第一篇:“安培力探究實驗”的教學(xué)設(shè)計
新課程標準指出:“高中階段的物理課程要給學(xué)生提供必要的科學(xué)探究機會,讓學(xué)生通過自己的思維、動手、查閱文獻等,體驗探究過程的曲折和樂趣,發(fā)展科學(xué)探究的能力,增強對科學(xué)探究的理解。高中階段尤其要注重科學(xué)探究的質(zhì)量”。但是由于受傳統(tǒng)教學(xué)觀以及相對滯后的教學(xué)評價機制的影響,許多教師在教學(xué)中往往以自己的思維代替學(xué)生的思維過程,以自己的講解代替學(xué)生的主體活動,以學(xué)生掌握知識的多少作為教學(xué)優(yōu)劣的最終衡量標準。?
怎樣通過課堂教學(xué)活動使學(xué)生形成獨立思考、自主學(xué)習(xí)的能力;具有科學(xué)精神、形成科學(xué)態(tài)度、學(xué)會科學(xué)方法;發(fā)展創(chuàng)新精神和實踐能力、逐步形成適應(yīng)社會需要的能夠進行終身學(xué)習(xí)的能力。在課堂教學(xué)中增加探究實驗的活動,并讓學(xué)生積極參與是培養(yǎng)學(xué)生能力的一種有效方式。就人教版高中物理《安培力》的教學(xué)內(nèi)容,筆者嘗試進行了如下教學(xué)設(shè)計。? 設(shè)計思想?
由教師創(chuàng)設(shè)問題情境,提供相關(guān)的實驗器材,讓學(xué)生自己擬定實驗方案、實驗步驟,在課堂上通過學(xué)生自己的實驗、觀察、分析、討論、總結(jié)等一系列活動,發(fā)現(xiàn)物理現(xiàn)象、探索物理規(guī)律。問題是整堂課教學(xué)的主線,學(xué)生是探究活動的主體,教師起著組織者、參與者和指導(dǎo)者的作用。?
通過“問題→猜想→設(shè)計實驗方案→動手實驗探究→分享實驗成果”的科學(xué)探究方法,以對問題的探究和解決來激發(fā)學(xué)生的求知欲、創(chuàng)造欲和主體意識。這種教學(xué)方式可以極大地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。? 教學(xué)過程?
師:創(chuàng)設(shè)問題――磁場對電流作用力的大小與哪些因素有關(guān)??
生:提出猜想――磁場的強弱(b)、電流強度的大?。╥)、通電導(dǎo)線的長度(l)、磁場的方向和電流的方向之間的關(guān)系(θ)等。?
師:創(chuàng)設(shè)問題――(1)若我們要用實驗定性研究安培力(f)由哪些物理量決定,需要哪些實驗器材??
(2)請同學(xué)們思考后大膽提出你自己設(shè)計的實驗方案。?
(3)當(dāng)多個量都要對安培力(f)產(chǎn)生影響時,該怎樣才能知道是哪一個物理量引起f發(fā)生變化的呢?(控制變量法)?
生: 提出多種實驗設(shè)計方案。?
師生:對各種實驗方案進行論證,從中選取具有代表性和較合理且可操作性強的方案。(如圖1所示)?
生:實驗探究→按實驗方案進行實驗,發(fā)現(xiàn)問題,并設(shè)法在實驗中解決。?
(1)磁場b對安培力f的影響:?
電流強度i和導(dǎo)體長度l保持不變
?小磁體(b弱):觀察懸線偏角θ的大?。ㄓ涗洠??大磁體(b強):觀察懸線偏角θ的大?。ㄓ涗洠?/p>
比較兩次偏角θ的大小后得出結(jié)論:
?偏角θ小??f小(b弱)??偏角θ大??f大(b強)?
(2)電流強度i對安培力f的影響: ?
磁體b和導(dǎo)體長度l保持不變?
單個電池作電源(i?。?觀察懸線偏角θ的大小(記錄)??四個電池作電源(i大):?觀察懸線偏角θ的大?。ㄓ涗洠?
比較兩次懸線偏角θ的大小后得出結(jié)論:?
偏角θ小??f小(i?。??偏角θ大??f大(i大)?
(3)通電導(dǎo)體長度l對安培力f的影響:?
磁體b和電流強度i保持不變:?
在原導(dǎo)體兩端之間另取兩點接入電源以保證?導(dǎo)體質(zhì)量不變(l?。河^察懸線偏角θ的大小(記錄)??仍將導(dǎo)體兩端接入電源(l大):?觀察懸線偏角θ的大?。ㄓ涗洠?
比較兩次偏角θ的大小后得出結(jié)論?
偏角θ小??f小(l?。??偏角θ大??f大(l大)?
(4)磁場b和電流i之間的方向?qū)Π才嗔的影響:?
保持磁體b、電流強度i的大小和導(dǎo)體的長度l不變,改變導(dǎo)體方向與磁場b方向的夾角,觀察懸線偏角θ大小的變化情況。(圖2)?
