初中物理北师大版磁场对通电导线的作用力教案
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《磁场对通电导线的作用力》优质教案6一、教学内容本节课选自高中物理教材《电磁学》第四章第二节,详细内容主要围绕磁场对通电导线的作用力进行讲解。
包括磁场的基本概念、安培力的计算方法以及左手定则的应用。
二、教学目标1. 让学生理解磁场对通电导线的作用力原理,掌握安培力的计算方法。
2. 培养学生运用左手定则解决实际问题的能力。
3. 激发学生对电磁学的学习兴趣,提高学生的科学素养。
三、教学难点与重点难点:安培力的计算方法,左手定则的应用。
重点:磁场对通电导线的作用力原理,安培力与电流、磁场的关系。
四、教具与学具准备1. 教具:电流表、电压表、导线、磁铁、演示用电磁铁、电源等。
2. 学具:学生分组实验所需电流表、电压表、导线、磁铁、电源等。
五、教学过程1. 实践情景引入:用演示用电磁铁吸引铁屑,引导学生思考磁场对通电导线的作用力。
2. 讲解磁场对通电导线的作用力原理,引导学生学习安培力计算方法。
3. 举例讲解:通过例题讲解安培力计算方法,左手定则的应用。
4. 随堂练习:让学生分组实验,测量不同电流、磁场下导线的受力情况,验证安培力计算方法。
六、板书设计1. 磁场对通电导线的作用力原理:安培力计算方法:F = BILsinθ左手定则2. 实例分析:安培力计算与左手定则应用3. 随堂练习:分组实验数据及结论七、作业设计1. 作业题目:(1)计算题:一根长为1m,电流为2A的直导线,垂直放置于磁感应强度为0.5T的磁场中,求导线所受安培力。
(2)应用题:简述左手定则,并说明其在实际中的应用。
2. 答案:(1)F = BILsinθ = 0.5 2 1 sin90° = 1N(2)左手定则:伸开左手,使拇指、食指和中指垂直,中指指向磁场方向,食指指向电流方向,拇指所指方向即为安培力的方向。
实际应用:判断电磁铁的极性,判断电动机的转向等。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思:本节课通过实践情景引入、例题讲解、随堂练习等方式,使学生掌握了磁场对通电导线的作用力原理,安培力的计算方法及左手定则的应用。
初中物理教案:磁场对通电导线的作用力一、教学目标1.了解磁场对通电导线的影响;2.掌握定右手法确定磁场方向的方法;3.了解洛伦兹力的作用,并能运用洛伦兹力计算磁场对通电导线的作用力;4.掌握安培定则,会运用安培定则解决磁场对通电导线的方向和大小。
二、教学重点1.掌握定右手法确定磁场方向的方法;2.掌握运用洛伦兹力计算磁场对通电导线的作用力;3.掌握安培定则,会运用安培定则解决磁场对通电导线的方向和大小。
三、教学难点1.学生理解洛伦兹力的作用过程;2.学生掌握安培定则并会运用。
四、教学方法1.示范教学法:通过实验演示洛伦兹力的作用过程,让学生能够真实感受;2.对话教学法:通过提问、讨论等方式让学生理解掌握安培定则的内容;3.归纳总结法:对本节课所学知识点进行梳理、总结,让学生更好地掌握。
五、教学过程(一)导入1.从学生平时生活中的经验出发,进行引导,例如:你们去公园玩过秋千或者荡索吗?知道为什么荡动吗?2.引入学习内容:通过莫比乌斯带实验出发,引出磁场对通电导线的影响,说明学习本节课的重要性和必要性。
(二)讲解定右手法1.根据莫比乌斯带实验的示范,讲解如何根据定右手法确定磁场方向。
2.通过画图等方式让学生更好地理解定右手法的使用,下面是一个示例图:(三)洛伦兹力的作用1.通过实验演示洛伦兹力的作用过程,让学生能够真实感受。
2.通过提问、讨论等方式让学生理解洛伦兹力的概念。
(四)洛伦兹力计算1.讲解洛伦兹力的计算公式,即F=BlISinθ,其中B为磁感应强度,I为电流强度,l为导线长度,θ为磁感线与导线夹角。
2.通过例题进行练习,让学生掌握运用洛伦兹力计算磁场对通电导线的作用力的方法。
(五)安培定则的讲解与练习1.讲解安培定则的定义和应用条件。
2.通过例题进行练习,让学生掌握运用安培定则解决磁场对通电导线的方向和大小的方法。
(六)课堂练习1.通过小组讨论、个人思考等方式进行课堂练习,巩固学生所学知识。
高中物理教学教案课题 3.4 磁场对通电导线的作用力新授课教学目标(一)知识与技能1、知道什么是安培力,会推导安培力公式F=BIL sinθ。
2、知道左手定则的内容,并会用它判断安培力的方向。
3、了解磁电式电流表的工作原理。
(二)过程与方法通过演示实验归纳、总结安培力的方向与电流、磁场方向的关系——左手定则。
(三)情感、态度与价值观1、通过推导一般情况下安培力的公式F=BIL sinθ,使学生形成认识事物规律要抓住一般性的科学方法。
