磁场对电流的作用教学设计示例一
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《电工基础教案》——磁场对电流的作用教案一、教学目标:1. 让学生了解磁场对电流的作用原理。
2. 让学生掌握安培力、洛伦兹力的概念及其计算方法。
3. 培养学生运用理论知识解决实际问题的能力。
二、教学内容:1. 磁场对电流的作用原理2. 安培力的计算方法3. 洛伦兹力的计算方法4. 磁场对电流作用的应用实例三、教学重点与难点:1. 教学重点:磁场对电流的作用原理,安培力、洛伦兹力的计算方法。
2. 教学难点:安培力、洛伦兹力的计算方法及实际应用。
四、教学方法:1. 采用讲授法,讲解磁场对电流的作用原理、安培力、洛伦兹力的计算方法。
2. 采用案例分析法,分析磁场对电流作用的应用实例。
3. 采用互动教学法,引导学生提问、讨论、解答问题。
五、教学步骤:1. 引入话题:介绍磁场对电流的作用在实际生活中的应用,如电动机、发电机等。
2. 讲解磁场对电流的作用原理:阐述安培定律,介绍洛伦兹力。
3. 讲解安培力的计算方法:引导学生理解安培力的计算公式,并进行示例计算。
4. 讲解洛伦兹力的计算方法:引导学生理解洛伦兹力的计算公式,并进行示例计算。
5. 分析磁场对电流作用的应用实例:以电动机、发电机为例,讲解其工作原理。
6. 课堂互动:引导学生提问、讨论、解答相关问题。
7. 总结本节课内容:强调磁场对电流的作用原理及安培力、洛伦兹力的计算方法。
8. 布置课后作业:让学生运用所学知识解决实际问题,加深对磁场对电流作用的理解。
六、教学评估:1. 课后作业:评估学生对磁场对电流作用原理、安培力、洛伦兹力计算方法的掌握情况。
2. 课堂提问:评估学生在课堂上的参与程度,以及对知识点的理解深度。
3. 小组讨论:评估学生在团队合作中的表现,以及对问题的分析与解决能力。
七、教学资源:1. 教材:《电工基础》2. 课件:磁场对电流作用原理、安培力、洛伦兹力的计算方法及应用实例。
3. 实验器材:电流表、电压表、磁场发生器等。
八、教学进度安排:1. 第1周:讲解磁场对电流的作用原理。
一、教案基本信息教案名称:物理磁场对电流的作用教案课时安排:2课时教学目标:1. 让学生了解磁场对电流的作用,掌握安培力的概念。
2. 通过实验观察,让学生理解磁场对电流的作用规律。
3. 培养学生的实验操作能力和观察能力。
教学重点:磁场对电流的作用规律教学难点:安培力的计算和理解二、教学内容和过程第一课时:1. 导入新课:通过复习磁场的基本概念,引导学生思考磁场对电流是否会有作用。
2. 讲解磁场对电流的作用:介绍安培力,解释磁场对电流的作用原理。
3. 实验演示:安排学生观看磁场对电流作用的实验,观察实验现象。
4. 学生实验操作:让学生分组进行实验,亲身体验磁场对电流的作用。
5. 讨论和分析:引导学生根据实验现象,分析磁场对电流的作用规律。
第二课时:1. 复习上节课的内容,提问学生对磁场对电流作用的理解。
2. 讲解安培力的计算方法:介绍安培力的计算公式,解释各参数的含义。
3. 练习计算:给出一些实例,让学生练习计算安培力。
4. 实验演示:安排学生观看更复杂的磁场对电流作用的实验,观察实验现象。
5. 学生实验操作:让学生分组进行更复杂的实验,运用安培力计算方法。
三、作业布置2. 请学生运用安培力计算方法,解决一些实际问题。
四、教学反思本节课通过实验和讲解相结合的方式,让学生了解了磁场对电流的作用,掌握了安培力的概念和计算方法。
在实验操作环节,学生能够积极参与,观察实验现象,培养了自己的实验操作能力和观察能力。