得出結(jié)論實驗結(jié)論:通電直導(dǎo)線在磁場中,當(dāng)導(dǎo)線方向與磁場方向垂直時,電流所受到的安培力最大;當(dāng)導(dǎo)線方向與磁場方向一致時,電流所受到的安培力最小,為零;當(dāng)導(dǎo)線方向與磁場方向斜交時,電流所受到的安培力介于最大值和最小值之間。?
師生交流總結(jié):?
對探究結(jié)果、方法進行總結(jié)??對學(xué)生積極主動的設(shè)問、思維、動腦、動手的熱?情給予充分的肯定? 教學(xué)反思?
在課堂上,學(xué)生的討論非?;钴S,在分析討論過程中,教師及時對學(xué)生進行鼓勵,整堂課問題是教學(xué)的主線,學(xué)生的研究活動是主體,教師起著組織者、參與者和指導(dǎo)者的作用。通過“問題→猜想→設(shè)計實驗方案→動手實驗探索→分享實驗成果”這一類科學(xué)探究方法,由師生共同創(chuàng)設(shè)問題情境,提供相關(guān)的實驗器材,讓學(xué)生自己擬定實驗方案、實驗步驟,在課堂時間內(nèi)通過學(xué)生自己的實驗、觀察、分析、討論、總結(jié)等一系列探究活動,發(fā)現(xiàn)物理現(xiàn)象、探索物理規(guī)律。教師不宜給出具體步驟和方法,而應(yīng)鼓勵學(xué)生大膽采用不同方法,提出不同見解,在彼此思維的碰撞中捕捉智慧的火花,以問題的研究和解決來激發(fā)學(xué)生的求知欲、創(chuàng)造欲和主題意識。采用這種探究式教學(xué)可最大限度地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力。?
探究式教學(xué)對教師提出了更高的要求,教師必須對所研究的問題有透徹、深入的了解;要有敏銳的洞察力,要善于從學(xué)生的思維痕跡中點撥出科學(xué)推理的途徑;要從學(xué)生不太成熟的想法中找到真理的雛形。我們不應(yīng)擔(dān)心在教學(xué)中課堂是否顯得散亂,不要拘泥于教學(xué)進度任務(wù)的限制,而應(yīng)真正將學(xué)生置于探索知識的主體地位上。課堂教學(xué)為師生開展科學(xué)探究活動提供了廣闊的空間,教材內(nèi)容給我們提供了豐富的探究課題。我們可以把教材上的一些演示實驗或?qū)W生分組實驗由驗證性實驗轉(zhuǎn)化成探究性實驗;或盡量設(shè)置開放題材進行教學(xué),題材內(nèi)容以及所涉及的物理情境、物理過程,應(yīng)當(dāng)是學(xué)生比較熟悉的;問題應(yīng)對學(xué)生具有較強的刺激因素;解決問題的方法應(yīng)具有較高的方法論價值。能使學(xué)生通過對問題的討論解決,體會到物理探索的樂趣。問題的解答方法、途徑要具有多樣性,問題本身具有延伸性和推廣的可能。?
總之,在當(dāng)前的課改形勢下,我們應(yīng)徹底摒棄傳統(tǒng)的“重知識、輕過程”的教學(xué)觀念,強調(diào)學(xué)生親身參與探究活動,重在體驗參與的過程。以學(xué)生為主體,發(fā)揮學(xué)生群體的互補性,使學(xué)生在相互研討、爭論的環(huán)境中批評性的思考與接受,加強交流和與他人合作與分享的能力。我通過教學(xué)實踐體會到,將探究實驗活動引入課堂教學(xué)對培養(yǎng)學(xué)生的問題意識、研究意識、合作意識、創(chuàng)新意識都具有積極的促進作用。?
參考文獻:?
[1]普通高中物理課程標準.中華人民共和國教育部制定.2003年?
