、教学目标: 1、知识与能力:
(1) 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 为零;电
流方向与磁场方向垂直时,电流受安培力的大小 F=BIL ;电 流方向与磁场方向夹角为B时,安培力 F=BILsin B。
(2) 会用左手定则熟练地判定安培力的方向。
(3) 知道电流表的基本构造,知道电流表测电流大小和方向的基本原理 ,了
解电流表的基本特点。 2、过程与方法:
(1) 通过学生自己探索磁场对电流作用的实验,培养学生总结归纳物理规律 的能力。 (2) 通过左手定则的学习,理解磁场方向、电流方向和安培力方向三者之间 的关系,
培养学生空间想象能力。
(3) 通过学习电流表的原理,学会将所学的知识应用到实际问题中,培养学 生解决实
际问题的能力。
3、情感与价值观:
(1) 通过对安培定则的学习,使得学生了解科学的发现不仅需要勤奋的努力 还需要严
谨细致的科学态度。
(2) 通过演示实验及电流表原理的学习,培养学生分析问题、解决问题的能 力。 二、教材分析: 关于安培力这一重要内容,需要强调: 电流方向与磁场方向平行时, 安培力具有最小值; 电流方向与磁场方向垂直 时,安培力具有最大值,其方向可用左手定则判断。
三、重点、难点及解决办法
1、重点 ( 1) 掌握左手定则。
(2)理解磁场对电流的作用大小的决定因素, 掌握电流与磁场夹角为B时, 安培
力大小为F=BILsin B。
2、 难点:对左手定则的理解及其实际应用 3、 解决方法
以学生实验为突破口,引导学生掌握电流在磁场中所受安培力大小的决定 因素;反复地借助实验来理解左手定则, 建立磁场方向、 电流方向和安培力方向 三者关系的正确图景。 四、课时安排
1课时
五、 教具学具准备
铁架台、蹄形磁铁、线圈、电键、电动机模型各 1个,电池2个,导线数条 六、 师生互动活动设计 1、 教师引导学生进行实验,并引导学生分析、讨论磁场方向、电流方向及安 培力方向之间的关系,总结出左手定则,教师可借助墙角帮助学生建立三维坐标 空间,理解掌握左手定则 2、 引导学生思考讨论B与L方向成B角时,此时安培力的大小 3、 引导学生运用学过的知识分析电流表的工作原理。 七、 教学步骤 1、 引入:
【教师演示】大家观看电动机模型,它主要由一个永久磁铁和一个线圈组成, 下 面我给电动机通电,大家注意观察。 现象:电动机模型通电,线圈转动
【教师演示】下面改变电流方向,大家再认真观察。 现象:线圈转动方向改变
【教师提问】为什么电流方向发生变化线圈的转动方向也会发生变化呢?学完这 节课的内容,大家就能解释了。
【教师】在前面的学习中我们已知道,磁场对通电导线有力的作用,这个力就是 安培力。
【教师提问】哪个同学能回答一下安培力的大小及其适用条件? 【学生回答】F=BIL
适用条件:1)匀强磁场
2)导线与磁场垂直
2、 安培力的大小:
【教师提问】我们知道导线与磁场垂直时 F=BIL,那么大家有没有想过其他情况 下导线所受安培力又如何呢? 【学生解说其思考过的内容】 【教师归纳】1)当I B,F=BIL
2) 当 I // B , F=0 3) 当I与B有夹角 时,F=BIL sin ,(此时可将B分解成与导线 垂直
的分量B丄和与导线平行的分量 B//,其中B± = Bsin 9,B/匸BcosB ,而B//不 产生安培力,导线所受安培力只是 B丄产生的,因此可得F=BILsin 9) 3、 安培力的方向:
安培力是矢量,不仅有大小,也有方向,其大小我们已经 认识了,下面我们来了解一下它的方向。
【教师提问】你们认为导线所受安培力应该与何因素有关? 【学生讨
论思考后回答】应该与磁场方向和电流方向有关。
【教师】下面大家两个人一组进行实验,按照自己设计探究 方案探究通电导线所受安培力的方向,并归纳总结其规律。
【请两位同学上来为其他同学演示其探究方案,并归纳总结】 演示实验时,教师可提醒其应注意一下两个问题:
① 改变磁场方向,观察受力方向是否改变。
② 改变导线中电流的方向,观察受力方向是否改变。
【学生归纳总结】安培力的方向既跟磁场方向有关,又跟电流方向有关 【教师小结】
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 向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。
引入例子:以课室一墙角为例,形象说明磁场方向、电流方向和导线受力方 向的关系。
【练习】左手定则的应用:
X X X X
x xlx x KT
X x lx X
【练习小结】从上面的练习中我们知道,电流方向、磁场方向和安培力方向三者 只要任意知道其中两个,第三个物理量的方向可用左手定则判断出来。 【思考讨论】
下面大家解释一下为什么电动机的电流方向发生变化, 发生变化?
【学生回答】因为线圈在磁场中所受安培力的方向与电流方向有关, 变电流方向发生变化时,线圈受力方向随之发生了变化。 4、磁电式电流表:
中学实验所使用的电流表是磁电式电流表,它所依据的物理 学原理就是安培力与电流的关系。下面大家先看看这个电表的 结构,它最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈。 观察的同时,大家思考下面几个问题:①线圈的转动是怎样产 生的?②线圈为什么不一直转下去?③为什么指针偏转角度的 大小可以说明被测电流的强弱?④如何根据指针偏转的方向来 确定电路上电流的方向?⑤使用时要特别注意什么?
【学生抢答】:①线圈转动是因为它受到安培力的作用②当线圈 受力平衡时,将不再转动③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所通电流不能太大 5、练习(见练习册)
1) 课本P99第一题 2) 将长度为20cm通有0.1A电流的直导线放入一匀强磁 场中,电流与磁场的方向如图所示,已知磁感应强度为1T。 试求出下列图中导线受安培力的大小和方向。
当磁场方向 不
线圈运动方向也跟着
B
6、总结扩展:
通过本节课的学习,我们知道了一般情况下安培力大小的求法以及方向的判 断一一左手定则,并且简单了解了磁电式电流表的结构和工作原理, 知道在以后 使用电流表时注意不要超过其量程。 7、小结:
磁场对通电导线的作用力 8、作业:
课本P100第二、三题方法:左手定则 安培力的方向:{
推论:安培力总是垂直于B和I决定的平面 安培力的大小:F=BILsin 9 ( 9为B与I的夹角
结构:磁铁和放在磁铁两级间的线圈 磁电式电表
原理:通电线圈受安培力作用而转动
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容