但在讲解安培力计算方法时,部分学生可能存在理解困难,需要在课后进行针对性的辅导。
六、教学评估1. 课堂问答:通过提问学生对磁场对电流作用的理解,评估学生对课堂内容的掌握情况。
2. 实验报告:评估学生在实验过程中的观察、操作和分析能力,以及对安培力计算方法的运用。
3. 作业完成情况:查看学生作业,评估其对安培力计算方法和实际问题的解决能力。
七、教学拓展1. 邀请相关领域的专家或从业者,进行专题讲座,加深学生对磁场对电流作用在现实生活中的应用的理解。
教科版九年级物理上册第八章第二节《磁场对电流的作用》教学设计我的教学设计:一、设计意图:本节课的设计方式采用了问题驱动和实验探究相结合的方式,旨在让学生通过观察实验现象,理解磁场对电流的作用原理。
活动的目的在于培养学生的观察能力、思考能力和动手实践能力,提高他们对物理现象的兴趣和好奇心。
二、教学目标:1. 让学生了解磁场对电流的作用原理。
2. 培养学生观察、思考和动手实践的能力。
3. 激发学生对物理现象的兴趣和好奇心。
三、教学难点与重点:重点:磁场对电流的作用原理。
难点:磁场对电流作用原理的深入理解和应用。
四、教具与学具准备:教具:电磁铁、电流表、导线、开关、磁铁等。
学具:记录本、笔。
五、活动过程:1. 引入:通过展示一个电磁铁吸引铁钉的实验,引发学生对磁场对电流作用的好奇心。
2. 讲解:简要讲解磁场对电流的作用原理,让学生了解电磁铁的工作原理。
4. 讨论交流:让学生分享实验结果,引导学生思考磁场对电流作用的原因,并鼓励学生提出自己的看法和疑问。
六、活动重难点:重点:磁场对电流的作用原理。
难点:磁场对电流作用原理的深入理解和应用。
七、课后反思及拓展延伸:课后反思:通过本节课的教学,学生对磁场对电流的作用有了初步的了解,但在实验操作和现象观察方面仍有待提高。
在今后的教学中,应加强学生的实验操作指导,培养他们的观察能力和思考能力。
拓展延伸:引导学生探索电磁铁在现实生活中的应用,如电磁起重机、电磁继电器等,激发学生对物理知识的兴趣和应用能力。
重点和难点解析:一、磁场对电流的作用原理:这是本节课的核心内容,也是学生需要理解和掌握的重点。
磁场对电流的作用原理涉及到电磁学的基础知识,包括洛伦兹力、电磁感应等。
我需要通过生动的实验现象,让学生直观地感受到磁场对电流的作用,从而引导他们理解这一原理。
二、实验操作和观察能力:三、思考能力和动手实践能力:本节课的教学目标之一是培养学生的思考能力和动手实践能力。
在教学过程中,我需要通过提问、讨论等方式引导学生思考,通过实验让学生动手实践。
《5.4 磁场对电流的作用》案例【教学内容】磁场对电流的作用【教学目标】知识与技能:了解磁场对通电导线有力的作用的这个重要事实,知道这是将电能转化为机械能的基本原理;掌握左手定则,会用它确定安培力的方向,解决有关简单问题;理解安培定则,会用安培力公式进行有关计算。
过程与方法:左手定则和安培定则都是一种判定法则,这种为事物的规律设定某种判断的方法与算术中的口诀有异曲同工之妙。
要在学习和训练中逐步加深对这种思维或判断“工具”作用的认识;通过对安培力的学习,进一步理解磁场的力的性质。
情感态度价值观:通过磁场和电场规律的比较,使学生逐步认识物理世界的和谐之美,培养热爱自然的情感和追求完美的价值观。
【教学重点】安培定律及左手定则。
【教学难点】对安培力及安培定律的理解。
【教具准备】安培力演示仪,电动机模型。
【教学过程】◆创设情境──引出课题1.复习回顾初中所学磁场力的有关知识。
2.回顾复习上节所学磁感强度的定义。
3.实验演示用课本第140页图5-25所示进行演示:磁场对处在其中的通电导线会有力的作用。