[2]廖伯琴.《物理探究式教學(xué)設(shè)計與案例分析》.北京:高等教育出版社,2003年
?(欄目編輯王柏廬)
注:本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請以pdf格式閱讀原文。
第二篇:“探究安培力”教學(xué)反思及教學(xué)設(shè)計
“探究安培力”教學(xué)反思
對于這節(jié)課教材課標有三個目標,一個是安培力的方向,會用左手定則判斷安培力的方向;二個推導(dǎo)勻強磁場中安培力表達式,計算勻強磁場中安培力的大小;三是知道磁電式電表的基本結(jié)構(gòu)以及運用它測量電流大小和方向的基本原理。
本節(jié)設(shè)計能夠突出新課程中重過程、重方法、重體驗的理念,始終以情景問題為依托,引導(dǎo)學(xué)生去思考、總結(jié)、歸納,凸現(xiàn)了學(xué)生分析能力、思維探究能力、實驗?zāi)芰驮u價能力的培養(yǎng),注重了信息技術(shù)與物理學(xué)科教學(xué)的結(jié)合。教學(xué)中盡可能多地讓學(xué)生參與課堂教學(xué)活動,加深課堂教學(xué)的實效,體現(xiàn)了以學(xué)生為主體的教學(xué)理念。從課后作業(yè)等情況來看,取得了一定的效果。但仍有幾點反思:
1、知識層次方面:本節(jié)內(nèi)容含量稍多,需把握演示實驗的時間,完成本節(jié)至少要用一課時,要求全體學(xué)生參與思考討論,學(xué)習(xí)體會安培力方向的判斷方法。左手定則是比較抽象的內(nèi)容,學(xué)生不易理解,設(shè)計時采用演示實驗的方法,用事實說話,易于幫助學(xué)生理解。
2、學(xué)生方面:個人認為學(xué)生對實驗的能力欠缺,加強引導(dǎo)是關(guān)鍵。設(shè)計應(yīng)把重點放在學(xué)生物理思維的養(yǎng)成上。為了提升學(xué)生分析思考物理問題的能力,設(shè)計中采用了演示實驗和大屏幕相配合,把每步演示實驗的結(jié)果及時記錄下來,便于實驗后進行思考討論,得出實驗結(jié)論。
3、教師方面:注意語言的組織,加強教師對知識的引導(dǎo)作用。并做好示范作用,了解學(xué)生的知識層次。盡量照顧全體。
4、不足 1)在學(xué)習(xí)左手定則時,應(yīng)讓學(xué)生參與到實驗中,把實驗和定則理論再次結(jié)合,活用定則,既驗證定則的正確性,又應(yīng)用了定則。兩全其美。
2)時間安排更合理,留時間當(dāng)堂檢測反饋,提高教學(xué)效率。
“探究安培力”教學(xué)設(shè)計
設(shè)計思想在本節(jié)課的教學(xué)過程中,首先以演示實驗為突破口,讓學(xué)生觀察分析、討論、總結(jié)出安培力大小的決定因素,接著引入磁感強度B的定義式,通過講解類比電場強度,啟發(fā)學(xué)生理解公式B=F/IL的意義;再反復(fù)地借助實驗和動畫模擬,來理解左手定則,建立磁場方向、電流方向和安培力方向三者關(guān)系的正確圖景。教學(xué)目標 知識與技能
(1)理解磁感應(yīng)強度B的定義及性質(zhì)。
(2)知道用磁感線可以形象直觀地反映磁感應(yīng)強度。
(3)知道什么叫勻強磁場,知道勻強磁場的磁感線的分布情況。(4)知道什么是安培力,知道導(dǎo)線與磁場方向平行時,導(dǎo)線所受的安培力為零;導(dǎo)線與磁場方向垂直時,導(dǎo)線所受安培力的大小F=BIL。(5)會用左手定則熟練地判定安培力的方向。過程與方法
(1)在磁場和電場的比較中讓學(xué)生學(xué)會類比的學(xué)習(xí)方法。(2)通過演示磁場對電流的作用的實驗,培養(yǎng)學(xué)生利用控制變量法總結(jié)歸納物理規(guī)律的能力。
(3)通過演示磁場對電流的作用的實驗,學(xué)生了解科學(xué)研究中常用的研究方法:理論猜想→實驗論證→得出結(jié)論。
(4)通過學(xué)習(xí)左手定則,理解磁場方向、電流方向和安培力方向三者之間的關(guān)系,培養(yǎng)學(xué)生空間想像....教學(xué)過程
(一)引入新課
教師:通過第二節(jié)的學(xué)習(xí),我們已經(jīng)初步了解磁場對通電導(dǎo)線的作用力。安培在這方面的研究做出了杰出的貢獻,為了紀念他,人們把通電導(dǎo)線在磁場中所受的作用力叫做安培力。
這節(jié)課我們對安培力作進一步的討論。
(二)進行新課
1、安培力的方向
教師:如何判斷安培力的方向呢? [出示投影片]
通電直導(dǎo)線所受安培力的方向和磁場方向、電流方向之間的關(guān)系,可以用左手定則來判定:伸開左手,使大拇指跟其余四個手指垂直,并且都和手掌在一個平面內(nèi),把手放入磁場中,讓磁感線垂直穿入手心,并使伸開的四指指向電流的方向,那么,大拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向。
演示實驗
為什么會這樣呢?請大家用所學(xué)知識加以分析。
根據(jù)上述分析方法,兩根導(dǎo)線中通過反向電流時,它們間相互作用力的方向如何? 說明:分析通電導(dǎo)線在磁場中的受力時,要先確定導(dǎo)線所在處的磁場方向,然后根據(jù)左手定則確定通電導(dǎo)線的受力方向。
2、安培力的大小
教師:通過第二節(jié)課的學(xué)習(xí),我們已經(jīng)知道,垂直于磁場B放置的通電導(dǎo)線L,所通電流為I時,它在磁場中受到的安培力
F=BIL
教師:當(dāng)磁感應(yīng)強度B的方向與導(dǎo)線平行時,導(dǎo)線受力為零。[問題]當(dāng)磁感應(yīng)強度B的方向與導(dǎo)線方向成夾角θ時,導(dǎo)線受的安培力多大呢?
教師投影圖,引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo):
將磁感應(yīng)強度B分解為與導(dǎo)線垂直的分量B?和與導(dǎo)線平行的分量B//,則,B??Bsin?
B//?Bcos?
