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1、第二节安培力磁感应强度（例题可更根据自己所带班级具体情况进行选择、变更或添加）教学目标一、知识目标1理解磁感应强度B的定义，知道B的单位是特斯拉2会用磁感应强度的定义式进行有关计算3知道用磁感线的疏密程度可以形象地表示磁感应强度的大小4知道什么叫匀强磁场，知道匀强磁场的磁感线是分布均匀的平行直线.5知道什么是安培力，知道电流方向与磁场方向平行时，电流受的安培力最小，等于零;电流方向与磁场方向垂直时，电流受的安培力最大，等于BIL.6会用公式F=BIL解答有关问题7.知道左手定则的内容，并会用它解答有关问题二、能力目标1. 使学生知道物理中研究问题时常用的一种科学方法一一控制变量法2. 培养学生
2、实验、分析总结、语言表达的能力三、德育目标使学生学会由个别事物的个性来认识一般事物的共性的认识事物的一种重要的科学方法教学重点1. 磁感应强度2. 安培力的计算教学难点1磁感应强度概念的建立2左手定则.教学方法实验分析法、讲授法教学用具磁铁、电源、金属杆、导线、铁架台教学过程一、复习提问、弓I入新课磁场不仅具有方向，而且也具有强弱，为表征磁场的强弱和方向就要引入一个物理量怎样的物理量能够起到这样的作用呢？紧接着教师提问以下问题1用哪个物理量来描述电场的强弱和方向？用电场强度来描述电场的强弱和方向2电场强度是如何定义的？其定义式是什么？电场强度是通过将一检验电荷放在电场中分析电荷所受的电场力与检
3、验电荷量的比值来定义的，其定义式为E=Fq今天我们用相类似的方法来学习描述磁场强弱和方向的物理量一一磁感应强度二、新课教学（一）安培力初中我们曾学过，磁场对通电导线能产生力的作用，我们把这种力叫安培力磁场对电流的作用力通常称为安培力安培力是以安培的名字命名的，因为他研究磁场对电流的作用力有突出的贡献2用课件模拟把通电直导线放在磁场里所受安培力的实验实验结论：当导线方向与磁场方向垂直时，电流所受的安培力最大；当导线方向与磁场方向一致时，电流所受的安培力最小，等于零；当导线方向与磁场方向斜交时，所受安培力介于最大值和最小值之间.提问安培力和库仑力有什么区别呢？电荷在电场中某一点受到的库仑力是一定的
4、，方向与该点的电场方向要么相同，要么相反，电流在磁场中某处受到的磁场力，与电流在磁场中放置有关电流方向与磁场方向平行时，电流受的安培力最小，等于零；电流方向与磁场方向垂直时，电流受的安培力最大；当电流方向与导线方向斜交时，所受安培力介于最大值和最小值之间3安培力的大小与什么因素有关？为了简便起见，我们研究导线方向与磁场方向垂直时的情况演示实验如图，三块相同的蹄形磁铁并列放置，可以认为磁极间的磁场是均匀的，将一根直导线悬挂在磁铁的两极间，有电流通过时导线将摆动一个角度，通过这个角度我们可以比较安培力的大小，分别接通“2、3”和“1、4”可以改变导线通电部分的长度，电流强度由外部电路控制43I先保
5、持导线通电部分的长度不变，改变电流的大小教师引导学生分析得出结论通电导线长度一定时，电流越大，导线所受安培力就越大.然后保持电流不变，改变导线通电部分的长度教师引导学生分析得出结论电流一定时，通电导线越长，安培力越大教师讲解：精确的实验表明，通电导线在磁场中受到的安培力的大小，既与导线的长度L成正比，又与导线中的电流I成正比，即与I和L的乘积成正比，用公式表示为F=BIL或B=F/IL.教师问：B有何物理意义呢？演示在不同的蹄形磁铁的磁场中做上面的实验教师引导学生分析计算得1在同一磁场中，不管I、L如何改变，比值B总是不变的2.I、L不变，但在不同的磁场中，比值B是不同的可见，B是由磁场本身决
6、定的，在电流I、导线长度L相同的情况下，电流所受的安培力越大，比值B越大，表示磁场越强.磁感应强度1. 定义F跟电流I和导线长度L的乘积在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的安培力IL的比值叫磁感应强度.说明：如果导线很短很短，B就是导线所在处的磁感应强度2. 磁感应强度B是表示磁场强弱的物理量3单位：在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯特，简称特，国际符号是T.N1T=1Am4方向磁感应强度是矢量，把某点的磁场方向定义为该点的磁感应强度的方向5. 形象表示方法在磁场中用磁感线可以表示磁感应强度的大小和方向正像在电场中可以用电场线的疏密程度大致表示电场强度的大小一样，在磁场中也可以用磁感线
7、的疏密程度大致表示磁感应强度的大小，这样，从磁感线的分布就可以形象地表示磁场的强弱和方向.教师引导学生分析得离磁体或电流越远的地方，磁感应强度就越小例题有人根据B=F/IL提出：磁场中某点的磁感应强度B跟磁场力F成正比，跟电流强度I和导线长度L的乘积IL成反比，这种提法有什么问题？错在哪里？学生思考讨论后教师作出解答：这种提法不对.因为实验证明，F和IL的乘积成正比，故比值（F/IL）在磁场中某处是一个恒量，反映了磁场本身的特性，不随F及IL的变化而变化.过渡句电场可以合成，那么磁场能否合成呢？若能合成，如何合成呢？磁感应强度是矢量，它可以合成，合成同样遵守平形四边形定则6. 磁场的叠加若空间
8、存在几个磁场，空间的磁场应由这几个磁场叠加而成，某点的磁感应强度为B.空间存在几个磁场，空间的磁场应由这几个磁场叠加而成，某点的磁感应强度为B=Bi+B2+B3（矢量和）例题例如图所示，三根通电直导线垂直纸面放置，位于b、c、d处，通电电流大小相同，方向如图所示.a位于bd中点且ad=ab,则a点的磁感应强度方向是A. 垂直纸面指向纸里B. 垂直纸面指向纸外C. 沿纸面由a指向bD. 沿纸面由a指向c解析：根据安培定则：b、d两根导线在a点形成的磁场，磁感应强度大小相等，方向相反，合磁感应强度应为零，故a点磁场就由通电导线c来决定，根据安培定则在a点处的磁场，磁感应强度方向应为沿纸面由a指向b
