通电导线在磁场中作用力说课教案_磁场对通电导线的作用
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通电导线在磁场中的作用力说课教案
山河一中
赵广峰
教材分析: 本节课是在了解磁场概念的基础上对磁场基本特性应用的一节课;安培力是高考重点之一,也是磁场基本特性的应用之一为今后学习“电磁感应”及力电综合问题打下基础。
学情分析
左手定则是判断电流或运动电荷在磁场中受力方向的有用手段,要求学生掌握左手定则,所以,本课教学时应当给学生提供足够的练习机会,让学生通过反复的练习予以掌握。
安培力的大小计算也常出理在力电平衡中.安培力的应用以力磁电式电流表典型应用,要结合磁电式电流表的教学,对学生进行技术教育。让学生从中看到,在电流表中通过怎样的技术处理,使电流表线圈受力偏转之后能保持平衡状态,使磁场始终保持与线圈平行,以使磁场力仅与电流大小成正比,从而保证电流表的刻度均匀了解电流表的工作原理.课标基本要求:
通过实验认识安培力,会判断安培力的方向;会计算匀强磁场中安培力的大小,会用矢量分解方法,推导导线与磁场不垂直时的安培力公式,了解磁电式电流表的工作原理.结合本节的内容和要求确定如下教学目标
知识与技能
1.知道什么是安培力。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=BIL解答有关问题.知道不垂直时安培力的求解方法。
3.了解磁电式电流表的内部构造的原理。过程与方法 通过实验,经历探究安培力与哪些因素有关的过程,以及如何确定安培力方向的探究过程,认识科学探究的意义。.体会控制变量法、等效替代法,等思想方法潜移默化的熏陶,使学生理解安培力的方向和大小的计算。培养学生的空间想象能力。
情感态度与价值对
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.并通过对磁电式电流表的内部构造的原理了解,感受物理知识与实践应用之间的联系。
教学重点难点
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(尤其是当电流和磁场不垂直时)确定力方向。教学用具
磁铁、电源、金属杆、导线、铁架台、滑动变阻器、多媒体。
在新课教学过程中先是让学生回忆通电导线在磁场中受力大小与什么因素有关。
过渡:引入这节将对安培力作进一步的讨论。安培力:磁场对电流的作用力。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。
1.安培力的方向
【演示讲解】 安培力然后进行分析。(1)改变电流的方向,观察发生的现象。
(2)调换磁铁两极的位置来改变磁场方向,观察发生的现象。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。如何判断安培力的方向呢?引导得出
左手定则:
*一般情形的安培力方向法则介绍……
结论:电流和磁场可以不垂直,但安培力必然和电流方向垂直,也和磁场方向垂直,用左手定则时,磁场不一定垂直穿过手心,只要不从手背穿过就行。
2.安培力的大小
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=BIL(最大)。
两种特例:即F=ILB(I⊥B)和F=0(I∥B)。
一般情况:当磁感应强度B的方向与导线成θ角时,有F=ILBsinθ。
【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。
安培力应用例如: 3.磁电式电流表 4.课堂巩固与练习
(1)将长度为20 cm、通有0.1 A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1 T。试求出下列各图中导线所受安培力的大小和方向。
(2)如图所示,一根长为L的细铝棒用两个倔强系数为k的弹簧水平地悬吊在匀强磁场中,磁场方向垂直于纸面向里,当棒中通以向右的电流I时,弹簧缩短Δy;若通以向左的电流,也是大小等于I时,弹簧伸长Δy,则磁感应强度B为()
A.kΔy/IL B.2kΔy/IL C.kIL/Δy
D.2IL/kΔy