因B//不產(chǎn)生安培力,導(dǎo)線所受安培力是B?產(chǎn)生的,故
F?ILBsin?
此即為一般情況下的安培力公式。
(三)課堂總結(jié)、點評
教師活動:讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請一個同學(xué)到黑板上總結(jié),其他同學(xué)在筆記本上總結(jié),然后請同學(xué)評價黑板上的小結(jié)內(nèi)容。
學(xué)生活動:認真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容,并把自己這節(jié)課的體會寫下來、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié),看誰的更好,好在什么地方。
點評:總結(jié)課堂內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力。
教師要放開,讓學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容,允許內(nèi)容的順序不同,從而構(gòu)建他們自己的知識框架。
(四)實例探究
第三篇:探究安培力++磁感應(yīng)強度教案
探究安培力
磁感應(yīng)強度
一、教學(xué)目標
1.理解磁感應(yīng)強度B的定義,知道B的單位是特斯拉.
2.會用磁感應(yīng)強度的定義式進行有關(guān)計算.
3.知道用磁感線的疏密程度可以形象地表示磁感應(yīng)強度的大?。?/p>
4.知道什么叫勻強磁場,知道勻強磁場的磁感線是分布均勻的平行直線.
5.知道什么是安培力.知道電流方向與磁場方向平行時,電流所受的安培力最小,等于零;電流方向與磁場方向垂直時,電流受的安培力最大,等于BIL.
6.會用公式F?BIL解答有關(guān)問題.
7.知道左手定則的內(nèi)容,并會用它解答有關(guān)問題.
二、重點難點
重點:對磁感應(yīng)強度的理解.安培力大小的計算和方向判斷.
難點:理解磁感應(yīng)強度的概念.磁場方向、電流方向和安培力方向三者的關(guān)系。
三、教與學(xué)
教學(xué)過程:
磁場不僅具有方向性,而且各處的強弱也可能不同,靠近磁極或電流處的磁場較強,為了反映磁場的基本特性(具有力的性質(zhì)),反映磁場不僅具有方向而且還有強弱,我們將引入一個叫做磁感應(yīng)強度的物理量加以定量地描述
(一)磁感應(yīng)強度
1.磁場對電流的作用
【演示】利用控制變量法來演示通電的直導(dǎo)線在蹄形磁鐵間的磁場(可以認為磁場是均勻的)中的受力跟哪些因素有關(guān).
(1)與電流的大小有關(guān),精確實驗表明F?I.
(2)與通電導(dǎo)線在磁場中的長度有關(guān),精確實驗表明F?L
(3)與通電導(dǎo)線在磁場中放置的方向有關(guān),導(dǎo)線與磁場間的夾角越接近90°,F(xiàn)越大,當(dāng)通電導(dǎo)線平行磁場放置時,F(xiàn)?0;當(dāng)通電導(dǎo)線垂直磁場放置時,F(xiàn)最大.
歸納可得:在保持電流方向與磁場方向垂直時,通電導(dǎo)線所受的磁場對它的作用力——安培力F?IL.
2.磁感應(yīng)強度概念的引入
(1)在同一磁場中的某處,不管電流I、導(dǎo)線長度L怎樣變.但導(dǎo)線所受的安培力F跟IL的比值保持不變,對不同的磁場或磁場中的不同處,這一比值一般是不同的.
(2)比值F/IL與放入的通電導(dǎo)線無關(guān),反映了磁場本身的特性(力的性質(zhì)),為了反映這一特性我們引入物理量磁感應(yīng)強度B.
3.磁感應(yīng)強度B
定義:在磁場中垂直于磁場方向的通電導(dǎo)線,所受的安培力F跟電流I和導(dǎo)線長度L的乘積IL的比值,叫做磁感應(yīng)強度.
B?FIL(電流與磁場垂直)
FFE?B?q作比較)IL和(引導(dǎo)學(xué)生將
(1)磁感應(yīng)強度是反映磁場本身特性的物理量,跟磁場中是否存在通電導(dǎo)線無關(guān).
(2)B的大小表示磁場的強弱,B越大表示磁場越強.
(3)單位:在國際單位制中是特斯拉,簡稱特,符號是T.1T=1N/A·m.
(4)B是矢量
為了讓B不僅能反映磁場的強弱,還能反映磁場具有方向性,我們把磁場中某一點的磁場方向定義為該點的磁感應(yīng)強度的方向.
這樣磁感應(yīng)強度B這一矢量就全面地反映了磁場的強弱和方向.
(5)幾個常見磁場B的大約值:
?4?
4地面附近的磁場:0.3?10T~0.7?10T
?
3永磁鐵磁極附近的磁場:10T~1T
工作的電機和變壓器鐵芯中的磁場:0.8T~1.4T
4.磁感線的疏密程度表示磁感應(yīng)強度的大小,磁感線越密的地方表示磁感強度越大.
5.勻強磁場:磁感應(yīng)強度的大小和方向處處相同的磁場.
(1)勻強磁場的實例:相距很近的兩平行的異名磁極間的磁場;通電的長直螺線管內(nèi)部(邊緣部分除外)的磁場.