◆合作探究──新课学习一、安培力1.安培力概念通电导线处在磁场中,无论是磁体的磁场还是电流的磁场,只要导线中的电流方向不与磁场方向相同或相反,通电导线总会受到磁场的作用力。
物理学上称这个作用力为安培力。
把这个力叫安培力,是为了纪念法国科学家安培在电磁研究中的杰出贡献。
除了产生过程以外,它与其它力没有什么区别,可以改变物体的运动状态,使物体产生加速度,实现对物体的加速;也可以对物体做功,改变物体的功能,实现电能与机械能的转化;也可以改变物体的形状。
2.对安培力的说明(1)安培力是磁场对处在其中的通电导线的作用力,如果导线中没有电流,是不会有安培力的,所以安培力实际上是磁场对电流的作用力。
(2)安培力的有无、大小与导线在磁场中处于静止还是运动状态没有关系。
二、安培定律1.探究安培力大小的决定因素(1)定性探究:用课本第140页图5-25所示进行演示,先后改变磁铁(磁感强度)、电流、导线在磁场中的长度(蹄型磁铁的宽度),发现安培力大小变化。
磁场对电流的作用——初中物理第三册教案一、教学目标1.理解磁场对电流的作用原理。
2.掌握通电导体在磁场中受到力的方向和大小。
3.能够运用磁场对电流的作用原理解决实际问题。
二、教学重点与难点1.教学重点:磁场对电流的作用原理,通电导体在磁场中受到力的方向和大小。
2.教学难点:磁场对电流作用的具体计算和应用。
三、教学准备1.教具:通电导体模型、磁场模型、电流表、电压表、导线、开关等。
2.教学资源:PPT、教学视频、实验器材等。
四、教学过程第一课时一、导入1.引导学生回顾磁场的概念,让学生举例说明磁场在生活中的一些应用。
2.提问:同学们,你们知道磁场对电流有什么作用吗?二、新课内容1.讲解磁场对电流的作用原理,引导学生思考磁场对电流的作用力是如何产生的。
2.通过PPT展示通电导体在磁场中的实验现象,让学生观察并描述实验现象。
3.讲解通电导体在磁场中受到力的方向和大小,给出左手定则。
三、课堂互动1.让学生分组进行实验,观察通电导体在磁场中的受力情况。
四、课堂小结2.提问:同学们,你们能用自己的语言解释一下磁场对电流的作用吗?第二课时一、复习导入1.复习上节课所学内容,让学生回答磁场对电流的作用原理。
2.提问:同学们,你们知道如何计算磁场对电流的作用力大小吗?二、新课内容1.讲解磁场对电流作用力的计算公式,引导学生理解公式中各个物理量的含义。
2.通过例题讲解磁场对电流作用力的计算方法。
3.讲解磁场对电流作用力的应用,如电动机、发电机等。
三、课堂互动1.让学生分组进行计算题练习,巩固磁场对电流作用力的计算方法。
2.让学生分享自己的计算过程,互相学习、交流。
四、课堂小结2.提问:同学们,你们能用自己的语言解释一下如何计算磁场对电流的作用力吗?第三课时一、复习导入1.复习前两节课所学内容,让学生回答磁场对电流的作用原理和计算方法。
2.提问:同学们,你们知道如何设计一个简单的电动机吗?二、新课内容1.讲解电动机的工作原理,引导学生理解电动机是如何将电能转化为机械能的。
《磁场对电流的作用》教案一、教学目标1. 让学生了解磁场对电流的作用,知道磁场对电流有力的作用。
2. 培养学生运用科学的方法研究问题的能力。
3. 培养学生合作、交流的能力,提高学生的实验技能。
二、教学重点与难点1. 教学重点:磁场对电流的作用。
2. 教学难点:安培力的大小与哪些因素有关。
三、教学方法采用实验法、问题驱动法和小组合作交流法。
四、教学准备1. 实验器材:电流表、电压表、滑动变阻器、电磁铁、铁钉、导线、电池等。
2. 教学工具:PPT、黑板、粉笔等。
五、教学过程1. 导入新课创设情境,引导学生回顾磁场与电流的关系,引出本节课的主题——磁场对电流的作用。
