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1、磁场对通电导线的作用力教学设计阳泉十一中 冯献敏一、教学目标1、知道什么是安培力。知道通电导线在磁场中所受安培力的方向与导线、磁场方向都垂直时，它的方向的判断-左手定则。知道左手定则的内容，会用左手定则熟练地判定安培力的方向，并会用它解答有关问题.2、会用安培力公式 F=ILB 解答有关问题. 知道导线方向与磁场方向平行时，导线受的安培力最小，等于零；导线方向与磁场方向垂直时，导线受的安培力最大，等于 ILB.二、教学重难点重点：安培力的方向确定和大小的计算。难点：左手定则的运用（尤其是当导线和磁场不垂直时，左手定则如何变通使用） 。三、教学方法实验探究、观察法、逻辑推理法四、教学用具线圈、导
2、线、开关、蹄形磁铁、电池五、教学过程（一）复习引入让学生回忆在在第二节中通电导线在磁场中受力大小与什么因素有关。（F=ILB）过渡：本节我们将对通电导线在磁场中受力做进一步的讨论。（二）新课讲解-第四节 、磁场对通电导线的作用力历史上最早通过实验发现磁场对通电导线有作用力的人物是谁呢？法国物理学家安培，他是电动力学的创始人，在电动力学中有着杰出的贡献，人们为了纪念他，把磁场对通电导线的作用力叫做安培力。安培力：磁场对电流的作用力.安培力是矢量，有大小，有方向。安培力的方向与什么因素有关呢？1安培力的方向【演示】按照 P85 图 3.13 所示进行演示。 （介绍实验装置：蹄形磁铁、线圈、通电电流
3、）（注意实验用的线圈相当于直导线，注意搞清研究的是哪段导线。 ）（1） 、改变电流的方向，观察发生的现象. 现象导体向相反的方向运动.（2） 、调换磁铁两极的位置来改变磁场方向，观察发生的现象. 现象导体又向相反的方向运动记录实验现象：(“”表示磁感线垂直于纸面向外， “”表示磁感线垂直于纸面向里， “”表示电流垂直于纸面向外， “”表示电流垂直于纸面向里。 ）(图见课堂练习)教师引导学生分析得出结论（1） 、安培力的方向和磁场方向、电流方向有关系.（2） 、安培力的方向既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直，也就是说，安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所在的平面.（P91 图 3.4-1）教
4、师即时评价：很好，同时展示三维空间模型。提出问题：如何判断安培力的方向呢？人们通过大量的实验研究，总结出通电导线受安培力方向和导线方向、磁场方向存在着一个规律一一左手定则左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内，把手放人磁场中，让磁感线从掌心进入（垂直穿入手心） ，并使伸开的四指指向电流方向，那么，拇指所指的方向，就是通电导线在磁场中的所受安培力方向 （如图 P91 图 3.4-2） 。我们对刚才实验记录进行验证，看是否正确。说明：左手定则是一个难点，涉及三个物理量的方向，涉及三维空间，而学生的空间想像力还不强，所以学会将三维图形用二维图形表达(侧视图、俯视图
5、和剖面图等等)。巩固练习：见练习题提示问题：通过第二节课的学习，我们已经知道：2、安培力的大小（1）通电导线（电流为 I、导线长为 L）和磁场（ B）方向垂直时，通电导线所受的安培力的大小： F = ILB（最大） （2）通电导线（电流为 I、导线长为 L）和磁场（ B）方向平行时，通电导线所受的安培力的大小： F = 0（最小） 思考讨论：当磁感应强度 B 的方向与导线方向夹角成 时，导线受到的安培力多大呢？展示三维空间模型(如图 P91 图 3.4-4)交流与讨论：分解磁感应强度将磁感应强度 B 分解为与导线垂直的分量 B 和与导线平行的分量 B ，则B =BsinB = Bcos因 B
6、不产生安培力，导线所受安培力是 B 产生的结论：一般情况：当磁感应强度 B 的方向与导线成 角时，有 F = ILBsin注意：每个物理量的物理意义B-导线 L 所处位置的磁场平均磁感应强度I-导线中通的电流强度L-导线在磁场中的长度F-通有电流强度为 I 且在磁场中的长度为 L 的导线所受到的作用力-磁感应强度 B 的方向与导线方向的夹角【注意】在推导公式时，要让学生明确两点：一是矢量的正交分解体现两个分量与原来的矢量是等效替代的关系，二是从特殊到一般的归纳的思维方法。巩固练习：见练习题（三）小结：对本节要点做简要小结.（四）课后作业：1、复习本节内容 2、完成“问题与练习”1、2 练习。练
7、习：判断下图中导线 A 所受磁场力的方向. 答案：（垂直于纸面向外）3、磁电式电流表（1）电流表的组成及磁场分布请同学们阅读课文，让学生先看清楚磁铁、铝框、 线圈、螺旋弹簧、极靴、指针、铁质圆柱等构件，了解它们 之中哪些是固定的，哪些是可动的。然后回答.：电流表主要 由哪几部分组成的？数分钟后，教师出示实物投影并课件演示-图 1学生答电流表由永久磁铁、铁芯、线圈、螺旋弹簧、指针、刻度盘等六部分组成.电流表的组成：永久磁铁、铁芯、线圈、螺旋弹簧、指针、刻度盘.（最基本的是磁铁和线圈）教师提示注意：a、铁芯、线圈和指针是一个整体；b、蹄形磁铁内置软铁是为了（和铁芯一起）造就辐向磁场；c、观察铁芯转
8、动时螺旋弹簧会形变。实物投影课本图 2问题电流表中磁场分布有何特点呢？教师讲解电流表中磁铁与铁芯之间是 均匀辐向分布的.问题什么是均匀辐向分布呢？教师进一步讲解所谓均匀辐向分布， 就是说所有磁感线的延长线都通过铁芯的中心，不管 线圈处于什么位置，线圈平面与磁感线之间的夹角都是零度.该磁场并非匀强磁场，但在以铁芯为中心的圆圈上，各点的磁感应强度 B 的大小是相等的.（2）电流表的工作原理-引导学生弄清楚以下几点：（并请学生自己归纳 P98）线圈的转动是怎样产生的? 线圈为什么不一直转下去？为什么指针偏转角度的大小可以说明被测电流 的强弱?如何根据指针偏转的方向来确定电路上电流的 方向?使用时要特别注意什么?
