第一篇:3-1通電導(dǎo)線在磁場中受到的力教案
《通電導(dǎo)線在磁場中受到的力》第2課時教案
靈臺一中
熊學(xué)海
一.教學(xué)目標(biāo)
(一)知識與技能
1、理解安培力的方向與電流方向、磁場方向之間的關(guān)系。
2、靈活應(yīng)用公式F = B I L sinθ計算勻強(qiáng)磁場中安培力的大小。
(二)過程與方法
通過演示、分析、歸納、運(yùn)用等方法使學(xué)生理解安培力的方向和大小的計算。培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力。
(三)情感、態(tài)度與價值觀
通過使學(xué)生理解安培力的方向和大小的計算,使學(xué)生學(xué)會由個別事物的個性來認(rèn)識一般事物的共性的認(rèn)識事物的一種重要的科學(xué)方法.技術(shù)的兩面性。二.教學(xué)重點與難點
(一)教學(xué)重點:安培力的大小計算和方向的判定。
(二)教學(xué)難點:安培力作用下物理運(yùn)動情況的判斷。三.教學(xué)過程
(一)利用左手定則判斷安培力的方向(深化理解)
1.探究——分層設(shè)問,破解疑難
學(xué)生回答:根據(jù)左手定則,安培力的方向和電流的方向、磁場的方向具有什么關(guān)系?
學(xué)生思考討論:
①磁場方向、電流方向及安培力的方向是否一定要兩兩垂直? ②電流方向及磁場方向確定后,安培力的方向是否唯一? 2.結(jié)論——自我總結(jié),素能培養(yǎng)
①安培力方向的特點:安培力的方向既垂直于電流的方向,又垂直于磁場的方向,即安培力垂直于電流方向和磁場方向決定的平面。
②電流方向、磁場方向和磁場方向三者的因果關(guān)系:電流方向和磁場方向之間沒有必然聯(lián)系,這兩個方向共同決定的安培力的方向;一旦電流方向、磁場方向確定,安培力的方向是唯一的;但已知安培力方向和磁場的方向,電流方向是不確定的,同樣,已知安培力的方向和電流的方向,磁場的方向也是不確定的。3.精選練習(xí)題,落實強(qiáng)化
①關(guān)于通電導(dǎo)線所受的安培力的方向,磁場的方向和電流的方向之間的關(guān)系,下列說法中正確的是()
A. F、B、I三者必須保持相互垂直
B. F必須垂直于B、I,但B、I不必相互垂直 C. B必須垂直于F、I,但F、I不必相互垂直 D. I必須垂直于F、B,但F、B不必相互垂直 ②完成《學(xué)業(yè)質(zhì)量模塊測評》P81第4步1、2題。4.典例印證,思維深化
講解《學(xué)業(yè)質(zhì)量模塊測評》P81第3步例1題。
(二)安培力的大?。ㄉ罨斫猓?/p>
1.探究——分層設(shè)問,破解疑難 學(xué)生回答:
①安培力大小的計算公式是什么?