(2)勻強磁場的磁感線分布是一組等間隔的平行線.
(二)安培力
磁場對電流的作用力通常稱為安培力
1.安培力的大小
B?由FIL可得:安培力大小F?BIL。
(1)適用條件:通電導(dǎo)線與磁場方向垂直
(2)B對于放入的通電導(dǎo)線來說是外磁場的磁感應(yīng)強度
(3)在非勻強磁場中,公式F?BIL僅適用于很短一段通電導(dǎo)線.
在通電導(dǎo)線平行于磁場方向時,安培力F?0
2.安培力的方向
【演示】安培力的方向與電流方向、磁場方向均有關(guān).
(1)安培力的方向:既跟磁場方向垂直,又跟電流方向垂直,即安培力的方向總是垂直于磁感線和通電導(dǎo)線所在的平面.
討論:F既垂直于B,又垂直于I,是否可以得出B和I一定垂直?
(2)安培力方向的判定:左手定則.
伸開左手,使大拇指跟其余四個手指垂直,并且都跟手掌在一個平面內(nèi),把手放入磁場中,讓磁感線垂直穿入手心,并使伸開的四指指向電流的方向,那么,大拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向.
注意:安培力方向的判斷跟電場力方向的判斷不同. 【例1】關(guān)于磁感應(yīng)強度,下列說法正確的是()
A.由B?F/IL可知:磁場中某處的磁感應(yīng)強度大小隨通電導(dǎo)線中電流I的減小而增大 B.由B?F/IL可知:磁場中某處的磁感應(yīng)強度大小隨通電導(dǎo)線所受的磁場力F的增大而增大
C.通電導(dǎo)線所受的磁場力為零,該處的磁感應(yīng)強度不一定為零
D.放置在磁場中1m長的通電導(dǎo)線,通過1A的電流,受到的安培力為1N,則該處的磁感應(yīng)強度就是1T
【解析】磁感應(yīng)強度是反映磁場本身力的特性的物理量,與是否存在通電導(dǎo)線,電流的大小,導(dǎo)線的長度,導(dǎo)線的放置方向均無關(guān).通電導(dǎo)線在磁場中垂直磁場放置時所受的安培力F?BIL最大,平行磁場放置時所受的安培力最小,等于零.
正確選項為C.
【例2】如圖所示,一根通電直導(dǎo)線垂直放在磁感應(yīng)強度為1T的勻強磁場中,以導(dǎo)線截面的中心為圓心,半徑為r的圓周上有a、b、c、d四個點.已知a點的實際磁感應(yīng)強度為零,則下列敘述正確的是()
A.直導(dǎo)線中的電流方向垂直紙面向里
B.b點的實際磁感應(yīng)強度為2T,方向斜向上,與B的夾角為45°
C.c點的實際磁感應(yīng)強度也為零
D.d點的實際磁感應(yīng)強度跟b點的相同
【解析】磁感應(yīng)強度是矢量,合成時遵循平行四邊形定則:
a點的實際磁感應(yīng)強度為零,是直線電流在a處的磁感應(yīng)強度跟勻強磁場在該處的磁感應(yīng)強度的矢量和為零,所以直線電流在a處的Ba?1T,方向向左,由安培定則可得直導(dǎo)線中的電流方向垂直紙面向里,由于圓周上各點到直導(dǎo)線的距離相同,所以直線電流在圓周上各處的磁感應(yīng)強度大小均為1T,但方向不同,在b處向上,在c處向右,在d處向下.b、c、d三處的實際磁感應(yīng)強度分別為2T.方向斜向右上方與B成45°夾角;2T方向向右;2T方向斜向右下方與B成45°夾角.
正確選項為AB 【例3】如圖所示,垂直折線abc中通入電流I,ab?bc?L,折線所在的平面與勻強磁場垂直.勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,求abc折線受到的安培力大小和方向.
【解析】ab段所受的安培力大小為BIL,方向向右,bc段所受的安培力大小也為BIL,方向向上,所以這一折線所受的安培力大小為2BIL,方向沿ab和bc的角平分線向上.
abc受到的安培力可等效于ac(圖中的虛線,通有a到c的電流I)所受的安培力,這樣直接可得F?BI(2L)?2BIL方向按左手定則判斷得垂直于ac向上.
【例4】質(zhì)量為m,長度為L的導(dǎo)體棒MN靜止于水平導(dǎo)軌上,通過NM的電流為I,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,方向與導(dǎo)軌平面成?角斜向下,如圖(a)所示,求棒MN所受的支持力和摩擦力.
(a)
【解析】求解此題時最容易誤把?角看成是導(dǎo)體棒與磁場之間的夾角,實際上盡管磁感線傾斜,但磁場方向與導(dǎo)體棒MN是垂直的.
正視題圖,由左手定則判斷出安培力方向,對MN受力分析,如圖(b)所示.
(b)
對導(dǎo)體棒MN,由平衡條件得:
水平方向f?Fsin?
豎直方向N?F?cos??mg
安培力F?BIL,所以MN所受的支持力N?BIL?cos??mg,所受的摩擦力f?BILsin?
B?