9、，正确选项为C.前面我们学过匀强电场，现在大家回忆一下以下问题：1. 什么是匀强电场？2. 匀强电场的产生条件是什么？3. 匀强电场的电场线有何特点？让学生答老师补充1. 在电场的某一区域，如果场强的大小和方向都相同，这个区域的电场叫做匀强电场两块靠近的平行金属板，大小相等，互相正对，分别带有等量的正负电荷，它们之间的电场除边缘附近外就是匀强电场.3匀强电场的电场线是距离相等的平行直线.在同学回答完问题后，教师紧接着提问什么是匀强磁场？它的产生条件是什么？匀强磁场的磁感线又有什么特点？教师引导学生得出结论匀强磁场1定义：如果磁场的某一区域里，磁感应强度的大小和方向处处相同，这个区域的磁场叫匀强
10、磁场.2产生方法距离很近的两个异名磁极之间的磁场，通电螺线管内部的磁场（除边缘部分外）都可认为是匀强磁场.2. 磁感线的特点匀强磁场的磁感线是间距相等的平行直线（二）安培力的大小由磁感应强度的定义式B=F/IL,可得安培力的计算公式F=BIL.投影片出示板书安培力的大小1. 计算公式：F=BIL适用条件：通电导线与磁场方向垂直匀强磁场或非匀强磁场中，很短的通电导线练习题1. 磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，它的电流强度是2.5A，导线长1cm，它受到的安培力为5X10-2N，则这个位置的磁感应强度是多大？2. 接上题，如果把通电导线中的电流强度增大到5A时，这一点的磁感应强度应是多大？如
11、果通电导线在磁场中某处不受磁场力，是否肯定这里没有磁场解答：1.B=匚IL510,N2.5A110m磁感应强度B是由磁场和空间位置（点）决定的，和导线的长度L、电流I的大小无关，所以该点的磁感应强度是2T.2. 如果通电导线在磁场中某处不受磁场力，则可能有两种可能：该处没有磁场，该处有磁场，只不过通电导线与磁场方向平行（三）安培力的方向安培力的方向与什么因素有关呢？演示课本图16-2实验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.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
12、. 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如何判断安培力的方向呢？通电直导线所受安培力的方向和磁场方向、电流方向之间的关系.可以用左手定则来判定：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都和手掌在一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向电流的方向，那么，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.三、巩固练习判断下图中导线A所受磁场力的方向解答:（垂直于纸面向外）四、小结通过本节课的学习，主要学习了以下几个问题：1磁感应强度的定义、计算式、单位、方向及形象表示方法2. 匀强磁场的定义、产
13、生条件3. 安培力的定义、大小和方向五、布置作业1. 练习二习题A组2. 阅读本节课文.本节优化训练设计（训练题可更根据自己所带班级具体情况进行选择、变更或添加）1. 一根长为0.2m的电流为2A的通电导线，放在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中，受到的安培力大小可能是A. 0.4NB.0.2NC.0.1ND.0两条导线互相垂直，但相隔一小段距离，其中AB固定，CD可f自由活动，当通以如图3所示电流后，CD导线将CnA. 顺时针方向转动，同时靠近AB厂B. 逆时针方向转动，同时离开AB月C. 顺时针方向转动，同时离开ABD. 逆时针方向转动，同时靠近AB质量为m的通电细杆ab置于倾角为B的导轨上
14、，导轨宽度为d,杆ab与导轨间的动摩擦因数为k,有电流时，ab恰好在导轨上静止，如左下图所示，它的四个侧视图中标示出四种可能的匀强磁场方向，其中杆ab与导轨之间的摩擦力可能为零的图是OXdVV2. 下列说法正确的是A. 电荷处在电场强度为零的地方，受到的电场力一定为零B. 一小段通电导线放在磁感应强度为零的地方，受到的电场力一定为零C. 一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处磁感应强度为零D. 电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场为零3. 要使置于匀强磁场中通电导线所受安培力增大，可采用以下方法A. 增强磁场的磁感应强度B. 在垂直于磁感线的平面内旋转导线C. 增大电流强度D. 在平行
15、磁力线的平面内旋转导线如图所示，一弓形线圈通以逆时针电流，在其圆弧的圆心处，面放一直导线，当直导线通有指向纸内的电流时，线圈将A. a端向纸内，b端向纸外转动，且靠近导线B. a端向纸内，b端向纸外转动，且远离导线C. b端向纸内，a端向纸外转动，且靠近导线D. b端向纸内，a端向纸外转动，且远离导线4. 如图所示，两个完全相同的线圈套在一水平光滑绝缘圆柱上，且能自由转动，若两线圈内通以大小不等的同向电流，则它们的运动情况是A. 都绕圆柱转动B. 以不等的加速度相向运动C. 以相等的加速度相向运动D. 以相等的加速度相背运动个可自由运动的轻线圈Li和一个固定的线圈L2互相垂直放置，且两个圆线圈的圆心重合，两线圈通以如图所示的电流方向时，则从左向右看，线圈Li将A.不动B.顺时针转动C.逆时针转动D.向纸外转
