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《磁场对通电导线的作用力》教案6教案6：《磁场对通电导线的作用力》教学内容：本节课的教学内容来自于高中物理教材第四章第三节“磁场对通电导线的作用力”。
本节主要讲述磁场对通电导线的作用力，包括安培力的产生条件、大小计算以及方向判断。
具体内容包括：1. 安培力的产生条件：通电导线与磁场方向不平行时，导线会受到磁场的作用力。
2. 安培力的大小计算：安培力的大小与电流强度、磁场强度、导线长度以及导线与磁场方向的夹角有关，公式为 F = BILsinθ。
3. 安培力的方向判断：安培力的方向由右手定则判断，即右手的四指握住导线，大拇指指向电流方向，其他四指所指的方向为磁场方向，安培力的方向为大拇指所指的方向。
教学目标：1. 学生能理解磁场对通电导线的作用力，知道安培力的产生条件、大小计算和方向判断。
2. 学生能运用安培力公式解决实际问题，提高学生的应用能力。
3. 学生通过实验观察安培力的现象，培养学生的观察能力和实验操作能力。
教学难点与重点：1. 安培力的产生条件。
2. 安培力的大小计算和方向判断。
教具与学具准备：1. 教具：黑板、粉笔、实验器材（通电导线、磁铁、电流表、电压表、滑动变阻器等）。
2. 学具：笔记本、笔、实验报告表格等。
教学过程：一、导入：通过一个简单的实验，让学生观察磁铁对通电导线的作用力，引发学生对磁场对通电导线作用力的兴趣。
二、新课讲解：1. 讲解安培力的产生条件，通过示例和图示让学生清晰理解。
2. 讲解安培力的大小计算公式，并通过例题演示如何运用公式解决实际问题。
3. 讲解安培力的方向判断，通过右手定则让学生快速准确判断安培力的方向。
三、随堂练习：给出一些实际问题，让学生运用安培力公式进行计算，巩固所学知识。
四、实验操作：让学生分组进行实验，观察安培力的现象，培养学生的观察能力和实验操作能力。
板书设计：1. 安培力的产生条件：通电导线与磁场方向不平行。
2. 安培力的大小计算：F = BILsinθ。
成才之路一、前言师：同学们，在学习今天的内容之前，请大家先看屏幕上的图片（PPT），这就是今天要学习的内容，磁场对通电导线的作用力———安培力。
法国物理学家安培在1820年发现并研究了这种力，今天我们一起追寻科学家的足迹来研究安培力。
二、新课师：研究一个力，先要研究它的方向和大小。
首先我们来研究安培力的方向，实验是研究物理问题最直接有效方法，请同学们看研究安培力方向的自制实验装置。
师：这是磁体N极，这是S极。
磁场方向竖直向下，内侧导轨接电源正极，外侧接负极，导体棒的电流由内向外，我们观察到安培力的方向向右（PPT）。
保持电流方向不变，改变磁场向上，安培力向左（PPT）。
保持磁场方向不变，调换正负极改变电流方向，安培力的方向又如何？———安培力向右（PPT）。
通过这三次实验我们发现：电流方向、磁场方向、安培力方向分处于三维空间。
当年安培创造性地用左手四指方向表示电流方向、穿过左掌面法线方向表示磁场方向，发现大拇指正好指向安培力方向。
由此，他总结出了左手定则（PPT比画动作读一遍）。
（意图：在实验中发现，在情境中归纳。
）师：以上探究了安培力的方向，下面再来探究安培力的大小。
安培力的大小可能和哪些因素有关？根据前面的电动机模型，引导学生猜想安培力的大小可能的影响因素：a.电流的大小（I），b.通电导体的长度（L），c.磁场的强弱有关（B）。
师：这三个因素和安培力的大小有什么关系呢？同学们可以用实验的方法来探究。