【小結(jié)】磁感應(yīng)強度B是描寫磁場強弱和方向的物理量,F(xiàn)IL(I垂直于磁場),方向規(guī)定為該處的磁場方向,安培力大小F?BIL.方向由左手定則判定.
第四篇:高二地理教案:探究安培力
高二地理教案:探究安培力
【摘要】鑒于大家對查字典物理網(wǎng)十分關(guān)注,小編在此為大家搜集整理了此文高二地理教案:探究安培力,供大家參考!
本文題目:高二地理教案:探究安培力
3.3 探究安培力 學(xué)案(粵教版選修3-1)
一、安培力的方向
1.磁場對電流的作用力稱為________.2.通電直導(dǎo)線所受安培力的方向和磁場方向、電流方向之間的關(guān)系,可以用__________定則來判斷:伸開__________手使大拇指跟其余四指______,并且都跟手掌在一個平面內(nèi),把手放入磁場中讓__________垂直穿入手心,并使伸開的四指指向________的方向,那么大拇指所指的方向就是______________________________的方向.二、安培力的大小
1.物理學(xué)規(guī)定,當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場方向______時,通電導(dǎo)線所受安培力F跟________和______的乘積的比值叫做磁感應(yīng)強度;用B表示,則B=________.2.磁感應(yīng)強度B的單位是____________,符號是____.其方向為______,是____量.3.如果磁場的某一區(qū)域里,磁感應(yīng)強度大小和方向處處相同,這個區(qū)域的磁場叫做______.4.在勻強磁場中,在通電直導(dǎo)線與磁場方向垂直的情況下,電流所受安培力F=________.三、磁通量
1.磁感應(yīng)強度B與面積S的______叫做穿過這個面的磁通量,用表示,則有=________,其中S為垂直______方向的面積.2.磁通量的單位是________,符號是______.一、安培力的方向
[問題情境]
通過上一節(jié)課的學(xué)習(xí)我們知道磁場對電流有力的作用,為了表彰和紀念安培在這方面作出的杰出貢獻,人們把磁場對電流的作用力稱為安培力.1.通電直導(dǎo)線與磁場平行時,導(dǎo)線受安培力嗎?
2.通過課本實驗與探究得到通電直導(dǎo)線與磁場方向垂直時,安培力沿什么方向?安培力的方向與哪些因素有關(guān)?
[要點提煉]
______手定則安培力的方向判斷
伸開_____ _手,使大拇指與其余四個手指垂直,并且都與手掌處在同一個平面內(nèi);把手放入磁場中讓______垂直穿入掌心,并使四指指向電流的方向,這時拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向.[問題延伸]
安培定則又稱______手螺旋定則,是判斷電流產(chǎn)生的磁場方向的;左手定則是判斷電流在磁場中所受安培力方向的.二、安培力的大小
[問題情境]
1.當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場垂直時、平行時、斜交時,所受安培力相同嗎?何時最大?何時最小?
2.本節(jié)中我們只研究什么情況下的安培力的大小?
3.回顧描述電場強弱的物理量是什么?它是怎樣定義的?能否用類似的方法來定義一個描述磁場強弱的物理量?
4.類比于勻強電場來描述一下勻強磁場.5.勻強磁場中的安培力的表達式是怎樣的?
[要點提煉] 1.磁感應(yīng)強度的定義式:B=________,單位________,此公式的成立條件是______ __.2.磁感應(yīng)強度的方向:________.3.磁感應(yīng)強度與磁感線的關(guān)系:磁感線上______方向都與該點磁感應(yīng)強度的方向一致,磁感線的________表示磁感應(yīng)強度的大小.4.勻強磁場:磁感應(yīng)強度的________和________處處相同的磁場.5.安培力大小的公式表述:(1)當(dāng)B與I垂直時,F(xiàn)=______.(2)當(dāng)B與I成角時,F(xiàn)=BILsin,是B與I的夾角.[問題延伸] 圖1
1.彎曲導(dǎo)線的有效長度L,等于連接兩端點直線的長度(如圖1所示);相應(yīng)的電流沿L由始端流向末端.2.公式F=BILsin 中的Lsin 也可以理解為垂直于磁場方向的有效長度.三、磁通量
[問題情境]
1.什么是磁通量?
2.為什么要引入磁通量?
3.什么是磁通密度?
[要點提煉]
1.磁通量的定義式:________________,適用條件:磁場是勻強磁場,且磁場方向與平面______.2.公式理解:在勻強磁場B中,若磁感線與平面不垂直,磁通量可表示為=BS=BScos,式中Scos 為面積S在垂直于磁感線方向的投影面積,是線圈平面與投影面間的夾角.3.在國際單位制中磁通量的單位為________,符號是Wb.1Wb=1_ _____.4.磁通密度即磁感應(yīng)強度B=________,1T=1______=1______.5.磁通量的另一種定義方式:若穿過某一平面的磁感線有條,我們就稱穿過這個平面的磁通量為.即穿過某一平面的磁感線的條數(shù)稱為該面的磁通量.用磁感線條數(shù)定義時,面積和磁場不必垂直.[問題延伸]
1.磁通量是標量,但有正、負,如何理解磁通量的正負?