2. 自主学习(1)磁场对电流有什么作用?(2)安培力的大小与哪些因素有关?3. 实验探究分组进行实验,观察电磁铁吸引铁钉的情况,并记录实验数据。
引导学生分析实验现象,探讨安培力的大小与哪些因素有关。
4. 课堂讨论各小组汇报实验结果,全班同学共同讨论,得出结论:安培力的大小与电流的大小、磁场强度、导线的长度以及导线与磁场的夹角有关。
5. 知识拓展介绍安培力的应用,如电动机、发电机等。
引导学生思考磁场对电流的作用在现实生活中的应用。
6. 课堂小结7. 布置作业设计一些有关磁场对电流作用的练习题,巩固所学知识。
六、教学反思在课后对自己的教学进行反思,看是否达到了教学目标,学生是否掌握了磁场对电流的作用。
如有需要,对教学方法进行调整。
七、课后辅导针对学生在学习中遇到的问题,进行课后辅导,帮助学生更好地理解磁场对电流的作用。
八、教学评价通过课堂表现、作业完成情况和实验报告,评价学生对磁场对电流作用的掌握程度。
九、教学进度安排本节课安排在某个课时,根据学校教学计划进行。
十、教学资源1. 教材2. 实验器材3. PPT4. 网络资源关于磁场对电流作用的相关知识。
六、教学活动设计1. 导入新课:通过复习上一节课的内容,引导学生回顾磁场对电流的作用,并提问:“你们认为磁场对电流的作用有哪些实际应用?”2. 实验演示:教师演示电动机的原理,让学生直观地感受磁场对电流的作用。
磁场对电流的作用教案磁场对电流的作用教案1(一)教学目的1.知道磁场对通电导体有作用力。
2.知道通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁感线方向有关,改变电流方向或改变磁感线方向,导体的受力方向随着改变。
3.知道通电线圈在磁场中转动的道理。
4.知道通电导体和通电线圈在磁场中受力而运动,是消耗了电能,得到了机械能。
5.培养学生观察能力和推理、归纳、概括物理知识的能力。
(二)教具小型直流电动机一台,学生用电源一台,大蹄形磁铁一块,干电池一节,用铝箔自制的圆筒一根(粗细、长短与铅笔差不多),两根铝箔条(用透明胶与铝箔筒的两端相连接),支架(吊铝箔筒用),如课本图12-10的挂图,线圈(参见图12-2),抄有题目的小黑板一块(也可用投影片代替)。
(三)教学过程1.引入新课本章主要研究电能;第一节和第二节我们研究了获得电能的原理和方法,第三节我们研究了电能的输送。
电能输送到用电单位,要使用电能,这就涉及到用电器,以前我们研究了电灯、电炉、电话等用电器,今天我们要研究另一种用电器--电动机。
出示电动机,给它通电,学生看到电动机转动,提高了学习兴趣。
提问:电动机是根据什么原理工作的呢?讲述:要回答这个问题,还得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,电流对磁体施加力时,磁体也应该对电流有力的作用。
下面我们通过实验来研究这个推断。
2.进行新课(1)通电导体在磁场里受到力的作用板书课题:〈第四节磁场对电流的作用〉介绍实验装置,将铝箔筒两端的铝箔条吊挂在支架上,使铝箔筒静止在磁铁的磁场中(参见课本中的图12-9)。
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。
演示实验1:用一节干电池给铝箔筒通电(瞬时短路),让学生观察铝箔筒的运动情况,并回答小黑板上的.题1:给静止在磁场中的铝箔筒通电时,铝箔筒会xxx,这说明xxx。
一、教案基本信息《电工基础教案》——磁场对电流的作用教案课时安排:2课时(90分钟)教学目标:1. 让学生了解磁场对电流的作用的基本原理。