2、通过了解磁电式电流表的工作原理,感受物理知识的相互联系。
教学重点、难点教学重点安培力的大小计算和方向的判定。
教学难点用左手定则判定安培力的方向。
教学方法实验观察法、逻辑推理法、讲解法教学手段蹄形磁铁多个、导线和开关、电源、铁架台、两条平行通电直导线、投影片,多媒体辅助教学设备教学活动(一)引入新课通过第二节的学习,我们已经初步了解磁场对通电导线的作用力。
安培在这方面的研究做出了杰出的贡献,为了纪念他,人们把通电导线在磁场中所受的作用力叫做安培力。
这节课我们对安培力作进一步的讨论。
(二)进行新课1、安培力的方向演示实验:(1)改变电流的方向现象:导体向相反的方向运动。
(2)调换磁铁两极的位置来改变磁场方向现象:导体又向相反的方向运动。
教师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,也就是说,安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所在的平面。
左手定则通电直导线所受安培力的方向和磁场方向、电流方向之间的关系,可以用左手定则来判定:伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都和手掌在一个平面内,把手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,并使伸开的四指指向电流的方向,那么,大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。
例:判断下图中导线A所受磁场力的方向。
通电平行直导线间的作用力方向如何呢?演示实验:学生活动学生观测实验现象(1)电流的方向相同时 现象:两平行导线相互靠近。
《磁场对通电导线的作用力》精品教案6一、教学内容本节课选自物理教材第九章《电磁学》第三节《磁场对通电导线的作用力》。
详细内容包括:磁场对通电导线作用力的定义、安培力定律、左手定则的应用,以及磁场对通电导线作用力的计算。
二、教学目标1. 理解磁场对通电导线作用力的概念,掌握安培力定律。
2. 学会使用左手定则判断磁场对通电导线作用力的方向。
3. 能够运用磁场对通电导线作用力的计算公式解决实际问题。
三、教学难点与重点难点:磁场对通电导线作用力的计算。
重点:安培力定律、左手定则的应用。
四、教具与学具准备1. 教具:磁场演示器、电流表、导线、电源、磁铁。
2. 学具:计算器、练习本、铅笔。
五、教学过程1. 实践情景引入:通过演示磁场演示器,让学生观察电流通过导线时受到的磁场力作用。
2. 知识讲解:(1) 安培力定律:讲解安培力定律的原理,引导学生理解磁场对通电导线作用力的计算方法。
(2) 左手定则:讲解左手定则的使用方法,让学生学会判断磁场对通电导线作用力的方向。
3. 例题讲解:讲解一道磁场对通电导线作用力的计算题,步骤如下:(1) 分析题目,列出已知量和未知量。
(2) 运用安培力定律和左手定则,列出计算公式。
(3) 代入已知量,求解未知量。
4. 随堂练习:让学生独立完成一道磁场对通电导线作用力的计算题,巩固所学知识。
六、板书设计1. 磁场对通电导线的作用力(1) 安培力定律(2) 左手定则(3) 计算公式2. 例题解析3. 课堂小结七、作业设计1. 作业题目:计算一道磁场对通电导线作用力的题目。
题目:一根长为1米的直导线,通以5安培的电流,放入磁感应强度为0.5特斯拉的磁场中,求导线受到的磁场力。
答案:F = BIL = 0.5 × 5 × 1 = 2.5牛顿2. 作业要求:完成题目计算,并解释计算过程中所用到的公式和原理。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思:本节课学生对磁场对通电导线作用力的理解程度,以及解题方法的掌握情况。
一、简单磁现象教学目标知识与技能1.知道一些简单的磁现象。
2.知道磁体、磁极、磁化、磁性材料等概念。
3.了解磁性材料在实际中的应用。
过程与方法1.感知磁体的性质,通过观察实验现象认识磁极、磁体的指向性和吸铁性。
2.体会运用实验来研究、感知物理问题的方法。
情感、态度与价值观1.通过了解我国古代对磁的研究方面取得的成就,增强学生的爱国热情。
2.体验探索科学的乐趣,养成主动与他人交流合作的精神。
教学重点磁体的含义和性质;磁化过程和永磁体;磁性材料的分类。
教学难点磁体两极的含义、磁化、硬磁材料和软磁材料的区别。
教具准备小磁针、条形磁体、蹄形磁体、铁屑、铁片、各种硬币、钢条、环形磁体、多媒体课件等。
教学过程新课引入情境1:播放极光图片。