②該公式適用于什么情況下安培力大小的計算? 2.結(jié)論——自我總結(jié),素能培養(yǎng) ①對安培力公式F =B I L sinθ的理解
θ是B和I的夾角,當(dāng)θ=0時,即平行,F(xiàn)=0;
當(dāng)θ=90°時,F(xiàn)=ILB,此時安培力最大;
當(dāng)B和I成時,F(xiàn) = I L B sinθ
②公式F =B I L sinθ中:
B是對放入的通電導(dǎo)體來說是外磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度,不必考慮導(dǎo)線自身產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的影響。
L是導(dǎo)線的有效長度,勻強(qiáng)磁場中彎曲導(dǎo)線的有效長度L,等于連接兩端點直線的長度,相應(yīng)的電流沿L由始端流向末端。
③的適用條件:導(dǎo)線所處的磁場應(yīng)為勻強(qiáng)磁場;在非勻強(qiáng)磁場中,公式僅適用于很短的導(dǎo)線。
3.例證——典例印證,思維深化
講解《學(xué)業(yè)質(zhì)量模塊測評》P82第3步例2題。4.巧練——精選習(xí)題,落實強(qiáng)化
學(xué)生完成《學(xué)業(yè)質(zhì)量模塊測評》P82第4步3、4題。
(三)安培力作用下導(dǎo)體運(yùn)動情況的判斷 1.方法規(guī)律總結(jié)
分析導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動的常用方法有:電流元法、等效法、特殊位置法、結(jié)論法、轉(zhuǎn)換研究對象法等。
2.例證——典例印證,思維深化 講解《學(xué)業(yè)質(zhì)量模塊測評》P82例題 3.巧練——精選習(xí)題,落實強(qiáng)化
學(xué)生完成《學(xué)業(yè)質(zhì)量模塊測評》P82〔再應(yīng)用演練〕
(四)總結(jié)
1.安培力的方向。2.安培力的大小。
3.安培力作用下導(dǎo)體運(yùn)動方向的判斷。
(五)布置作業(yè)
課時作業(yè)23中“全員參與”中的的全部題目,與“超越自我”部分9、10題,11、12題選做。
第二篇:3-1通電導(dǎo)線在磁場中受到的力教案解讀
《通電導(dǎo)線在磁場中受到的力》教案
一.教學(xué)目標(biāo):
(一)知識與技能
1、知道什么是安培力,會推導(dǎo)安培力公式F = B I L sinθ。
2、知道左手定則的內(nèi)容,并會用它判斷安培力的方向。
(二)過程與方法
通過演示、分析、歸納、運(yùn)用等方法使學(xué)生理解安培力的方向和大小的計算。培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力。
(三)情感、態(tài)度與價值觀
通過推導(dǎo)一般情況下安培力的公式F = B I L sinθ,使學(xué)生學(xué)會由個別事物的個性來認(rèn)識一般事物的共性的認(rèn)識事物的一種重要的科學(xué)方法.技術(shù)的兩面性。二.教學(xué)重點與難點:
(一)教學(xué)重點:安培力的大小計算和方向的判定。
(二)教學(xué)難點:用左手定則判定安培力的方向。三.教學(xué)過程:
(一)復(fù)習(xí)舊知識:
磁感應(yīng)強(qiáng)度的表達(dá)形式、安培定則的內(nèi)容是什么。
(二)引入新課
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(xiàn),為了紀(jì)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。通過給學(xué)生放電磁炮圖片、磁電式儀表讓學(xué)生知道安培力隨處可見,感受安培力
在我們生活中的重要作用。這節(jié)課我們對安培力作進(jìn)一步的討論。
(三)進(jìn)行新課
1、安培力的方向
猜想:由F = B I L 猜想,F(xiàn)的方向可能和誰有關(guān)?