三、借助实验，定性定量研究影响安培力大小的因素学生分组实验，定性探究影响安培力大小的因素。
之后，教师可告诉学生：大家探究安培力的大小与三者的关系，但只是定性的关系，这样的结论不够满意，还要进一步探究安培力的大小与三者之间的定量关系。
为此，我们可对仪器进行升级改造，请看屏幕上PPT对比图，我们用励磁线圈代替磁极，用中间抽头的矩形线框代替金属导体，原理图是这样的（PPT原理图）。
然后教师进行演示实验，定量研究影响安培力大小的因素。
《磁场对通电导线的作用—安培力》导学案教学目标：1、知道什么是安培力，掌握分析安培力的方法。
会用F=BIL进行安培力的计算。
2、理解磁感应强度B的定义式、物理意义，知道磁感应强度的单位是特斯拉。
3、会用左手定则判断安培力方向。
教学重点、难点：磁场方向、电流方向和安培力方向三者之间的空间关系。
要点导学：磁场对通电导线的作用1．安培力（1）什么是安培力？（2）猜想：安培力的大小与哪些因素有关？（3）如何用实验来验证你的猜想？（4）导线方向与磁场垂直时，导线受到的安培力大小如何表示？2．磁感应强度(B)(1)磁感应强度的物理含义是什么？(2)磁感应强度是矢量，其大小和方向如何表示？3．安培力的方向（1）我们如何来判断安培力的方向？（2）左手定则的内容是什么？3.电动机（1）电动机广泛的被应用，通过预习你能说说电动机有几个部分组成？（2）电动机的具体原理是什么？例题1：将长0.5m，通过4A电流的通电导线放在匀强磁场中,当导线和磁场方向垂直时,通电导线所受磁场力为0.3N,则匀强磁场的磁疗感应强度B大小为______T,若将通电导线中的电流减为2A,则这时匀强磁场的B为______T,导线受安培力为______N。
例题2：如图所示,一条放在磁场中的通电导线,导线与磁场方向垂直，图中已经分别标明电流、磁场和安培力这三个物理量中两个量的方向,试在图中标出第三个量的方向。
例题3：关于磁场对通电直导线作用力的大小，下列说法中正确的是（）A．通电直导线跟磁场方向平行时作用力最小，但不为零B．通电直导线跟磁场方向垂直时作用力最大C．作用力的大小跟导线与磁场方向的夹角大小无关D．通电直导线跟磁场方向不垂直时肯定无作用力例题4：以下说法正确的是（）A．通电导线在磁场中可能会受到力的作用B．磁铁对通电导线不会有力的作用C．两根通电导线之间不可能有力的作用D．两根通电导线之间只可能有引力的作用，不可能有斥力的作用巩固练习：1.关于磁场方向、电流方向、安培力方向三者之间的关系，正确的说法是( ) A ．磁场方向、电流方向、安培力方向三者之间总是互相垂直的。
《磁场对通电导线的作用力》高一物理教案一、教学目标1.理解磁场对通电导线的作用力（安培力）的概念。
2.掌握安培力的大小和方向判断方法。
3.能够运用安培力公式解决实际问题。
二、教学重难点1.重点：安培力的概念、大小和方向。
2.难点：安培力公式的应用。
三、教学过程1.导入新课（1）回顾上节课的内容，引导学生思考：磁场对磁铁有力的作用，那么磁场对通电导线是否也有力的作用呢？（2）展示实验现象：将一根通电导线放置在磁场中，观察导线受到的力的作用。
2.探究安培力的概念（1）引导学生观察实验现象，提问：通电导线在磁场中受到的力叫什么？（2）讲解安培力的定义：通电导线在磁场中受到的力叫做安培力。
3.学习安培力的大小和方向（1）引导学生观察实验现象，提问：安培力的大小和哪些因素有关？（2）讲解安培力的大小公式：F=BILsinθ，其中B为磁感应强度，I为电流强度，L为导线长度，θ为导线与磁场方向的夹角。
（3）讲解安培力的方向：使用左手定则判断。