提问:美丽的极光现象与什么有关?引出极光与磁有关。
今天开始我们走进磁的世界,我们一起来学习“第十四章磁现象”。
情境2:魔术——听话的小针(手里偷偷地攥一块磁铁,用它来操控桌面上的磁针)。
提问:为什么我可以操控它?(手中磁铁的作用)点题:通过接下来的学习,我们会有进一步的认识,这节课我们来学习简单磁现象。
知识点一简单的磁现象让学生自己动手实验,根据现象归纳并回答老师的问题。
探究1:磁铁只能吸引铁吗?还能吸引其他物质吗?(说明操作过程,学生实验并观察现象,说出自己的认识)分析总结:(1)磁性:能吸引铁、钴、镍等物质的性质。
(2)磁体:具有磁性的物体。
探究2:磁体上什么地方磁性最强?什么地方最弱?(说明操作过程,观察到的现象以及认识)分析总结:磁体两端的磁性最强,叫作磁极。
探究3:如果磁体被分割成两段或几段后,每一段磁体上是否仍然有N极和S极?(说明操作及理由)分析总结:断了的磁体又会形成新的磁体,仍然有两极。
探究4:将小磁针放在针尖上,用手拨动小磁针,观察静止时的指向。
(说明操作过程,观察到的现象以及认识)注意:(1)不要让磁体靠近它。
(2)观察其他同学小磁针的指向。
分析总结:小磁针静止后的位置总是指向南北方向,小磁针指向北面的一端叫北极(N 极),指向南面的一端叫南极(S极)。
五、磁场对通电导线的作用力本节内容是在前面的所学的磁的基本知识与电的基本知识的基础上进行实验探究,是对磁场对放入其中的磁体有力的作用的运用与理解,是对后面电动机的学习提供基础知识。
本节内容是一节过度的环境,是将电与磁结合在一起的章节,起到承上启下的作用知道磁场对通电导线有力的作用。
知道磁场对通电导线的作用力方向跟磁场方向和电流方向有关。
过程与方法培养学生理论联系实际的意识。
情感、态度与价值观通过了解物理知识如何转化成实际技术应用,进一步提高学习科学技术知识的兴趣。
四节干电池,直导线,铁架台,导轨,强磁场一、复习,思考,引入新课1、磁体周围存在什么?磁场2、通电直导体周围存在什么?磁场3、通电导线是不是也会受到磁场的作用力呢?磁场对放入其中的磁体有利的作用二、新课教学一、磁场对通电导线的作用1、实验观察①闭合开关,观察铝制直导体运动。
②改变电流方向或改变磁场方向。
闭合开关,原来静止在磁场中的导体发生运动电流方向不变,改变磁场方向,磁场中导体运动方向发生了改变。
磁场方向不变,改变电流方向,磁场中导体运动方向也发生了改变。
总结:1.通电导线在磁场中要受到力的作用。
2.通电直导线在磁场中受到力的方向与电流的方向、磁场的方向有关。
3、左手定则左手定则:判断安培力的方向: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。
二、磁场对通电导线有力的作用应用:动圈式扬声器当线圈中有电流通过时,就会受到磁场作用力而运动由于通过线圈中的电流大小和方向是变化的,所以音圈就会前后反复运动,从而带动纸盆振动,就发出声音。
《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。
第十四章磁现象第五节磁场对通电导线的作用力一、知识与技能1.知道磁场对通电导线有力的作用。
2.知道磁场对通电导线的作用力方向跟磁场方向和电流方向有关。
二、过程与方法培养学生理论联系实际的意义。
三、情感态度与价值观通过了解物理知识如何转化成实际技术应用,进一步提高学习科学技术知识的兴趣。
通电导线在磁场中要受到力的作用通电导线在磁场中要受到力的作用多媒体(课件)1.磁体周围存在什么?磁场2.通电直导体周围存在什么?磁场3.通电导线是不是也会受到磁场的作用力呢?磁场对放入其中的磁体有利的作用一、磁场对通电导线的作用1、实验观察①闭合开关,观察铝制直导体运动。
②改变电流方向或改变磁场方向。
闭合开关,原来静止在磁场中的导体发生运动电流方向不变,改变磁场方向,磁场中导体运动方向发生了改变。
磁场方向不变,改变电流方向,磁场中导体运动方向也发生了改变。
总结:1.通电导线在磁场中要受到力的作用。
2.通电直导线在磁场中受到力的方向与电流的方向、磁场的方向有关。
3、左手定则左手定则:判断安培力的方向: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。
二、磁场对通电导线有力的作用应用:动圈式扬声器当线圈中有电流通过时,就会受到磁场作用力而运动由于通过线圈中的电流大小和方向是变化的,所以音圈就会前后反复运动,从而带动纸盆振动,就发出声音。
完成本课时对应课后练习。
本节课的教学设计中,我用生活中分种子为问题情景导入,让学生分析原因引入本节磁现象。