學(xué)生答:可能與B和I 的方向有關(guān)
教師:如何設(shè)計實驗去證明F的方向與B和I的方向有關(guān)? 教師引導(dǎo)學(xué)生用“控制變量法”設(shè)計實驗
在原有實驗的基礎(chǔ)上進(jìn)行探究,學(xué)生思考討論。演示實驗:
(1)調(diào)換磁鐵兩極的位置來改變磁場方向 現(xiàn)象:導(dǎo)體向相反的方向運(yùn)動。(2)改變電流的方向
現(xiàn)象:導(dǎo)體又向相反的方向運(yùn)動。教師引導(dǎo)學(xué)生分析得出結(jié)論:
(1)安培力的方向和磁場方向、電流方向有關(guān)系。(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于 磁感線和通電導(dǎo)線所在的平面。左手定則:
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,可以用的方向就是:伸開左手,是大拇指與其余四指垂直,并且都與手掌在同一平面內(nèi);讓磁感線從掌心進(jìn)入,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。特別提醒:
無論通電導(dǎo)線與磁感線的夾角如何,安培力的方向一定可以用左手定則來判斷,當(dāng)導(dǎo)線和磁感線不垂直時,把導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B分解為跟導(dǎo)線平行的分量B∥和跟導(dǎo)線垂直的分量B⊥,讓B⊥垂直穿過掌心,不管怎樣,安培力一定垂直于導(dǎo)線與磁感線所決定的平面. 典型例題:
例題1:判定以下通電導(dǎo)線所受安培力的方向
練習(xí)1:如下圖所示,F(xiàn)是磁場對通電直導(dǎo)線的作用力,其中正確的示意圖是()練習(xí)2.試畫出下列各圖中通電導(dǎo)體棒ab所受安培力的方向:
小結(jié):安培力的三維立體空間構(gòu)建,尋找合適平面畫出安培力所在平面,并能標(biāo)出電流方向以及磁場方向。
合作探究:我們曾提到兩條互相平行的通電直導(dǎo)線,當(dāng)通以同向電流時互相吸引,而通以反向電流時會互相排斥,試用剛學(xué)的知識解釋。(先學(xué)生回答,然后實驗演示,再引導(dǎo)學(xué)生回答原因。)
教師進(jìn)一步提示學(xué)生: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。例題2:兩條導(dǎo)線互相垂直,但相隔一小段距離,其中ab固定,cd可以自由活動,當(dāng)通以如圖所示電流后,cd導(dǎo)線將()A.順時針方向轉(zhuǎn)動,同時靠近ab B.逆時針方向轉(zhuǎn)動,同時離開ab C.順時針方向轉(zhuǎn)動,同時離開ab D.逆時針方向轉(zhuǎn)動,同時靠近ab
2、安培力的大小 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 = B I L 當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與導(dǎo)線平行時,導(dǎo)線受力為零。
問題:如果 B 既不平行也不垂直 I(或 L)時,導(dǎo)線受的安培力有多大呢? 教師投影圖,引導(dǎo)學(xué)生自行推導(dǎo):
(投影展示學(xué)生推導(dǎo)過程,規(guī)范學(xué)生分析思路和步驟。)
將磁感應(yīng)強(qiáng)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⊥=Bsinθ B//=Bcosθ
因B//不產(chǎn)生安培力,導(dǎo)線所受安培力是B⊥產(chǎn)生的,故安培力計算的一般公式為: F = B I L sinθ(θ為B與L的夾角)適用于勻強(qiáng)磁場
例題3:如圖,在傾角為30o的斜面上,放置兩條寬L=0.5m 的光滑平行導(dǎo)軌,在導(dǎo)軌上橫放一根質(zhì)量為m=0.2kg的金屬 棒ab,電源電動勢E =12V,內(nèi)阻r =0.3Ω,磁場方向垂直 軌道所在平面,B =0.8T。欲使棒ab在軌道上保持靜止,滑 動變阻器的使用電阻R應(yīng)為多大?