4.安培力公式的应用（1）引导学生思考：如何运用安培力公式解决实际问题？（2）讲解例题：一个长直导线放置在匀强磁场中，电流强度为I，导线长度为L，磁感应强度为B，求导线受到的安培力大小和方向。
（3）让学生独立完成练习题，巩固知识。
5.课堂小结（2）强调安培力公式在实际问题中的应用。
6.作业布置（1）课后练习：课本Pxx页习题1、2、3。
（2）预习下一节课内容：磁场对运动电荷的作用力。
四、教学反思本节课通过实验现象引导学生学习安培力的概念、大小和方向，以及安培力公式的应用。
在教学过程中，注重启发式教学，让学生积极参与，提高课堂效果。
课后应及时了解学生的学习情况，针对不同学生进行个别辅导，帮助他们掌握安培力的知识。
1.安培力的概念（1）实验现象：将一根通电导线放置在磁场中，观察导线受到的力的作用。
（2）安培力的定义：通电导线在磁场中受到的力叫做安培力。
2.安培力的大小和方向（1）安培力的大小公式：F=BILsinθ（2）安培力的方向：使用左手定则判断。
磁场对通电导线的作用力知识元安培力知识讲解1．安培力是磁场对电流的作用力，是一种性质力，其作用点可等效在导体的几何中心．2．安培力的大小（1）计算公式：F=BIL sinθ（2）对公式的理公式F=BIL sinθ可理解为F=B(sinθ)IL，此时B sinθ为B沿垂直I方向上的分量，也可理解为F=BI(L sinθ)，此时L sinθ为L沿垂直B的方向上的投影长度，也叫“有效长度”，公式中的θ是B和I方向间的夹角．注意：①导线是弯曲的，此时公式F=BIL sinθ中的L并不是导线的总长度，而应是弯曲导线的“有效长度”．它等于连接导线两端点直线的长度（如图所示），相应的电流方向沿两端点连线由始端流向末端．②安培力公式一般用于匀强磁场．在非匀强磁场中很短的导体也可使用，此时B的大小和方向与导体所在处的B的大小和方向相同．若在非匀强磁场中，导体较长，可将导体分成若干小段，求出各段受到的磁场力，然后求合力．3．左手定则①用于判断通电直导线在磁场中的的受力方向②用于判断带电粒子在磁场中的的受力方向方法：伸开左手，使拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一个平面内，让磁感线穿入手心，并使四指指向电流的方向，大拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向（书上定义），我在这里想说一点，是不是左手定则只可以判断受力方向，我的答案是非也，在判断力的方向时，是知二求一（知道电流方向与磁场方向求力的方向），所以也可以知道力与电流求磁场，或是知道力与磁场求电流。
4．安培力的方向在解决有关磁场对电流的作用的问题时，能否正确判断安培力的方向是解决问题的关键，在判定安培力的方向时要注意以下两点：（1）安培力的方向总是既与磁场方向垂直，又与电流方向垂直，也就是说安培力的方向总是垂直于磁场和电流所决定的平面．因此，在判断时首先确定磁场和电流所确定的平面，从而判断出安培力的方向在哪一条直线上，然后再根据左手定则判断出安培力的具体方向．（2）当电流方向跟磁场方向不垂直时，安培力的方向仍垂直电流和磁场所决定的平面，所以仍可用左手定则来判断安培力的方向，只是磁感线不再垂直穿过手心．的方向被唯一确定；但若已知B（或I）、F 注意：若已知B、I方向，则由左手定则得F安的方向，由于B只要穿过手心即可，则I（或B）的方向不唯一、安简单概括磁场对电流的作用应用步骤：1．选择研究对象以及研究过程；2．在某瞬时对物体进行受力分析并应用牛顿第二定律；3．带入安培力公式和电学公式进行公式整理；4．求解，必要时对结果进行验证或讨论。