2. 让学生掌握安培力、洛伦兹力的概念及其计算方法。
3. 培养学生动手实验、观察现象、分析问题的能力。
教学内容:1. 磁场对电流的作用原理2. 安培力的计算方法3. 洛伦兹力的概念及计算方法4. 实验操作及数据分析二、教学过程第一课时:1. 导入新课:回顾上一节课的内容,引导学生思考电流在磁场中会受到什么力的作用。
2. 知识讲解:讲解磁场对电流的作用原理,介绍安培力的大小计算方法及影响因素。
3. 课堂互动:提问学生关于安培力的问题,引导学生运用所学知识进行分析。
4. 实验演示:进行磁场对电流的作用实验,让学生观察实验现象,体会安培力的作用。
5. 练习巩固:布置一些有关安培力的计算题,让学生独立完成。
第二课时:1. 复习导入:回顾上一节课的内容,引导学生思考电流在磁场中还会受到什么力的作用。
2. 知识讲解:讲解洛伦兹力的概念及其计算方法,介绍洛伦兹力在实际应用中的重要性。
3. 课堂互动:提问学生关于洛伦兹力的问题,引导学生运用所学知识进行分析。
4. 实验演示:进行洛伦兹力的实验演示,让学生观察实验现象,体会洛伦兹力的作用。
5. 练习巩固:布置一些有关洛伦兹力的计算题,让学生独立完成。
6. 课堂小结:总结本节课所学内容,强调磁场对电流的作用原理及计算方法。
三、教学评价1. 课后作业:布置有关磁场对电流作用的习题,检验学生掌握情况。
2. 实验报告:评估学生在实验过程中的表现,包括观察现象、数据分析等方面。
3. 课堂提问:评价学生在课堂上的参与程度,检验学生对知识的理解和运用能力。
四、教学资源1. 实验器材:电流表、电压表、导线、磁铁、滑动变阻器等。
2. 教学课件:制作有关磁场对电流作用的PPT,辅助讲解和展示实验现象。
3. 参考资料:提供一些关于磁场对电流作用的学术论文或教材,供学生课后自学。
磁场对电流的作用教案一、教学目标:1. 让学生了解磁场对电流的作用,理解安培力定律。
2. 培养学生运用科学知识解决实际问题的能力。
3. 激发学生对物理学科的兴趣,培养学生的探索精神。
二、教学内容:1. 磁场对电流的作用原理。
2. 安培力定律的表述及应用。
3. 磁场对电流作用实验的操作与分析。
三、教学重点与难点:1. 教学重点:磁场对电流的作用原理,安培力定律的应用。
2. 教学难点:安培力的大小计算,实验操作中的数据分析。
四、教学方法:1. 采用问题驱动法,引导学生思考磁场对电流的作用。
2. 利用实验演示,让学生直观地感受磁场对电流的作用。
3. 运用案例分析法,培养学生解决实际问题的能力。
五、教学过程:1. 引入:通过讲解电磁感应现象,引导学生了解磁场与电流之间的关系。
2. 讲解磁场对电流的作用原理,阐述安培力定律的内容。
3. 演示磁场对电流作用的实验,让学生观察并记录实验现象。
4. 分析实验数据,引导学生运用安培力定律解释实验结果。
5. 练习:让学生运用安培力定律解决实际问题,如计算电流在磁场中所受的安培力。
6. 总结:回顾本节课所学内容,强调磁场对电流的作用及其应用。
7. 作业布置:让学生绘制安培力定律的应用实例,并进行简要解释。
8. 课后反思:教师对本节课的教学情况进行总结,为学生提供反馈。
六、教学评估:1. 评估学生对磁场对电流作用原理的理解程度。
2. 评估学生对安培力定律的掌握情况。
3. 评估学生在实验操作中的观察能力及数据分析能力。
七、教学拓展:1. 探讨磁场对电流作用在其他领域的应用,如电机、发电机等。
2. 介绍安培力的计算在工程实践中的应用。
八、教学资源:1. 实验设备:电流表、电压表、导线、磁场发生器等。
2. 教学课件:磁场对电流作用原理、安培力定律等。