教師投影分析思路:確定研究對象進(jìn)行受力分析、確定安培力,側(cè)視圖的畫法,正交分解,利用牛頓第二定律求解。確定電流I需用閉合電路的歐姆定律。綜合以上方程求解。
(四)鞏固練習(xí)
練習(xí)3:如圖所示,在勻強(qiáng)磁場中用兩根柔軟的細(xì)線將金屬棒ab懸在水平位置上,已知金屬棒長為 L= 0.5 m,質(zhì)量 m = 0.01kg,B = 0.4 T,欲使 懸線的張力為零,求金屬棒中的電流的大小與方向?(g=10m/s2)
(五)作業(yè):
1、預(yù)習(xí)磁電式電流表,課外活動興趣小組做一做《旋轉(zhuǎn)的液體》小實驗。
2、完成“問題與練習(xí)”第1、2、3、4題。四.板書設(shè)計: 1.安培力的方向(1)左手定則
(2)區(qū)別安培定則與左手定則 2.安培力的大?。?/p>
(1)B⊥L時:F=BIL(2)B∥L時:F=0(3)B與L成θ角時:F = B I L sinθ(θ為B與L的夾角)勻強(qiáng)磁場
第三篇:§3.4通電導(dǎo)線在磁場中受到的力(教案)
選修3-1第三章
3.4通電導(dǎo)線在磁場中受到的力
教材分析
安培力的方向和大小是本節(jié)內(nèi)容的重點,弄清安培力、電流、磁感應(yīng)強(qiáng)度三者方向的空間關(guān)系是難點。安培力的方向一定與電流、磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直,但電流方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向可以成任意角度;當(dāng)電流方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直時,安培力最大。
教學(xué)目標(biāo)
(一)知識與技能
1、知道什么是安培力。知道通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向與電流、磁場方向都垂直時,它的方向的判斷----左手定則。知道左手定則的內(nèi)容,會用左手定則熟練地判定安培力的方向,并會用它解答有關(guān)問題.2、會推導(dǎo)安培力公式F=BILsinθ,并會用安培力公式F=BILsinθ解答有關(guān)問題。知道電流方向與磁場方向平行時,電流受的安培力最小,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.3、了解磁電式電流表的內(nèi)部構(gòu)造的原理。
(二)過程與方法 通過演示實驗歸納、總結(jié)。通過演示、分析、歸納、運(yùn)用使學(xué)生理解安培力的方向與電流、磁場方向的關(guān)系——左手定則和大小的計算。培養(yǎng)學(xué)生的間想像能力。
(三)情感、態(tài)度與價值觀
1、通過推導(dǎo)一般情況下安培力的公式F=BILsinθ,使學(xué)生形成認(rèn)識事物規(guī)律要抓住一般性的科學(xué)方法。
2、通過了解磁電式電流表的工作原理,感受物理知識的相互聯(lián)系。
3、使學(xué)生學(xué)會由個別事物的個性來認(rèn)識一般事物的共性的認(rèn)識事物的一種重要的科學(xué)方法.并通過對磁電式電流表的內(nèi)部構(gòu)造的原理了解,感受物理知識之間的聯(lián)系。
教學(xué)重點
安培力的大小計算和方向的判定。
教學(xué)難點
用左手定則判定安培力的方向(尤其是當(dāng)電流和磁場不垂直時,左手定則如何變通使用)。計算安培力大小時,導(dǎo)體有效長度的確定。
學(xué)情分析
空間想象能力對本節(jié)學(xué)習(xí)至關(guān)重要,為方便對問題的分析和便于列方程,在分析時將立體圖畫成平面圖,即畫成俯視圖、剖面圖或側(cè)視圖等。要使學(xué)生能夠看懂立體圖,熟悉各種角度的側(cè)視圖、俯視圖和剖面圖,對此學(xué)生常?;煜枰欢ǖ撵柟逃?xùn)練。
教學(xué)方法
實驗觀察法、邏輯推理法、講解法
課前準(zhǔn)備
強(qiáng)調(diào):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=ILB。當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與導(dǎo)線平行時,導(dǎo)線受力為0。
思考:當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)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3.4-4,引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo):
將磁感應(yīng)強(qiáng)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,故安培力計算的一般公式為:
F?ILB??ILBsin?
