课时 【教材分析】
教材的地位和作用
本节课是在了解磁场概念的基础上对磁场基本特性应用的一节课；安培力是高考重点概念之一，也是磁场基本特性的应用之一，学习本课为后面两节课“运动电荷在磁场中受到的力”及“带电粒子在匀强磁场中的运动”做好铺垫；也为今后学习“电磁感应”及力电综合问题打下基础。
新旧教材的对比
1.旧教材课本把安培力磁感应强度安排在同一课时，新教材课本则将磁感应强度安排到第二节单独成一节，旧教材把安培力和磁电式电流表分为两课时学习，新教材则把两内容合为一课时；
2.旧教材把探究影响通电导线受力的因素的实验安排在安培力的教学中，新教材则把其安排在第二节；
3.旧教材课本对B、I、L三者的空间关系未做强调，新教材则利用三维立体图突出B、I、L三者的空间关系 【学生学情分析】
1.学生已经学习了安培力，知道安培力的大小F=IBL。
2.学生的障碍：本课对空间想象能力要求较高，当导线与磁感应强度方向不垂直时安培力方向的处理估计有部分学生会有思维障碍。 【教学目标】 1、知识与能力
a.了解安培力的概念，知道安培力的方向既与磁场方向垂直，又与导线垂直。 b.会用左手定则判断安培力的方向。
c.知道安培力公式F=BIL的适用条件，会计算匀强磁场中安培力的大小。
2 / 6
d.了解磁电式电流表指针偏转的原理。 2、过程与方法
a.通过实验，经历探究安培力与哪些因素有关的实验过程，以及如何确定安培力方向的探究过程，记录相关实验现象并交流讨论得到结论。 b.体会控制变量法潜移默化的熏陶。
c.通过对磁电式电流表的转动原理的阅读，观察，讨论，交流，尝试发表自己的见解。
3、情感态度与价值观
a.培养学生的观察能力、分析综合能力。
b.通过对安培生平事迹的讲解，熏陶学生学习他超强的自主学习能力，以及思考问题专心致志、刻苦专研的精神。 【重点难点】
本节重点：安培力的方向判断左手定则，安培力的大小的计算。 本节难点：左手定则，磁电式电表的原理 【教法学法】
教法：以指导学生分组实验探究为主，讲授法、演示实验法为辅 学法：主动探究、互相协作、抽象提炼 【教学准备】
蹄形磁铁2个，铁架台1个，安培力演示仪若干套，电池，开关，滑动变阻器，平行电流相互作用演示器一套 【教学过程】 一、新课引入
设计一个小魔术（“意念螺丝”），小实验（线框在干电池上自旋）。设置悬念，吸引学生注意力，主要剖析第二个实验的器材：线框能运动，肯定是受到了力的作用，这个力是什么力呢？观察实验器材，有强磁铁，提供了一个强磁场；线框是金属的，与电池正负极相连构成闭合回路形成电流。这就是我们今天要研究的问题，通电导线在磁场中受到的力。（板书课题） 二、新课教学
在前面第二节的学习中我们已经初步了解了磁场对通电导线的作用力。安培在研
3 / 6
究磁场与电流的相互作用方面做出了杰出的贡献（教师简单阐述他的主要贡献，然后给学生讲安培刻苦专研的轶事，对学生进行情感态度价值观的教育），为了纪念他，人们把通电导线在磁场中受到的力称为安培力。本节将对安培力做进一步的讨论与学习。力是矢量，有大小又有方向，首先我们来研究安培力的方向，它都与哪些因素有关。 1.安培力的方向
【学生猜想】安培力的方向与哪些因素有关？
【教师提问】如何去探究安培力的方向与你们所猜想的因素的关系呢？ 【学生回答】控制变量法
【演示实验探究】磁场中一根铜管在较光滑导轨上，通电后的运动情况研究。
用上图所示仪器进行实验：1.上下交换磁极的位置，以改变磁场的方向，观察铜棒受力方向是否改变；2.改变铜棒中电流方向，观察受力方向是否改变。