九、教学进度安排:1. 第一课时:讲解磁场对电流的作用原理,阐述安培力定律。
2. 第二课时:演示实验,分析实验现象,运用安培力定律解释实验结果。
磁场对电流的作用教学设计林福州(一)教学目的1.知道磁场对通电导体有作用力。
2.知道通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁感应线方向有关,改变电流方向或改变磁感线方向,导体的受力方向随着改变。
3.知道通电线圈在磁场中转动的原理。
4.知道通电导体和通电线圈在磁场中受力而运动,是消耗了电能,得到了机械能。
5.培养学生观察能力和推理、归纳、概括物理知识的能力。
(二)教学重难点1、重点:(1)、安培力的大小和方向(2)、安培定则的应用2、难点:(1)、安培定则(2)、通电线圈在磁场中转动的原理(三)教学方法实验演示法、学生分组讨论法、讲授法(四)教具小型直流电动机一台,学生用电源一台,大蹄形磁铁一块,干电池一节,用铝箔自制的圆筒一根(粗细、长短与铅笔差不多),两根铝箔条(用透明胶与铝箔筒的两端相连接),支架(吊铝箔筒用),如课本图12—10的挂图,线圈(参见图12—2),抄有题目的小黑板一块(也可用幻灯片代替)。
(五)教学过程1.引入新课本章主要研究电能:第一节和第二节我们研究了获得电能的原理和方法,第三节我们研究了电能的输送,电能输送到用电单位,要使用电能,这就涉及到用电器,以前我们研究了电灯、电炉、电话等用电器,今天我们要研究另一种用电器一电动机。
出示电动机,给它通电,学生看到电动机转动,提高了学习兴趣。
提问:电动机是根据什么原理工作的呢讲述:要回答这个问题,还得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,电流对磁体施加力时,磁体也应该对电流有力的作用。
下面我们通过实验来研究这个推断。
2.进行新课(1)通电导体在磁场里受到力的作用板书课题:〈第四节磁场对电流的作用〉介绍实验装置,将铝箔筒两端的铝箔条吊挂在支架上,使铝箔筒静止在磁铁的磁场中(参见课本中的图12—9)。
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。
演示实验1:用一节干电池给铝箔筒通电(瞬时短路),让学生观察铝箔筒的运动情况,并回答小黑板上的题1:给静止在磁场中的铝箔筒通电时,铝箔筒会______,这说明______。
板书:<1.通电导体在磁场中受到力的作用。
〉(2)通电导体在磁场里受力的方向,跟电流方向和磁感线方向有关教师说明: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。
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后回答小黑板上的题2: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_________,这说明_________。
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______,这说明______。
归纳实验2的结论并板书:〈2.通电导体在磁场里受力的方向,跟电流方向和磁感线方向有关。
〉(3)磁场对通电线圈的作用提问:应用上面的实验结论,我们来分析一个问题:如果把直导线弯成线圈,放入磁场中并通电,它的受力情况是怎样的呢出示方框线圈在磁场中的直观模型(磁极用两堆书代替),并出示如课本上图12—10的挂图(此时,图中还没有标出受力方向)。
引导学生分析:通电时,图甲中ab边和cd边都在磁场中,都要受力,因为电流方向相反,所以受力方向也肯定相反。