例
2、將長度為20cm、通有0.1A電流的直導(dǎo)線放入一勻強(qiáng)磁場中,電流與磁場的方向如圖所示,已知磁感應(yīng)強(qiáng)度為1T。試求出下列各圖中導(dǎo)線所受安培力的大小和方向。
第四篇:《通電導(dǎo)線在磁場中受到的力》教學(xué)設(shè)計范文
3.4通電導(dǎo)線在磁場中受到的力
一、教材分析
安培力和下一節(jié)的洛倫茲力是本章的核心內(nèi)容,這些知識不僅在學(xué)習(xí)《物理選修3-2》各章要用到,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和高新科技發(fā)展中都有廣泛的應(yīng)用。安培力的方向和大小是本節(jié)的重點,弄清安培力,電流,磁感應(yīng)強(qiáng)度三者的空間關(guān)系是本節(jié)的難點。安培力的方向一定與電流,磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向都垂直,但電流方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向可以成任意的角度,當(dāng)電流的方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直時,安培力最大。對此學(xué)生常?;煜?。例如,在解決實際問題時,誤以為安培力,電流,磁感應(yīng)強(qiáng)度一定是兩兩垂直的等,另外,空間想象能力對本節(jié)的學(xué)習(xí)至關(guān)重要。要使學(xué)生能夠看懂立體圖,熟悉各種角度的側(cè)視圖,俯視圖和剖面圖,需要一定的訓(xùn)練鞏固。
二、教學(xué)目標(biāo)
(一)知識與技能
1、會推導(dǎo)磁場中安培力的表達(dá)式,會計算磁場中安培力的大小。
2、知道左手定則的內(nèi)容,并會用它判斷安培力的方向。
3、了解磁電式電流表的工作原理。
(二)過程與方法
通過演示實驗歸納、總結(jié)安培力的方向與電流、磁場方向的關(guān)系——左手定則。
(三)情感、態(tài)度與價值觀
1、通過推導(dǎo)一般情況下安培力的公式F=ILBsinθ,使學(xué)生形成認(rèn)識事物規(guī)律要抓住
一般性的科學(xué)方法。
2、通過了解磁電式電流表的工作原理,感受物理知識的相互聯(lián)系。
三、教學(xué)的重點和難點
安培力的方向和大小是本節(jié)的重點,弄清安培力,電流,磁感應(yīng)強(qiáng)度三者的空間關(guān)系是本節(jié)的難點。
四、教學(xué)方法:實驗觀察法、邏輯推理法、歸納總結(jié)法、討論探究法、講解法。
五、學(xué)情分析
學(xué)生通過前面的學(xué)習(xí)已經(jīng)掌握了電流、磁感應(yīng)強(qiáng)度的相關(guān)知識,已經(jīng)知道通電導(dǎo)線 在磁場中會受到的力的作用,通過本節(jié)學(xué)習(xí)進(jìn)一步知道這個力是安培力,會判斷方向,會計算大小。本節(jié)需要學(xué)生有一定的空間想象能力,通過一定的訓(xùn)練鞏固。
六、教學(xué)用具:
蹄形磁鐵、導(dǎo)線和開關(guān)、電源、鐵架臺、線圈、視頻展臺,白板等多媒體輔助教學(xué)設(shè)備
七、教學(xué)過程:
【復(fù)習(xí)】復(fù)習(xí)引導(dǎo)、創(chuàng)設(shè)情境、激發(fā)興趣
通過本章的第一節(jié)學(xué)習(xí),我們知道通電導(dǎo)線在磁場中會受到的力的作用,這節(jié)課我們來具體研究一下這個力。【授新課】
【演示實驗】引出課題
準(zhǔn)備蹄形磁鐵、導(dǎo)線和開關(guān)、電源、鐵架臺、線圈等用具。把線圈通過兩根比較柔軟的導(dǎo)線先掛在鐵架臺上,線圈底邊穿過蹄形磁鐵。這時讓同學(xué)觀察,線圈的情況。
提起同學(xué)注意觀察:現(xiàn)在給線圈通電,線圈情況又會怎樣呢?
線圈動了,實驗效果很明顯。通電導(dǎo)線在磁場中受到的力稱為什么力,同學(xué)們自己閱讀教材91頁第一段,找出答案。
【
一、安培力】明確知識、突出重點、解決難點
1、安培力的方向:
猜想:由F = B I L 猜想,F(xiàn)的方向可能和誰有關(guān)?