在授课的过程中,我通过大量的实验,给学生演示,让学生在体验、和观察实验现象的过程中得出几个磁概念。
磁极间的相互作用的实验探究使学生通过磁极间的自由组合,和对结论的分析归纳,培养学生掌握解决问题的思路。
关于磁性,教师补充除铁以外的钴、镍这些铁磁性物质,使学生认识更完善。
常见的磁体采用多媒体展示更形象直观。
给我一个支点,可以撬起整个地球。
——阿基米德§14-5磁场对通电导线的作用力学习目标:1、知道磁场对通电导线有力的作用。
2、知道通电导线在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关。
3、经历磁场对电流产生的实验探究过程,体验控制变量的方法。
4、了解左手定则的应用。
学习重、难点:重点:磁场对通电导线有力的作用难点:通电导线在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向的关系教学方法:推理法、分析归纳法、实验演示法教学过程:一、导课老师:同学们,前段时间,我一朋友的孩子,总是缠着他让去荡秋千,我朋友又没时间,就对我说,你能不能用你所学的物理知识给发明一个电动的秋千呢?经过一段时间的思考与摸索,最近我终于做成了一个电动秋千模型,现在我给大家展示一下,大家想不想看.学生:想看.模型实验演示……教师:同学们,想不想知道这秋千的工作原理呢?学生:想知道!教师:好,那么我们通过今天的学习就能知道这个模型秋千究竟是如何工作的。
教师:下面我们从两方面入手,来研究一下今天这个问题——磁场对通电导线的作用力。
首先我们从理论角度进行分析推理;然后从实验方面进行验证。
教师:理论知识准备与分析知识准备:(学生回答相关知识点)磁场的基本性质: 对放入其中的磁体有力的作用。
奥斯特发现: 电流周围存在磁场。
力的相互性: 物体间力作用是相互的。
理论分析:电流周围有磁场,磁场对磁体会产生作用力,根据力的作用是相互的,磁体周围的磁场对电流也会有力的作用。
结论:磁场对通电导线有力的作用。
教师:下面我们来进行实验验证,那么需要什么实验器材呢?学生:电源,开关,线圈,滑动变阻器,磁体,导线。
教师:同学们说的好,不过今天我们把平行导轨改成了我的这个秋千模型,看看效果如何。
教师:实验演示,结果分析力和运动的关系: 力是改变物体运动状态的原因.运动状态的改变指: 速度发生改变.教师:从秋千的运动状态发生改变可以知道,通电的导线在磁场中受到了力的作用。
五、磁场对通电导线的作用力知识与技能1.知道磁场对电流存在力的作用。
2.知道通电导体在磁场中受力的方向与电流方向及磁场方向均有关。
3.会用左手定则判断磁场力的方向。
4.了解动圈式扬声器和耳机的构造及原理。
过程与方法经历磁场对电流产生作用力的实验探究过程,体验控制变量法的应用。
情感、态度与价值观1.通过实验现象,激发学生的学习兴趣。
2.通过对扬声器、耳机的学习,了解动圈式扬声器和耳机的构造及原理,体会物理现象之间是相互联系的。
教学重点1.知道磁场对通电导线有力的作用。
2.知道通电导线在磁场中受力的方向跟电流的方向和磁场方向有关。
3.会用左手定则判断磁场力的方向。
4.动圈式扬声器的工作原理。
教学难点1.左手定则的应用。
2.动圈式扬声器的工作原理。
教具准备导轨、铝箔筒、直导线、开关、导线、电源、扬声器、多媒体课件等。
新课引入请同学们回忆一下奥斯特实验的发现——电流周围存在磁场,电流通过它产生的磁场对磁体施加作用力(如电流通过它的磁场使周围小磁针受力而转动)。
根据物体间力的作用是相互的,既然电流对磁体施加力,磁体也应该对电流有力的作用。
同学们,你是怎样认为的呢?知识点一磁场对通电导线的作用1.介绍实验装置,将铝箔筒放在支架上,使铝箔筒静止在磁铁的磁场中(参见教材P156图14-41)。
用铝箔筒作通电导体是因为铝箔筒轻,受力后容易运动,以便我们观察。
2.演示实验(1):用学生电源给铝箔筒通电,让学生观察铝箔筒的运动情况。
归纳结论:通电导体在磁场中受到力的作用。
3.提问:通电导体在磁场里受力的方向,跟什么有关呢?学生猜测:电流的方向;磁场的方向。
教师说明:下面我们进一步研究通电导体在磁场里的受力方向与哪些因素有关。
4.演示实验(2):先使电流方向相反,再使磁感线方向相反,让学生观察铝箔筒运动。
保持磁感线方向不变,交换电池两极以改变铝箔筒中电流方向,铝箔筒运动方向会发生改变,这说明受力方向与电流的方向有关。
保持铝箔筒中电流方向不变,交换磁极以改变磁感线方向,铝箔筒运动方向会发生改变,这说明受力方向与磁感线的方向也有关。
《磁场对通电导线的作用力》教学设计教材分析:本节内容是在前面的所学磁的基本知识与电的基本知识的基础上进行实验探究,是对磁场对放入其中的磁体有力的作用的运用与理解,是对后面电动机的学习提供基础知识。