提问:你们想想看,线圈会怎样运动呢演示实验3:将电动机上的电刷、换向器拆下(实质是线圈)后通电,让学生观察线圈的运动情况。
”教师指明:线圈转动正是因为两条边受力方向相反,边说边在挂图上标明ab和cd边的受力方向。
提问:线圈为什么会停下来呢利用模型和挂图分析:在甲图位置时,两边受力方向相反,但不在一条直线上,所以线圈会转动。
当转动到乙图位置时,两边受力方向相反,且在同一直线上,线圈在平衡力作用下保持平衡而静止。
板书结论:〈3.通电线圈在磁场中受力转动,到平衡位置时静止。
〉(4)讨论①教材中的“想想议议”。
②小黑板上的题3:通电导体在磁场中受力而运动是消耗了______得到了______能。
板书:〈4.通电导体在磁场中运动是消耗了电能,得到了机械能。
〉3.小结:板书的四条结论。
4.作业(思考题):电动机就是根据通电线圈在磁场中受力而转动的道理工作的。
但实际制成电动机时,还有些问题需要我们解决,比如:通电线圈不能连续转动,而实际电动机要能连续转动,这个问题同学们先思考,下节我们研究。
(六)说明:1.受力方向与电流方向和磁感线方向垂直,这一点不能从实验直接得到(因为运动方向并不一定是受力方向),且与后面学习联系不大,本教案没讲这一点。
2.教案最后的思考题是为下节学习作准备。
一、课题:第六章第一节探究磁场对电流的作用二、教学目标1、知识与技能(1)通过实验,认识到通电导线在磁场中受到力的作用,这种力就叫安培力。
(2)知道影响安培力大小和方向的因素;知道左手定则和安培力大小的计算公式。
(3)用左手定则判断安培力的方向,能计算在匀强磁场中,通电导线所受安培力的大小。
2、过程与方法(1)经历科学探究的过程,培养分析解决问题的能力。
(2)使用控制变量法来研究安培力的大小与什么有关。
(3)尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产、生活相关的实际问题如电机的转动和磁电式电表的原理。
3、情感态度与价值观(1)通过对电磁关系的学习,领略自然界的奇妙与和谐,发展对科学的好奇心与求知欲,热于探索自然界的奥秘(2)体会物理知识运用的价值,逐渐提高发现日常生活中与物理有关问题的意识。
三、教学重难点重点: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视图来分析磁场、电流以及安培力之间的关系。
难点:在掌握磁感应强度定义的基础上,掌握磁场对电流作用的计算方法,并能熟练地运用左手定则判断通电导线受到的磁场力的方向四、教学方法演示法、合作探究法、讨论法、归纳法五、教学用具蹄形磁铁、电池组、铝箔、胶纸、导线、黑板、投影仪六、教学过程1、新课导入(旁白):同学们,在第五章磁场的学习中,我们了解了磁现象在生产生活中的一些应用,也知道了磁场的特点和与磁场相关的一些基本概念。
既然我们已经学到了磁场,有一位物理学家我们是不能不认识的,那就是——奥斯特(放映幻灯片),他有一个非常着名的故事:奥斯特一直相信电和磁之间存在着内在联系,却总是找不到,有一次,他在大学讲课,将一个小磁针放在了通电导线旁边,小磁针竟然偏转了,这一发现使得他在喜出望外,以至于在讲台上摔了一跤。
提问:为什么奥斯特看到小磁针动了一下会这么激动他终于找到了电和磁的内在联系。
小磁针的颤动反映了电和磁之间什么样的联系电流产生的磁场对小磁针有力的作用。
提问:现在我们知道电流对小磁针有力的作用,小磁针对通电导体是否也有力的作用呢猜想:根据牛顿第三定律,力的作用是相互的,小磁针产生的磁场对通电导体也有力的作用。
(旁白):那么,这节课就让我们一起来探究一下这个作用力。