學(xué)生答:可能與B和I 的方向有關(guān)
教師:如何設(shè)計實驗去證明F的方向與B和I的方向有關(guān)?
教師引導(dǎo)學(xué)生用“控制變量法”設(shè)計實驗
在原有實驗的基礎(chǔ)上進(jìn)行探究,學(xué)生思考討論。
演示實驗:
(1)調(diào)換磁鐵兩極的位置來改變磁場方向
現(xiàn)象:導(dǎo)體向相反的方向運(yùn)動。
(2)改變電流的方向
現(xiàn)象:導(dǎo)體又向相反的方向運(yùn)動。
教師引導(dǎo)學(xué)生分析得出結(jié)論:
(1)安培力的方向和磁場方向、電流方向有關(guān)系。
(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于磁感線和通電導(dǎo)線所在的平面。
左手定則: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,可以用的方向就是:伸開左手,是大拇指與其余四指垂直,并且都與手掌在同一平面內(nèi);讓磁感線從掌心進(jìn)入,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。
特別提醒:
1.無論通電導(dǎo)線與磁感線的夾角如何,安培力的方向一定可以用左手定則來判斷,當(dāng)導(dǎo)線和磁感線不垂直時,把導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B分解為跟導(dǎo)線平行的分量B∥和跟導(dǎo)線垂直的分量B⊥,讓B⊥垂直穿過掌心,不管怎樣,安培力一定垂直于導(dǎo)線與磁感線所決定的平面.
2、F、B、I三者關(guān)系:(用正方體演示,演示時用的線條要醒目,讓同學(xué)看的視角要合適。)
⑴、F、B、I三者關(guān)系為兩兩垂直時,F(xiàn)、B、I三者關(guān)系示意圖:
⑵、當(dāng)B與I不垂直時F、B、I的關(guān)系示意圖:
總結(jié):不管B與I是否垂直,F(xiàn)都垂直與B和I所決定的平面。
【實戰(zhàn)演練】探討共進(jìn)、總結(jié)提高
常識準(zhǔn)備:
“⊙”表示電流垂直紙面向外,“
”表示電流垂直紙面向里。
“×”表示磁感線垂直紙 面向里,“●”表示磁感線垂直紙面向外
例
1、利用左手定則判斷下列通電導(dǎo)體在磁場中所受的安培力方向。
例
2、如圖所示磁場中有一條通電導(dǎo)線,其方向與磁場方向垂直。圖甲、乙、丙分別標(biāo)明了電流、磁感應(yīng)強(qiáng)度和安培力三個量中兩個量的方向,試畫出第三個量的方向。
判斷通電導(dǎo)在安培力作用下的運(yùn)動問題的基本方法
1.畫出導(dǎo)線所在處的磁場方向
2.確定電流方向
3.根據(jù)左手定則確定受安培力的方向
4.根據(jù)受力情況判斷運(yùn)動情況
【檢驗實效】
現(xiàn)在用實踐檢驗一下我們剛學(xué)過的知識。
再次演示實驗:先用剛才學(xué)到的知識判斷一下線圈動的方向,然后通電演示。
實驗結(jié)果和我們判斷的是一樣的,說明我們學(xué)到的左手定則正確而且非常實用。(前后呼應(yīng),一氣呵成,有利于知識的掌握和理解。)
通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用,利用這點人類制作出了磁電式儀表,下面我們一起研究一下磁電式電流表。
【
二、磁電式電流表】多媒體演示
1、磁電式電流表的構(gòu)造
(多媒體打開圖一和圖二,展示磁電式電流表的構(gòu)造。一邊展示,一邊講解。)
如圖所示是電流表的構(gòu)造圖,在一個很強(qiáng)的蹄形磁鐵的兩極間有一個固定的圓柱形鐵芯,鐵芯外面套有一個可以轉(zhuǎn)動的鋁框,鋁框上繞有線圈,鋁框的轉(zhuǎn)軸上裝有兩個螺旋彈簧和一個指針,線圈的兩端分別接在這個螺旋彈簧上,被測電流通過彈簧流入線圈。
2、磁電式電流表的工作原理
⑴ 同學(xué)們打開課本,根據(jù)課本分小組討論研究磁電式電流表的工作原理。
可以參照以下幾個問題:
線圈的轉(zhuǎn)動是怎樣產(chǎn)生的? 線圈為什么不能一直轉(zhuǎn)下去?