本节内容是一节过渡的内容,是将电与磁结合在一起的章节,在全章中起到承上启下的作用。
一、教学目标【知识与技能】1.知道磁场对通电导线有力的作用。
2.知道磁场对通电导线的作用力方向跟电流方向和磁场方向有关。
3.会用左手定则判断通电导线的受力方向。
4.了解动圈式扬声器的构造和原理。
【过程与方法】1.经历磁场对通电导线产生作用力的实验探究过程,体验控制变量的方法。
2.了解动圈式扬声器的构造和与原理,体验物理现象之间是相互联系的。
【情感态度价值观】通过了解物理知识如何转化成实际技术应用,进一步提高学习科学技术知识的兴趣。
二、教学重难点【重点】实验探究磁场对通电导线的作用力方向跟电流方向和磁感线方向有关。
【难点】会用左手定则判断通电导线的受力方向。
三、教学方法观察法、实验探究法。
四、教具准备U型磁体、电池盒、4节干电池、滑动变阻器、开关、导线、铜管、支架。
五、教学过程(一)激趣引入同学们,生活中我们看到电动车、电风扇、车床,通电后它们为什么会转动呢?你知道吗?你想知道其中的奥秘吗?今天,我们一起来学习第十四章第五节《磁场对通电导线的作用力》。
(二)学习新课1. 观察实验师演示实验,生观察。
将一根通电导线放入磁场中,看到什么现象呢?归纳:通电导线在磁场中受到力的作用2.实验探究(1)提出问题: 通电导体在磁场中所受力的方向可能与什么有关?(2)猜想与假设:猜想1:通电导线受力的方向可能与磁场方向有关猜想2:通电导线受力的方向可能与电流方向有关实验方法:控制变量法(3)制定计划实验步骤:①保持导线ab中的电流方向不变,把磁体的两个磁极对调,让磁感线的方向与原来相反,观察导线ab的运动方向与原来相同还是相反?②保持磁体的N极和S极位置不变,让通过ab的电流方向与原来相反,观察导线ab运动方向与原来相同还是相反?③同时改变电流方向和磁感线方向,观察导线ab的运动方向与原来相同还是相反?(4)进行实验(5)记录数据序号磁体磁场方向电流方向通电导体受力方向1 上端N极,下端S极从b到a 向(“左”或“右”)2 上端N极,下端S极从a到b 向(“左”或“右”)3 上端S极,下端N极从b到a 向(“左”或“右”)(6)分析与论证通电导线在磁场中要受到力的作用,力的方向跟电流的方向、磁感线的方向都有关系。
初中物理《磁场对通电导线的作用》优秀教案范例环节一:新课导入教师首先展示电动小风扇,通电使其转动。
提问:小风扇是靠什么装置来转动的?学生回答是电动机。
接着教师出示电动机,并给它通电转动起来,进一步提问:电动机为什么会转动呢?它是根据什么原理工作呢?从而引出今天的新课。
环节二:新课讲授引导学生回顾之前所学奥斯特实验,请学生描述实验现象,提问:小磁针为什么会转动呢?学生回答:通电导线会在其周围产生磁场,进而影响小磁针的指向。
提出问题老师提问:假如我们将通电导线放在磁场中会不会受到磁场的作用力?力的方向如何改变呢?猜想与假设学生根据已有知识和逆向思维,猜想通电导线在磁场中可能会发生转动,且力的方向和电流、磁场方向有关。
设计实验组织学生分实验小组进行讨论,设计实验方案。
教师提供实验器材,引导学生最终确定实验步骤。
1.根据电路图组装实验器材;2.将一根直导线放入磁场,接通电源,让电流通过导线,观察导线运动;3.把电源的正负极对调后接入电路,使通过直导线的电流方向和原来相反,观察导线运动方向有何变化;4.保持直导线中的电流方向不变,把蹄形磁铁上下极调换一下,观察导线运动方向;5.同时改变导线中电流方向和磁场方向,观察直导线运动方向有何变化。
进行实验与收集证据教师组织学生分小组进行实验,分工合作,认真操作,做好实验现象的记录。
实验结束,由不同学生分享本组实验现象。
分析与论证组织学生对实验现象小组交流讨论,根据通电直导线在不同情况下的运动状态,说出通电导线在磁场中是否受到力的作用,以及作用力方向的影响因素。
先由小组内总结,再让小组代表发言,归纳得出结论:1.通电导线在磁场中要受到力的作用;2.通电导线在磁场中受到力的方向与电流的方向和磁场的方向有关;3.如果电流的方向、磁场的方向都发生改变,通电导线受力的方向不变。
环节三:巩固提高请学生利用本节课所学知识解释课前电动机转动的原理,以及能量是如何转化的。
(通电线圈在磁场中受到力的作用而发生转动,能量由电能转化为机械能)环节四:小结作业小结:请学生总结本节课有什么收获,都学到了哪些知识?作业:课下查阅资料,收集电动机的内部结构组成,在生活中还有哪些广泛的应用。