第2节磁场对通电导线的作用---安培力一、教学目标1、知识与技能知道什么是安培力；知道安培力与哪些因素有关；掌握安培力的计算公式，会计算匀强磁场中安培力的大小；会用左手定则判断安培力的方向。
2、过程与方法用控制变量法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。
3、情感态度与价值观培养学生的观察能力、分析综合能力；认识安培力的应用给我们的生活带来的影响；通过分组探究安培力的大小与哪些因素有关，培养团结协作的团队精神。
二、教学重难点1、重点：使学生掌握电流在匀强磁场中所受安培力大小的决定因素、计算公式以及安培力方向的判定；使学生熟练的利用三维视图来分析磁场、电流以及安培力之间的关系。
2、难点：掌握匀强磁场中安培力的计算方法，并能熟练地运用左手定则判断通电导线受到的安培力的方向。
三、教学方法实验探究；师生讨论；生生讨论；讲授法。
四、教学用具马蹄形磁铁；铜棒；导线；干电池；铁架台；开关；PPT课件；FLASH动画等。
五、教学过程步骤教师行为学生行为设计意图课堂准备1、准备课件2、教学仪器：干电池2节、滑动变阻器、开关、导线若干、蹄形磁铁、铝箔、铁架台、导体棒提前预习为了让学生更好地掌握新课知识。
达到深刻理解磁场对通电导线的作用力新课引入师：[设疑]前面学习了电场和磁场，电和磁之间是否存在着某种内在联系？[flash演示]奥斯特实验[提问]小磁针的偏转说明了什么？观看并思考问题激发学生学习本堂课知识的热情。
新课引入 [分析与讨论]小磁针在磁场中受磁场力的作用才会发生偏转，实验结果说明，不仅磁铁能产生磁场，电流也能产生磁场。
通电导线通过周围产生的磁场对磁体有力的作用（电流→磁场→磁体）。
那根据牛顿第三定律可知，磁体通过周围的磁场对通电导线也应该有力的作用（磁体→磁场→电流？）。
下面我们就用一个迷你小实验来探究一下磁场对通电导线是否也有力的作用呢？[板书]学生回答：不仅磁铁能产生磁场，电流也能产生磁场。
引导学生进入新课学习新课教学一、探究磁场对电流的作用1、安培力新课教学当通电导线附近有磁体时，通电导线会受到力的作用。
物理学上把磁场对电流的作用力称为安培力。
2、方向的判断——左手定则[提出问题]从前面的实验中发现，当通电导线的电流方向改变或磁体的磁极位置交换时，通电导线的受力方向也会发生改变。
说明安培力的方向与电流方向和磁场方向有关。
怎样具体确定安培力的方向？物理学家安培通过长期的实验总结出通电直导线所受安培力方向的判定方法——左手定则[Flash演示]并示范讲授左手定则的内容：伸开左手，让拇指与其余四个手指垂直，并与手掌在同一平面内，让磁感线垂直穿过手心，四指指向电流方向，那么，拇指所指方向即为通电导线在磁场中的受力方向。
强调：左手定则是用来判断F方向与电流和磁场方向之间的关系。
观察flash并模仿学习左手定则通过Flasn演示让学生更加容易更加深刻的认识和掌握左手定则，并得到很好的应用新课教学应用：用左手定则解释迷你实验室进一步巩固安培力方向判断的方法[过渡]安培力是个矢量，之前我们已经研究了它的方向，那么它的大小到底会与哪些因素有哪些？3、大小的探究——控制变量法[提出问题]请同学们在上述实验的基础上提出猜想，安培力的大小可能与哪些因素有关？[猜想与假设]引导学生在上述实验的基础上提出猜想，安培力可能与通电导线的长度（通电导线在磁场中的长度）、电压（电流）以及磁场（磁感应强度）等因素有关。
