薛薛教案通電導線在磁場中受到的力

2023-01-19 01:24:03 字數 2820 閱讀 8322

講課人:薛絳琴指導人:王春保

一、教材分析

安培力的方向和大小是重點,弄清安培力、電流、磁感應強度三者方向的空間關係是難點。安培力的方向一定與電流、磁感應強度方向垂直,但電流方向與磁感應強度的方向可以成任意角度;當電流方向與磁感應強度的方向垂直時,安培力最大。對此學生常常混淆

二、教學目標

(一)知識與技能

1、知道什麼是安培力,會推導安培力公式f=bilsinθ。

2、知道左手定則的內容,並會用它判斷安培力的方向。

3、了解磁電式電流錶的工作原理。

(二)過程與方法

通過演示實驗歸納、總結安培力的方向與電流、磁場方向的關係—左手定則。

(三)情感、態度與價值觀

1、通過推導一般情況下安培力的公式f=bilsinθ,使學生形成認識事物規律要抓住一般性的科學方法。

2、通過了解磁電式電流錶的工作原理,感受物理知識的相互聯絡。

三、教學重點難點

教學重點

安培力的大小計算和方向的判定。

教學難點

用左手定則判定安培力的方向。

四、學情分析

安培力的方向一定與電流、磁感應強度方向垂直,但電流方向與磁感應強度的方向可以成任意角度;當電流方向與磁感應強度的方向垂直時,安培力最大。對此學生常常混淆

五、教學方法

實驗觀察法、邏輯推理法、講解法

六、課前準備

1、學生的準備:認真預習課本及學案內容

2、教師的準備:多**課件製作,課前預習學案,課內**學案,課後延伸拓展學案

演示實驗:蹄形磁鐵多個、導線和開關、電源、鐵架臺、兩條平行通電直導線

七、教學過程

(一)預習檢查、總結疑惑

(二)情景引入、展示目標通過第二節的學習,我們已經初步了解磁場對通電導線的作用力。安培在這方面的研究做出了傑出的貢獻,為了紀念他,人們把通電導線在磁場中所受的作用力叫做安培力。這節課我們對安培力作進一步的討論。

(三)合作**、精講點播

1、安培力的方向

教師:安培力的方向與什麼因素有關呢?

演示:如圖所示,連線好電路。

演示實驗

(1)改變電流的方向現象:導體向相反的方向運動

(2)調換磁鐵兩極的位置來改變磁場方向現象:導體又向相反的方向運動

教師引導學生分析得出結論

(1)安培力的方向和磁場方向、電流方向有關係。

(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直於磁感線和通電導線所在的平面。

左手定則

通電直導線所受安培力的方向和磁場方向、電流方向之間的關係,可以用左手定則來判定:伸開左手,使大拇指跟其餘四個手指垂直,並且都和手掌在乙個平面內,把手放入磁場中,讓磁感線垂直穿入手心,並使伸開的四指指向電流的方向,那麼,大拇指所指的方向就是通電導線在磁場中所受安培力的方向。

例:判斷下圖中導線a所受磁場力的方向。

通電平行直導線間的作用力方向如何呢?引導學生利用已有的知識進行分析

演示實驗:

(1)電流的方向相同時現象:兩平行導線相互靠近。

(2)電流的方向相反時現象:兩平行導線相互遠離。

說明:分析通電導線在磁場中的受力時,要先確定導線所在處的磁場方向,然後根據左手定則確定通電導線的受力方向。

例題2:下列四幅圖中通電導體受力方向表示正確的是 ( )

2、安培力的大小

通過第二節課的學習,我們已經知道,垂直於磁場b放置的通電導線l,所通電流為i時,它在磁場中受到的安培力

f=bil

當磁感應強度b的方向與導線平行時,導線受力為零。

問題:當磁感應強度b的方向與導線方向成夾角θ時,導線受的安培力多大呢?

教師投影圖3.4-4,引導學生推導:

將磁感應強度b分解為與導線垂直的分量和與導線平行的分量,則,

因不產生安培力,導線所受安培力是產生的,故安培力計算的一般公式為:

3、磁電式電流錶

中學實驗室裡使用的電流錶是磁電式電流錶,下面我們來學習磁電式電流錶的工作原理。

(1)電流錶主要由哪幾部分組成的?

投影圖3.4-5

電流錶由永久磁鐵、鐵芯、線圈、螺旋彈簧、指標、刻度盤等六部分組成。

(2)什麼電流錶可測出電流的強弱和方向?

磁場對電流的作用力和電流成正比,因而線圈中的電流越大,安培力越大,線圈和指標偏轉的角度就越大,因此,根據指標偏轉角度的大小,可以知道被測電流的強弱。當線圈中的電流方向改變時,安培力的方向隨著改變,指標的偏轉方向也隨著改變,所以,根據指標的偏轉方向,可以知道被測電流的方向。

(3)電流錶中磁場分布有何特點呢?為何要如此分布?

電流錶中磁鐵與鐵芯之間是均勻輻向分布的。如圖。

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,不管線圈處於什麼位置,線圈平面與磁感線之間的夾角都是零度。該磁場並非勻強磁場,但在以鐵芯為中心的圓圈上,各點的磁感應強度b的大小是相等的。這樣的磁場,可使線圈轉動時,它的兩個邊所經過的位置磁場強弱都相同,從而使表盤的刻度均勻。

(4)磁電式儀表的優缺點是什麼?

磁電式儀表的優點是靈敏度高,可以測出很弱的電流;缺點是繞制線圈的導線很細,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。

(四)反思總結、當堂檢測

(五)發導學案、布置作業

1、課下閱讀課本第98頁,做一做《用小磁針估測磁感應強度》或《旋轉的液體》小實驗。

2、完成p99「問題與練習」第1、2、4題。書面完成第3題。

八、板書設計

1、安培力的方向左手定則

2、安培力的的大小:

3、磁電式電流錶

九、教學反思

空間想象能力對本節學習至關重要、要使學生能夠看懂立體圖,熟悉各種角度的側檢視、俯檢視和剖面圖,需要一定的鞏固訓練。

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學習課題 3 3 4幾種常見磁場和導線在磁場中的受力 學習材料 選修3 1p86 94 學習目標 1.知道磁感線是如何描述磁場的。2.能夠應用安培定則確定電流的磁場的方向。3.能夠用磁感線描繪出通電直導線,環形電流,通電螺線管以及條形磁鐵 蹄形磁鐵的磁場。4.知道安培分子電流假說,能夠用其解釋磁化等...

通電導線在磁場中作用力說課教案

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3 4通電導線在磁場中的受力習題

第三章 磁場 第6節通電導線在磁場中受到的力 課型 習題案 課時 第2課時 使用日期 學案序號 11 編寫人 劉雪燕 審核人 徐國名 學科聯絡人簽字 級部 班級學生姓名教師評價 課後習題導練 1 如圖所示,原來靜止的圓形線圈通入逆時針的電流,在其直徑ab上靠近b點處放一根垂直於線圈的固定不動的長直導...