為什么指針偏轉(zhuǎn)角度的大小可以說明被測電流的強(qiáng)弱?
如何根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)方向來確定電路上電流的方向? ⑵ 媒體打開圖三,展示磁電式電流表的工作原理。
⑶ 組代表根據(jù)圖片講解磁電式電流表的工作原理。如有不全或者欠妥,其他同學(xué)們可以修改補(bǔ)充。
⑴.蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場是均勻地輻射分布的,不管通電線圈轉(zhuǎn)到什么角度,它的平面都跟磁感應(yīng)線平行,當(dāng)電流通過線圈時線圈上跟鐵軸平行的兩邊都要受到安培力,這兩個力產(chǎn)生的力矩使線圈發(fā)生轉(zhuǎn)到,線圈轉(zhuǎn)動使螺旋彈簧被扭動,產(chǎn)生一個阻礙線圈轉(zhuǎn)動的力矩,其大小隨線圈轉(zhuǎn)動的角度增大而增大,當(dāng)這種阻礙力矩和安培力產(chǎn)生的使線圈轉(zhuǎn)動的力矩相平衡時,線圈停止轉(zhuǎn)動。
⑵.磁場對電流的作用力與電流成正比,因而線圈中的電流越大,安培力產(chǎn)生的力矩也越大,線圈和指針偏轉(zhuǎn)的角度也越大,因而根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)角度的大小,可以知道被測電流的強(qiáng)弱。
⑶.當(dāng)線圈中的電流方向發(fā)生變化時,安培力的方向也隨之改變,指針的偏轉(zhuǎn)方向也發(fā)生變化,所以根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)方向,可以知道被測電流的方向。
八、板書設(shè)計
3.4通電導(dǎo)線在磁場中受到的力
一、安培力
1、安培力的方向(左手定則)
2、安培力的大小 F=ILBsinθ
二、磁電式電流表
1、磁電式電流表的構(gòu)造
2、磁電式電流表的工作原理
九、教學(xué)反思:
對于這節(jié)課教材課標(biāo)有三個目標(biāo),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(qiáng)磁場中安培力表達(dá)式,計算勻強(qiáng)磁場中安培力的大?。蝗侵来烹娛诫姳淼幕窘Y(jié)構(gòu)以及運(yùn)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(rèn)為學(xué)生對實驗的能力欠缺,加強(qiáng)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(jìn)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(qiáng)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。
第五篇:3-1通電導(dǎo)線在磁場中受到的力教案(定稿)(安玉玉)
《通電導(dǎo)線在磁場中受到的力》教案
靈臺一中
安玉玉
一.教學(xué)目標(biāo):
(一)知識與技能
1、知道什么是安培力,會推導(dǎo)安培力公式F = B I L sinθ。
2、知道左手定則的內(nèi)容,并會用它判斷安培力的方向。
(二)過程與方法
通過演示、分析、歸納、運(yùn)用等方法使學(xué)生理解安培力的方向和大小的計算。培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力。
(三)情感、態(tài)度與價值觀
通過推導(dǎo)一般情況下安培力的公式F = B I L sinθ,使學(xué)生學(xué)會由個別事物的個性來認(rèn)識一般事物的共性的認(rèn)識事物的一種重要的科學(xué)方法.技術(shù)的兩面性。二.教學(xué)重點與難點:
(一)教學(xué)重點:安培力的大小計算和方向的判定。
(二)教學(xué)難點:用左手定則判定安培力的方向。三.教學(xué)過程:
(一)自主閱讀,回答以下問題
? 1.安培力的定義?