（导线材料？横截面积？）[总结]基于有些因素前任已经排出了其可能性，今天我们就研究一下安培力与电流大小I、磁场中导线长度L及磁感应强度B的关系。
(引导学生进行讨论交流设计实验)[研究方法]从上面的分析可知，影响安培力的因素很多，如果将它们混在一起考虑，无法知道每个因素是怎样影响安培力的。
因此，实验中通常只让某个因素(变量)变化，不让其他因素变化(控制变量)，这样便知道这个因素是如何影响安培力的了。
这就是物理学中一种重要的思想方法——控制变量法。
（类似于探究牛顿第二定律a与F、m的关系2、应用左手定则判断迷你实验室的实验现象的原因根据实验事实进行猜想提出猜想的可能性并进行分析学生进行讨论交流设计探究实验，并懂得与之前学过的探究牛顿第二定律a与F和m的关系进行类比通过探究实验掌握探究实验的方法通过猜想假设，讨论交流提高学生思考问题的能力。
新课教学）[设计实验]（1）研究F与I的关系：控制B、L不变如何改变I？通过调整滑动变阻器的滑片位置改变电流的大小（一种短路，一种较大电阻）如何通过现象判断F与I的关系？观察通电导线摆动后悬线与竖直方向的夹角（安培力越大，摆动角度越大）[实验方案]①将导体棒用细铜丝悬挂起来，细铜丝与电源相连，导体棒置于蹄形磁铁中，并与磁感线垂直。
（蹄形磁铁中间的磁场可以近似认为是匀强磁场）②在磁感应强度和通电导线在磁场中的长度不变的情况下，合上开关，移动滑片位置改变电流的大小，探究电流的大小对安培力的影响。
观察其现象。
[由学生分析现象]当增大流过通电导线的电流时，通电导线摆动后悬线与竖直方向的夹角变大。
（由力的平衡条件可得，F越大，夹角越大）→（定性研究得出）I越大，F越大；I越小，F越小→（经物理学家的进一步定量研究得出）F与I成正比。
（2）研究F与L的关系：控制B、I不变（使滑动变阻器处于被短路状态）如何改变L？通过并列放置2块磁感应强度磁铁改变磁场中导体的长度。
如何放置2块磁铁？（注意：磁铁的并列放置，N与N同向；如果N与S同向，则2个磁场相互抵消）如何通过现象判断F与L的关系？观察通电导线摆动后悬线与竖直方向的夹角。
讨论交流设计的实验方案通过回答教师提问进一步帮助完善实验的设计方案通过调整滑动变阻器的滑片位置改变电流的大小观察通电导线摆动后悬线与竖直方向的夹角（安培力越大，摆动角度越大）根据实验方案进行实验并分析实验现象。
当增大流过通电导线的电流时，通电导线摆动后悬线与竖直方向的夹角变大。
通过回答教师提问进一步帮助完善实验的设计方案磁铁的并列放置，N与N同向通过师生问答进一步改善实验方案通过动手实验提高学生动手能力5个学生一起探究实验,培养学生的团队精神.新课教学 [实验方案]①将导体棒用细铜丝悬挂起来，细铜丝与电源相连，导体棒置于蹄形磁铁中，并与磁感线垂直。
②在磁感应强度与电流的大小情况下，改变通电导线在磁场中的长度，合上开关，探究通电导线在磁场中的长度对安培力的影响。
观察其现象。
[由学生分析现象]当增大通电导线在磁场中的长度时，通电导线摆动后悬线与竖直方向的夹角变大。
→（定性研究得出）L越长，F越大；L越短，F越小→（经定量研究得出）F与L成正比。
（3）研究F与B的关系：控制I、L不变（由于时间关系进行演示，使滑动变阻器处于被短路状态）如何改变B？通过换用1块宽度一样磁性更强的磁铁，改变磁场的磁感应强度。
（用两块小的蹄型磁铁的等效宽度和磁性强的磁铁宽度一样）如何通过现象判断F与B的关系？观察通电导线摆动后悬线与竖直方向的夹角[实验方案]①将导体棒用细铜丝悬挂起来，细铜丝与电源相连，导体棒置于蹄形磁铁中，并与磁感线垂直。