2.若有兩個方向相反的磁場穿過某一面積,則此時的磁通量應(yīng)如何計算?
例1 在勻強磁場中的P處放一個長度為L=20 cm,通電電流I=0.5 A的直導(dǎo)線,測得它受到的最大磁場力F=1.0 N,其方向豎直向上,現(xiàn)將該通電導(dǎo)線從磁場中撤走,則P處磁感應(yīng)強度為()A.0
B.10 T,方向沿豎直方向向上
C.0.1 T,方向沿豎直方向向上
D.10 T,方向肯定不沿豎直方向向上
聽課記錄:
變式訓(xùn)練1 下列關(guān)于磁感應(yīng)強度的方向的說法中,正確的是()
A.某處磁感應(yīng)強度的方向就是一小段通電導(dǎo)體放在該處時所受磁場力的方向
B.某處小磁針N極所受磁場力的方向就是該處磁感應(yīng)強度的方向
C.垂直于磁場放置的通電導(dǎo)線的受力方向就是磁感應(yīng)強度的方向
D.磁場中某點的磁感應(yīng)強度的方向 就是該點的磁場方向
例2 將長度為20 cm、通有0.1 A電流的直導(dǎo)線放入一勻強磁場中,電流與磁場的方向如圖(1)~(4)所示.已知磁感應(yīng)強度為1 T,試求出下列各圖中導(dǎo)線所受安培力的大小和方向.變式訓(xùn)練2 如圖2所示,其中A、B圖已知電流方向及其 所受磁場力的方向,試判斷并在圖中標出磁場方向.C、D圖已知磁場方向及其對電流作用力的方向,試判斷電流方向并在圖中標出.圖2 圖3
例3 如圖3所示,線圈平面與水平方向夾角=60,磁感線豎直向下,線圈平面面積S=0.4 m2,勻強磁場磁感應(yīng)強度B=0.6 T,則穿過線圈的磁通量為多少? 圖4
變式訓(xùn)練3 如圖4所示,線框面積為S,線框平面與磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場方向垂直,則穿過線框平面的磁通量為________.若使線框繞OO軸轉(zhuǎn)過60,則穿過線框平面的磁通量為______;若從初始位置轉(zhuǎn)過90,則穿過線框平面的磁通量為________;若從初始位置轉(zhuǎn)過180,則穿過線框平面的磁通量變化為______.【即學(xué)即練】
1.把一小段通電直導(dǎo)線垂直磁場方向放入一勻強磁場中,下列圖中能正確反映各量間關(guān)系的是()
2.有關(guān)磁感應(yīng)強度的方向,下列說法正確的是()
A.B的方向就是小磁針N極所指方向
B.B的方向與小磁針在任何情況下N極受力方向一致
C.B的方向就是通電導(dǎo)線的受力方向
D.B的方向就是該處磁場的方向
3.關(guān)于磁通量,下列說法中正確的是()
A.磁通量不僅有大小而且有方向,所以是矢量
B.磁通量越大,磁感應(yīng)強度越大
C.穿過某一面積的磁通量為零,該處磁感應(yīng)強度不一定為零
D.磁通量就是磁感應(yīng)強度
4.請畫出在圖5所示的甲、乙、丙三種情況下,導(dǎo)線受到的 安培力的方向
圖5
參考答案
課前自主學(xué)習(xí)
一、1.安培力
2.左手 左 垂直 磁感線 電流 通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力
二、1.垂直 電流I 導(dǎo)線長度L FIL
2.特斯拉 T 該處的磁場方向 矢
3.勻強磁場
4.BIL
三、1.乘積 BS 磁場 2.韋伯 Wb
核心知識探究
一、[問題情境] 1.不受
2.安培力的方向與磁場方向和電流方向有關(guān),安培力的方向由左手定則判定.[要點提煉]
左 左 磁感線
[問題延伸] 右
二、[問題情境]
1.不同,垂直時最大,平行時最小 2.只研究通電導(dǎo)線與磁場垂直時的安培力
3.電場強度E;采用比值定義法,E=Fq;能 磁感應(yīng)強度B,B=FIL
4.磁感應(yīng)強度的大小和方向處處相同,這個區(qū)域的磁場叫勻強磁場.5.F=BIL
[要點 提煉]
1.FIL 特斯拉 導(dǎo)線與磁場方向垂直
2.該處磁場的方向(小磁針N極指向)
3.每一點的切線 疏密程度
4.大小 方向 5.(1)BIL
三、[問題情境]
1.(見課本)在勻強磁場中有一個與磁場方向垂直的平面,我們把磁感應(yīng)強度B與垂直磁場的平面的面種S的乘積叫穿過這個面的磁通量.2.在以后研究電磁感應(yīng)等其他電磁現(xiàn)象時,常常需要討論穿過某一面積的磁場及它的變化.3.磁通密度是垂 直于磁場方向單位面積上的磁通量.[要點提煉]
1.=BS 垂直 3.韋伯 Tm2 4.S Wbm2 NAm
[問題延伸]
1.磁通量也有正、負,磁通量的正、負號并不表示磁通量的方向,它的符號僅表示磁感線的貫穿方向.一般來說,如果設(shè)磁感線從線圈的某面穿過,線圈的磁通量為+,那么磁感線的反面穿過線圈的磁通量就為-,反之亦然.2.穿過這一面積的磁通量應(yīng)為正、負相互抵消后合磁場的磁通量.解題方法探究
例1 D [由公式B=FIL,把數(shù)值代入可以得到B=10 T,公式中B是與L垂直的,方向肯定不沿豎直方向向上,故選D.]