磁场对通电导线的作用力一、教学目标:①通过学生亲自实验探究,体验科学研究的基本方法,即提出问题,观察实验,收集证据,分析和论证等,知道电动机转动原理.②学会安装和制作简单的电动机.二、重点、难点:重点:磁场对电流的作用力难点:磁场对电流的作用力.三、教学准备:小型直流电动一台,电动机模型一台,学生电源一台,大蹄形磁铁一块,用铝箔自制圆筒一根(代替课本图16-20中自由滚动的金属杆)支架(支起金属轨道),课本图16-21的挂图,有条件的学校可进行学生分组实验或利用多媒体课件.四、教学设计:五、板书设计第三节科学探究:电动机为什么会转动一、电动机的构造:直流电动机主要由:磁铁、线圈、换器和电刷等构成.二、磁场对电流的作用1、磁场对通电导体具有力的作用,其作用的方向与磁场方向、电流方向有关.2、磁场对电流产生作用的两个比不可缺少的条件是磁场和电流.六、教学反思七、教学参考一、直流电动机中线圈能持续转动的原因由于通电线圈在磁场中受力的方向,跟电流的方向和磁感线方向两个因素有关,因此,从理论上讲,改变线圈受力方向有两种方法,一是改变磁感线方向,也就是说及时交换磁极,显然这是不容易做到的,二是改变线圈中电流的方向,这在实际中,通过换向器比较容易实现.一个原因是线圈每当经过平衡位置时,由于惯性会转过平衡位置;另一个原因是,当线圈刚转过平衡位置时,通过换向器及时改变了线圈中的电流方向.二、电动机的分类电动机分直流电动机和交流电动机两大类,用直流电源供电的叫做直流电动机,用交流电源供电的叫做交流电动机.实际的直流电动机比模型电动机要复杂得多.为了使机器平稳运转,线圈不仅要匝数多,而且还应嵌在圆柱铁芯上,组成转子.换向器也由许多铜片组成.与热机相比较电动机有许多优点,在功率相同的情况下,电动机的体积小,工作时不排出废气、烟尘和蒸汽,也不需要燃料和水的储备,由于电动机的构造简单,制造方便,效率高,所以应用十分广泛.直流电动机通常用于电气机车、电车以及轧钢机、起重机等,而家用电器用的一般都是交流电动机.直流电动机教学目的:1、知道直流电动机的原理和主要构造.2、知道换向器在直流电动机中的作用.3、了解直流电动机的优点及其应用.4、培养学生把物理理论应用于实际的能力.教学重点、难点:1.、磁场对电流的作用.2.、磁场对电流作用的现象和规律,电动机的构造和原理.教学过程:1、复习提问:上节课我们做实验给磁场中的导体通电,发现了什么?(学生回答:通电导体在磁场中受力).提问:这个力的方向与哪两个因素有关?(学生回答之后,教师强调:改变电流方向,或改变磁感线方向,导体受力方向就随着改变)提问:出示如课本中的挂图和模型,根据上面的结论,通电线圈在磁场中是怎样受力的?(学生回答:ab边受力向上,cd边受力向下)提问:在这两个力的作用下,线圈怎样运动?(学生回答:线圈会转动)提问:这个现象中能量是怎样转化的?(学生回答:电能转化为机械能)2、引入新课教师陈述:电动机就是利用通电线圈在磁场中受力而转动的现象制成的,它将电能转化成机械能.下面我们来研究电动机是如何利用上述现象制成的,当然,我们先讨论最简单的一种电动机—直流电动机.给出直流电动机定义,并板书:〈第六节直流电动机〉3、进行新课(1)使磁场中的通电线圈能连续转动的办法很多同学可能马上想到通电线圈在磁场中不能连续转动(转到平衡位置要停下来),而实际的电动机要连续转动.怎样解决这个问题呢?(此处可告诉学生把理论用于实际需要再付出很多劳动,还可简介各国对理论应用于实际的重视,以培养学生对应用科学的兴趣)要解决这个问题,我们还得进行深入研究.提问:在上节课的演示实验中,线圈转到平衡位置时是立即停止吗?为什么它不立即停止?(学生答:由于惯性线圈会稍转过平衡位置)提问:转过平衡位置后,为什么它又转回来呢?(利用模型分析:转过平衡位置后,ab 边受力仍朝上,cd边受力仍朝下,正是这一对力使线圈转回来的)提问:要使线圈不转回来,应该在线圈刚转过平衡位置时就改变线圈的受力方向,即使线圈刚转过平衡位置就使ab边受力变为向下,cd边受力变为向上.怎样才能使线圈受力方向发生这样的改变呢?引导学生回忆影响受力方向的两个因素,从而得出:应该在此时改变电流方向,或者改变磁感线方向.进一步引导学生分析:改变磁感线方向就是要及时交换磁极,显然这不容易做到;实际的直流电动机是靠及时改变电流方向来改变受力方向的.板书:〈1、使磁场中的通电线圈连续转动,就要每当线圈刚转过平衡位置,就改变一次电流方向.〉(2)换向器提问:怎样才能使线圈刚转过平衡位置时就及时改变电流方向呢?让学生想办法并开展讨论,教师下去了解学生的情况并鼓励和指导.教师出示:两个半圆铝环和电刷,指出:靠这两样东西就可以解决问题.待学生思考片刻,教师出示已准备的与课本相似的模型,说明铝环与线圈的连接情况和铝环与电刷的配合过程.引出换向器的概念并板书:〈2、换向器的作用:当线圈刚转过平衡位置时,换向器能自动改变线圈中电流的方向,从而改变线圈受力方向,使线圈连续转动.〉