通过这两种情况的实验与分析，我们实际上已经了解了导线受力的方向与磁场方向、电流方向有关。那接下来请同学们利用桌面现有器材，自己动手探究出他们之间到底有什么具体的方向关系。注意：记录好实验现象填在导学案。交流讨论后用简洁的方法来表述这个关系。 【学生分组实验】 【实验记录】
实物立体正视图：（在图中标出你所用仪器的N,S极，画出磁感应强度B的方向，电流I的方向，安培力F的示意图）
实验结论：安培力的方向与电流方向，磁感应强度方向的关系是： 【教师小结】安培力的方向与电流方向，磁感应强度方向的关系满足的定则称为左手定则。请大家一起伸出左手，在上面学生实验结果中演示左手定则如何实际操作。并小结，磁场安培力的问题在很多方面与电场库伦力相似，但是还是有很大的区别，库伦力是在一条直线上的关系，而安培力方向则是三维立体空间的，强调立体空间想象。
【课堂小练】画出图中安培力F的方向。
【应用实例：课堂演示实验】平行通电直导线间的相互作用
教师先演示实验，学生注意观察，然后运用学过的知识进行讨论，派代表发言解释实验现象。
5 / 6
2.安培力的大小
在前面第二节的学习中我们已经知道：垂直于磁感应强度B放置的、长为L的一段导线，当通过的电流为I时，它所受的安培力大小为F=ILB。当B的方向与导线方向平行时，安培力为零。
【教师提问】当导线方向与磁感应强度B的方向既不垂直又不平行，而是成某一夹角时，安培力又如何呢？（引导学生进行正交分解，可以对磁感应强度B正交分解，也可以把直导线L投影到平行于B和垂直于B的方向） 课件展示正交分解方法，以及一般情况下安培力的表达式F=ILBsinθ
注意：强调F ⊥B, F ⊥IL,但是IL与B不一定垂直！ 3.应用：磁电式电表
【教师展示】磁电式电表模具，展示实验室常用的电流表，电压表他们所依据的原理就是安培力与电流间的关系。
首先了解它的结构，主要由几部分构成，分别为： 然后，阅读课本93页相关内容，同学之间相互交流讨论，回答下面几个问题： ①线圈的转动是怎样产生的？ 线圈转动是因为它受到安培力的作用. ②线圈为什么不一直转下去？
当安培力产生的力矩和弹簧的扭转力矩相平衡时，线圈才停止转动。
③为什么表盘刻度均匀，指针偏转角度的大小可以说明被测电流的强弱？
螺旋弹簧变形，反抗线圈转动.电流越大安培力越大，螺旋弹簧的形变也就越大，所以，从线圈偏转的角度就能判断通过电流的大小.
④如何根据指针偏转的方向来确定电路上电流的方向？
电流方向改变，安培力的方向也随之改变，指针的偏转方向也随着改变，故根据指针的偏转方向能判断被测电流的方向.
⑤磁电式仪表的优缺点有哪些？
可测微弱电流，但同时为其缺陷所在，不能测大电流。
【教师小结】磁电式电表的优缺点
6 / 6
优点：灵敏度高，可以测出微弱的电流；
缺点：事物总是有两面性的，我们要辩证地看待一件事。优点同时又是它的缺点，由于线圈的导线很细，允许通过的电流很弱，不能用来测大电流。 【课堂小结】看着板书回顾本节课所学知识。
【首尾呼应】教师揭秘并让学生课后尝试解释刘谦的魔术
【板书设计】 一、安培力的方向 左手定则
二、安培力的大小
垂直于磁场B放置的通电导线L，通过的电流为I时，它在磁场中受到的安培力F=IBL 三、磁电式电流表
【教学反思】
学生在安培力的方向一定与电流和磁感应强度方向都垂直，但电流方向与磁感应强度方向可以成任意角度，当电流方向与磁感应强度方向垂直时，安培力最大，而学生常常混淆，误以为安培力、电流、磁感应强度一定是两两垂直的。另外，本节课对空间想象能力的要求比较高，因此要使学生能够看懂立体图，熟悉各种角度的侧视图、俯视图和剖面图，需要一定量的训练巩固。
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