變式訓(xùn)練1 BD
例2(1)0(2)0.02 N;安培力方向垂直導(dǎo)線水平向右;(3)0.02 N;安培力的方向在紙面內(nèi)垂直導(dǎo)線斜向上;
(4)1.73210-2 N,方向垂直紙面向里.解析 由左手定則和安培力的計算公式得:(1)因?qū)Ь€與磁感線平行,所以導(dǎo)線所受安培力為零.(2)由左手定則知:安培力方向垂直導(dǎo)線水平向右,大小F2=BIL=10.10.2 N=0.02 N.(3)安培力的方向在紙面內(nèi)垂直導(dǎo)線斜向上,大小F3=BIL=0.02 N.(4)安培力的方向垂直紙面向里,大小F4=BILsin 60=1.73210-2 N 變式訓(xùn)練2 A圖磁場方向垂直紙面向外;B圖磁場方向在紙面內(nèi)垂直F向下;C、D圖電流方向均垂直于紙面向里.例3 0.12 Wb
解析 方法一:把S投影到與B垂直的方向,則=BScos =0.60.4cos 60 Wb=0.12 Wb.方法二:把B分解為平行于線圈平面的分量B∥和垂直于線圈平面的分量B,B∥不穿過線圈,且B=Bcos,則=BS=Bcos S=0.60.4cos 60 Wb=0.12 Wb.變式訓(xùn)練3 BS 12BS 0 2BS
即學(xué)即練
1.BC 2.BD
3.C [磁通量盡管有正負之分,但卻是標量,A錯誤;磁通量等于平面垂直于磁場時磁感應(yīng)強度與面積的乘積,則同一線圈在同一磁場的同一位置,因放置方向不同,磁通量不同,當(dāng)面與磁場方向平行時,磁通量為零,故C正確,B、D錯誤.]
4.見解析
解析 運用左手定則判定安培力的方向時,注意圖形的轉(zhuǎn)化,將抽象的立體圖形轉(zhuǎn)化為便于受力分析的圖形.運用左手定則時,無論B、I是否垂直,一定要讓磁感線穿入手心,四指指向電流的方向,則拇指所指即為安培力的方向.畫出甲、乙、丙三種情況的側(cè)面圖,利用左手定則判定在甲、乙、丙三種情況下,導(dǎo)線所受安培力的方向如圖所示.【總結(jié)】2013年已經(jīng)到來,新的一年查字典物理網(wǎng)也會為您收集更多更好的文章,希望本文高二地理教案:探究安培力能給您帶來幫助!下面請看更多頻道:
第五篇:化學(xué)實驗探究教學(xué)設(shè)計
實驗探究教學(xué)設(shè)計
引課:老師這里有一瓶剛剛制得的二氧化碳氣體,那么,我們?nèi)绾巫C明該氣體是否為二氧化碳?
學(xué)生:在氣體中通入澄清石灰水,看石灰水是否變渾濁。學(xué)生進行該實驗操作 發(fā)現(xiàn)石灰水沒變渾濁
教師引導(dǎo):實驗探究過程:學(xué)生小組討論后回答 提出問題:石灰水沒變渾濁,原因可能是什么呢? 猜想假設(shè):可能是二氧化碳的原因,也可能是石灰水的原因 二氧化碳的原因:裝置漏氣,沒收集到二氧化碳
實驗時用濃鹽酸,使二氧化碳中混有氯化氫氣體影響該實驗 石灰水的原因:石灰水變質(zhì)
教師總結(jié)學(xué)生的猜想假設(shè)并引導(dǎo)歸類,將學(xué)生分組,以小組為單位選擇猜想并設(shè)計實驗方案。
設(shè)計實驗:學(xué)生自主設(shè)計,教師檢查方案,需要時加以指導(dǎo)。關(guān)于裝置漏氣:重新檢查該裝置氣密性
關(guān)于是否使用濃鹽酸:檢查教師所用鹽酸是否為濃鹽酸(教師提示:濃鹽酸有揮發(fā)性,揮發(fā)出氯化氫氣體,跟空氣中的水蒸汽重新結(jié)合成鹽酸的小液滴(即白霧))
關(guān)于石灰水是否變質(zhì):將石灰水中通入呼出氣體看是否變渾濁 教師總結(jié)方案,引導(dǎo)學(xué)生加以完善。實驗中預(yù)期現(xiàn)象及結(jié)論。
進行實驗:學(xué)生按照本小組所設(shè)計方案進行實驗得出結(jié)論 反思評價:教師總結(jié)本節(jié)課,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會學(xué)以致用。