让学生仔细观察课本图14-47,进一步弄清楚线圈转动过程,重点是甲图和丙图,回答教师填空式的提问:甲图:电流方向是a→b→c→d,受力方向是ab边受力向上,cd边受力向下,转动方向是顺时针.丙图:电流方向是d→c→b→a,受力方向是ab边受力向下,cd边受力向上,转动方向是顺时针.(3)直流电动机的构造出示:直流电动机,介绍主要构造:磁极、线圈、换向器、电刷.板书:〈3、直流电动机的构造〉演示:给直流电动机通电转动,提高学生兴趣(若时间不允许,可省些演示).告诉学生:下节课同学们将自己装一台小直流电动机,进一步弄清楚它的有关知识.直流电动机教学目的:1、知道直流电动机的原理和主要构造.2、知道换向器在直流电动机中的作用.3、了解直流电动机的优点及其应用.4、培养学生把物理理论应用于实际的能力.教学重点、难点:1.、磁场对电流的作用.2.、磁场对电流作用的现象和规律,电动机的构造和原理.教学过程:1、复习提问:上节课我们做实验给磁场中的导体通电,发现了什么?(学生回答:通电导体在磁场中受力).提问:这个力的方向与哪两个因素有关?(学生回答之后,教师强调:改变电流方向,或改变磁感线方向,导体受力方向就随着改变)提问:出示如课本中的挂图和模型,根据上面的结论,通电线圈在磁场中是怎样受力的?(学生回答:ab边受力向上,cd边受力向下)提问:在这两个力的作用下,线圈怎样运动?(学生回答:线圈会转动)提问:这个现象中能量是怎样转化的?(学生回答:电能转化为机械能)2、引入新课教师陈述:电动机就是利用通电线圈在磁场中受力而转动的现象制成的,它将电能转化成机械能.下面我们来研究电动机是如何利用上述现象制成的,当然,我们先讨论最简单的一种电动机—直流电动机.给出直流电动机定义,并板书:〈第六节直流电动机〉3、进行新课(1)使磁场中的通电线圈能连续转动的办法很多同学可能马上想到通电线圈在磁场中不能连续转动(转到平衡位置要停下来),而实际的电动机要连续转动.怎样解决这个问题呢?(此处可告诉学生把理论用于实际需要再付出很多劳动,还可简介各国对理论应用于实际的重视,以培养学生对应用科学的兴趣)要解决这个问题,我们还得进行深入研究.提问:在上节课的演示实验中,线圈转到平衡位置时是立即停止吗?为什么它不立即停止?(学生答:由于惯性线圈会稍转过平衡位置)提问:转过平衡位置后,为什么它又转回来呢?(利用模型分析:转过平衡位置后,ab 边受力仍朝上,cd边受力仍朝下,正是这一对力使线圈转回来的)提问:要使线圈不转回来,应该在线圈刚转过平衡位置时就改变线圈的受力方向,即使线圈刚转过平衡位置就使ab边受力变为向下,cd边受力变为向上.怎样才能使线圈受力方向发生这样的改变呢?引导学生回忆影响受力方向的两个因素,从而得出:应该在此时改变电流方向,或者改变磁感线方向.进一步引导学生分析:改变磁感线方向就是要及时交换磁极,显然这不容易做到;实际的直流电动机是靠及时改变电流方向来改变受力方向的.板书:〈1、使磁场中的通电线圈连续转动,就要每当线圈刚转过平衡位置,就改变一次电流方向.〉(2)换向器提问:怎样才能使线圈刚转过平衡位置时就及时改变电流方向呢?让学生想办法并开展讨论,教师下去了解学生的情况并鼓励和指导.教师出示:两个半圆铝环和电刷,指出:靠这两样东西就可以解决问题.待学生思考片刻,教师出示已准备的与课本相似的模型,说明铝环与线圈的连接情况和铝环与电刷的配合过程.引出换向器的概念并板书:〈2、换向器的作用:当线圈刚转过平衡位置时,换向器能自动改变线圈中电流的方向,从而改变线圈受力方向,使线圈连续转动.〉让学生仔细观察课本图14-47,进一步弄清楚线圈转动过程,重点是甲图和丙图,回答教师填空式的提问:甲图:电流方向是a→b→c→d,受力方向是ab边受力向上,cd边受力向下,转动方向是顺时针.丙图:电流方向是d→c→b→a,受力方向是ab边受力向下,cd边受力向上,转动方向是顺时针.(3)直流电动机的构造出示:直流电动机,介绍主要构造:磁极、线圈、换向器、电刷.板书:〈3、直流电动机的构造〉演示:给直流电动机通电转动,提高学生兴趣(若时间不允许,可省些演示).告诉学生:下节课同学们将自己装一台小直流电动机,进一步弄清楚它的有关知识.电磁波教学目标知识与技能①了解电磁波的产生;②知道电磁波能在真空中传播;③了解电磁波在真空中传播速度;④会用c=fλ求速度、波长或频率;⑤了解光是一种电磁波;⑥培养学生查阅资料的能力。
第十四章磁现象
第五节磁场对通电导线的作用力
一、教学背景分析
本节内容是本章的难点,学生虽然已初步学习了一些有关磁现象的基本概念和电流磁效应的知识,这些知识及规律几乎都是学生由实验概括得出的,但本节课对学生来说仍然很陌生,所以实验的设计尤其重要。