? 2.安培力的方向與哪些因素有關(guān)?
? 3.在電場中,電場強(qiáng)度的方向就是正電荷所受電場力的方向。那么,在磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是不是通電導(dǎo)體在磁場中的受力方向呢?
(二)合作探究
1、安培力的方向
猜想:由F = B I L 猜想,F(xiàn)的方向可能和誰有關(guān)? 學(xué)生答:可能與B和I 的方向有關(guān)
教師:如何設(shè)計實驗去證明F的方向與B和I的方向有關(guān)? 教師引導(dǎo)學(xué)生用“控制變量法”設(shè)計實驗
在原有實驗的基礎(chǔ)上進(jìn)行探究,學(xué)生思考討論。演示實驗:(1)調(diào)換磁鐵兩極的位置來改變磁場方向
現(xiàn)象:導(dǎo)體向相反的方向運(yùn)動。(2)改變電流的方向
現(xiàn)象:導(dǎo)體又向相反的方向運(yùn)動。教師引導(dǎo)學(xué)生分析得出結(jié)論:
(1)安培力的方向和磁場方向、電流方向有關(guān)系。
(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于磁感線和通電導(dǎo)線所在的平面。
左手定則: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,可以用的方向就是:伸開左手,是大拇指與其余四指垂直,并且都與手掌在同一平面內(nèi);讓磁感線從掌心進(jìn)入,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。無論通電導(dǎo)線與磁感線的夾角如何,安培力的方向一定可以用左手定則來判斷,當(dāng)導(dǎo)線和磁感線不垂直時,把導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B分解為跟導(dǎo)線平行的分量B∥和跟導(dǎo)線垂直的分量B⊥,讓B⊥垂直穿過掌心,不管怎樣,安培力一定垂直于導(dǎo)線與磁感線所決定的平面.
(三)拓展練習(xí)典型例題:例題1:判定以下通電導(dǎo)線所受安培力的方向
小結(jié):安培力的三維立體空間構(gòu)建,尋找合適平面畫出安培力所在平面,并能標(biāo)出電流方向以及磁場方向。
(四)新課導(dǎo)學(xué) 安培力的大小
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 = B I L
當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與導(dǎo)線平行時,導(dǎo)線受力為零。
問題:如果 B 既不平行也不垂直 I(或 L)時,導(dǎo)線受的安培力有多大呢? 教師投影圖,引導(dǎo)學(xué)生自行推導(dǎo):
(投影展示學(xué)生推導(dǎo)過程,規(guī)范學(xué)生分析思路和步驟。)將磁感應(yīng)強(qiáng)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,故安培力計算的一般公式為:
F = B I L sinθ(θ為B與L的夾角)適用于勻強(qiáng)磁場
(五)鞏固練習(xí)
練習(xí)3:將長度為20cm、通有0.1A電流的直導(dǎo)線放入一勻強(qiáng)磁場中,電流與磁場的方向如圖所示,已知磁感應(yīng)強(qiáng)度為1T。試求出下列各圖中導(dǎo)線所受安培力的大小和方向(圖見PPT)
(六)作業(yè):
1、預(yù)習(xí)磁電式電流表,課外活動興趣小組做一做《旋轉(zhuǎn)的液體》小實驗。
2、完成“問題與練習(xí)”第1、2、3、4題。四.板書設(shè)計: 1.安培力的方向(1)左手定則
(2)區(qū)別安培定則與左手定則 2.安培力的大?。海?)B⊥L時:F=BIL(2)B∥L時:F=0
(3)B與L成θ角時:F = B I L sinθ(θ為B與L的夾角)勻強(qiáng)磁場