②在电流和通电导线在磁场中的长度不变的情况下不变的情况下，通过换用磁感应强度不同的磁铁，改变磁场的磁感应强度的大小，探究磁感应强度的大小对安培力的影响。
观察其现象。
[教师分析现象]当增大磁感应强度时，通电导线摆动后悬线与竖直方向的夹角变大。
→（定性研究得出）B越大，F越大；B越小，F越小→（进一步定量研究得出）F与B成正比。
观察通电导线摆动后悬线与竖直方向的夹角2、根据实验方案进行实验并分析实验现象。
当增大通电导线在磁场中的长度时，通电导线摆动后悬线与竖直方向的夹角变大。
通过回答教师提问进一步帮助完善实验的设计方案4、通过换用1块宽度一样磁性更强的磁铁，改变磁场的磁感应强度。
（用两块小的蹄型磁铁的等效宽度和磁性强的磁铁宽度一样）观察通电导线摆动后悬线与竖直方向的夹角培养学生独立解决问题的能力新课教学经进一步研究表明：在匀强磁场中，当通电直导线与磁场方向垂直时，通电导线所受的安培力最大，等于磁感应强度B、电流I和导线长度L的乘积，即F=BIL强调：①公式的适用条件——匀强磁场且B与I垂直。
②各物理量单位：F－N，B－T，I－A，L－m（强调L指磁场中通电导线的长度）③公式应用的推广：在非匀强磁场中，上述公式可近似用于很短的一段通电导线。
因为当导线很短时，可近似认为各点的磁感应强度相等。
书P111[课后思考]设疑：当电流方向与磁场方向有一个夹角θ时，安培力大小如何计算？讨论：将磁感应强度分解为两个分量：与电流方向平行的分量B1对电流没有作用力，因此电流所受的作用力F完全由与电流方向垂直的分量B2决定，即F= B2IL=BsinθIL上式包含了两种特例：当通电导线的方向和磁场方向平行(θ=0°或θ=180°)时，安培力等于零；当通电导线的方向和磁场方向垂直（θ=90°）时，安培力最大，F=ILB。
根据实验方案进行实验并分析实验现象。
当增大磁感应强度时，通电导线摆动后悬线与竖直方向的夹角变大。
学习安培力的计算公式、各物理量单位及其公式的适用条件和公式的推广学生课后进行思考通过最后实验现象总结得出知识点，让学生从感性认识转化为理性认识。
通过课后思考提高学生思考问题解决问题的能力。
课堂练习练1：在磁感应强度大小为5T的匀强磁场中，放置一根垂直于磁场方向长为2m的通电导线棒，已知流经导体的电流为5A，则导体棒受到的作用力多大？解：F＝BIL＝5×5×2＝50N学会基本公式的应用课堂练习练2：在同一水平面内的两导轨互相平行，相距2m，置于磁感应强度大小为1.2T，方向竖直向上的匀强磁场中，一质量为3.6kg的铜棒垂直放在导轨上，当棒中的电流为5A时，棒沿导轨做匀速直线运动，则当棒中的电流为8A时，棒的加速度大小为多大？解：当棒中电流为5A时，棒处于平衡状态∴f=F=BIL=1.2×5×2=12N当棒中电流为8A时，根据牛顿第二定律：F`-f=ma 即BI`L-f=ma，1.2×8×2-12=3.6a∴a=2m／s2通过练习巩固本节课知识要点课堂小结1.方法点拨：控制变量法——在探究实验设计中，影响安培力的因素很多，如果将它们混在一起考虑，无法知道每个因素是怎样影响安培力的。
因此，实验中通常只让某个因素(变量)变化，不让其他因素变化(控制变量)，这样便知道这个因素是如何影响安培力的了。
2.知识点点拨：F方向的判断——左手定则F大小的计算——F＝BIL师生一起作课堂小结总结归纳本节课内容，突出重点，解决难点提高学生的归纳总结能力作业课后作业119页3，5课后做作业通过作业进一步加强知识点的训练板书设计（摘要式板书）§3.2探究磁场对电流的作用一、探究安培力1定义：磁场对电流的作用力叫做安培力。