国家课程标准中要求:通过实验,了解通电螺线管在磁场中会受到力的作用,力的方向与电流及磁场方向都有关系。
所以本节课在设计上有一个最基本的原则,就是要用实验研究问题,得出结论。
比如开头可以从奥斯特实验进行引入,培养学生的逆向思维能力。
在讲到动圈式扬声器和耳机的时候,可以让学生亲自动手,研究它的工作原理,这样可以做到学用结合,提高学习效率。
总体来说,本节课是本着培养学生的思维、锻炼学生的动手能力这个思想进行教学设计的。
二、教学目标
1.经历磁场对通电导线作用力的探究过程,体会控制实验条件的方法。
知道磁场对通电导线有力的作用。
知道磁场对通电导线作用力的方向与通电导线的电流方向、磁场方向有关。
2.了解动圈式扬声器和耳机的构造与原理。
3.运用磁场对通电导线的作用力分析有关物理现象,养成物理知识与实际相联系的习惯。
三、教学重点和难点
教学重点:通过实验知道磁场对通电导线有力的作用,力的方向与电流的方向、磁感线的方向有关。
通电导线在磁场中运动学生很容易理解,由运动转化到受力情况的分析学生不一定能总结到位,教师要引导学生运动状态的变化本质是力的作用,从而进一步分析设计实验,研究通电导线在磁场中受力的方向和哪些因素有关。
教学难点:左手定则及培养学生会从实验现象中总结规律。
观察实验现象很容易,通过现象分析其本质,然后总结成文字将其记录下来,
这些对学生都是一个考验。
从实验现象中把抽象的磁场方向、电流方向、受力方
向三者的关系升华为形象的左手定则,对学生来说难度都很大。
可以通过形象化
的方法,如用插木棍的方法将左手定则具体化,形象化。
四、教学过程
1.教学引入
复习奥斯特实验,通过小磁针的偏转,知道通电导线对它周围的磁体有力的
作用,反过来,磁体对通电导线有没有力的作用?
2.“知识点”教学
设计实验方案,教师提供器材(通电导体、蹄形磁体、
平行导轨),由一个学生上台演示,发现通电导体运动,
分析运动状态改变说明受到了力的作用,从而得出磁场
对通电导线有力的作用。
探究磁场对通电导线作用力的方向相关的因素,根
图14-5-1
据实验现象得出规律。
学生在猜想的时候要有依据。
教师在学生思考的基础上加以肯定,并鼓励学
生上台操作实验进行共同探究。
●设计实验
磁场方向不变,改变电流方向,观察通电直导线向哪个方向运动;
电流方向不变,改变磁场方向,观察通电直导线向哪个方向运动;
同时改变电流方向、磁场方向,观察通电直导线向哪个方向运动。
●设计记录表格
根据记录的实验现象,分析现象,总结磁场对通电导线作用力的方向跟通电导线电流方向和磁场方向有关。
●左手定则
根据刚才的实验现象,以小组为单位进行讨
论,总结规律快速判断力的方向。
根据学生发表
的观点,教师进行引导加以完善,最终得出左手
定则。
然后配合相关的例题进行巩固,加深对左
手定则的理解。
●动圈式扬声器
结合问题看实物,用动圈式扬声器播放音乐。
知道动圈式扬声器的构造有线圈、永磁体、锥形纸盆,
它的工作原理就是利用了磁场对电流有力的作用,使得线
圈带动锥形纸盆振动发声。
●耳机
利用实物投影仪展示:拆开一个废弃的耳机,用镊子将其中的元件慢慢拆开并说出其作用,与扬声器中的元件进行对比讲解,其实它就是一个小扬声器。
3.课堂小结
(1)磁场对通电导线的作用力
通电导体在磁场中要受到力的作用,力的方向与电流的方向、磁感线的方向都有关系。
(2)左手定则
伸开左手,使大拇指与四指在同一平面内并跟四指垂直,让磁感线垂直穿入手心,使四指指向电流方向,这时,拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受磁场力的方向。
(3)应用
动圈式话筒;耳机。
4.小练习
1.若改变通电导线在磁场中受力的方向,可采取的办法( )
A .改变通电导线中的电流大小
B .只改变电流方向或只改变磁感线方向
图
14-5-3 图14-5-2
C.改变电流方向同时改变磁场方向
D.改变电流大小的同时改变磁场的强弱
2.在以下方法中能改变通电导线在磁场中受力方向的是()
A.换一个磁性更强的磁体形成强磁场
B.只改变通电电流的大小
C.同时改变通电电流的方向和磁感线方向
D.只改变电流的方向
五、教学反思
本节课学生在教师的引导下,对通电导体在磁场中是否受力进行猜想和假设。
进而由教师带领学生经历制订计划和设计实验的过程,然后与同学一起总结共同规律,最后将教材中左手定则的内容给出。
课堂尽量多地调动了学生的积极性。
按照课标的要求,学生只要知道通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向有关即可。
左手定则的内容教师可以根据自己学生的情况有选择地进行补充。