板书:探究磁场对电流的作用2、讲授新课(旁白)首先,我们来通过实验来验证一下我们的猜想是否正确。
板书:实验一:探究磁场对电流是否有力的作用。
提问:要想探究磁场对电流的作用,我们需要哪些实验仪器呢产生磁场——磁铁;电流——电源、导线、导体(铝箔)(旁白):在这里呢,老师给大家准备了蹄形磁铁,几节干电池,几根导线,还有铝箔。
平时我们拿铝箔做什么呢对,烧烤时用的,它不仅可以帮我们制作美味的食物,还可以在实验探究中发挥作用。
选择铝箔做导体,是因为铝箔质量较轻,用它做实验,实验现象比较明显。
(幻灯片:迷你实验室实验目的、实验器材)(旁白)这是一个简单的实验,器材较少,容易操作,所以,老师想请几个同学上来为大家做演示,谁想上来试试实验一(幻灯片显示实验现象)(旁白)好,感谢几个同学为我们做了精彩的实验演示,后面的同学是不是没看清楚啊老师课前也把这个实验做了一遍,放给大家看清楚一点(放映录像)。
那么,在刚才的实验中,使天桥弯曲的力,和我们以前学习的力,比如重力、支持力、电场力等,是不同性质的力,我们将它定义为安培力。
(幻灯片)安培力的定义:在物理学中,我们将磁场对电流的作用称为安培力。
提问:一般来说,我们研究一个力,都是研究它的什么呢大小和方向。
(旁白)我们就先来研究一下安培力的方向。
提问:在刚才的实验中,为什么铝箔是向上(下)凸(凹)的呢这个磁场力的方向跟什么因素有关猜想:这个力是磁场对电流的作用,力有方向,磁场有方向,电流也有方向,所以力的方向应该是由磁场和电流的方向来决定。
提问:那么,我们应该通过什么样的实验方法来研究这三个变量之间的关系呢控制变量法(旁白)现在,我们来验证一下我们的猜想,请两位同学上台来做实验:实验二实验目的:探究安培力的方向①改变电池的正负极接线,观察实验现象:“天桥”弯曲的方向与刚才相反,说明改变通电导体的电流方向,通电导体受力的方向也会发生改变。
②将磁体的S极和N极交换位置,观察实验现象:“天桥”弯曲的方向与刚才相反,说明改变磁场的方向,通电导体受力的方向也会发生改变。
上述2点每做一步用幻灯片显示。
(旁白)通过刚才的实验,我们发现,安培力的方向和磁场、电流的方向有关,现在老师给大家放映一下实验录像,请大家注意观察三个方向的变化。
将三种情况下的图画在黑板上。
提问:通过黑板上的三个图,同学们能不能看出这三个方向之间有什么关系互相垂直除此之外,我们能不能找到一种方法,通过磁场方向和电流方向来判断安培力的方向呢有一位伟大的科学家——安培,经过多次的实验,为我们找到了这三个方向之间的关系:左手定则(幻灯片放映)(旁白)好,现在请大家伸出左手,按照左手定则,让磁感线垂直穿过手心,四指指向电流的方向,大拇指所指的安培力方向是不是和我们画的图吻合呢这就说明,左手定则真的是一种非常有效的方法。
现在,让我们通过两道练习来巩固一下左手定则。
提问:既然安培力的方向由磁场方向和电流方向来决定那安培力的大小呢猜想:由磁感应强度的大小、电流的大小和通电导体的长度决定。
注意:此处提醒学生不要遗漏通电导体的长度。
实验三(直接看录像)实验目的:探究安培力的大小①保持磁感应强度和导线长度不变,增大电流(增加干电池个数),观察实验现象:铝箔弯曲程度变大,即安培力增大。
②保持磁感应强度和电流不变,使通电导线增长(加一个蹄形磁铁),观察实验现象:铝箔弯曲程度变大,即安培力增大。
③保持电流的大小和导线长度不变,增大磁感应强度,观察实验现象:铝箔弯曲程度变大,即安培力增大。
(旁白)以上实验证明,我们的猜想是正确的。
刚才我们通过实验对安培力的大小做了一个定性的分析,那么,我们如何定量计算安培力呢安培力的大小:精确研究表明,在匀强磁场中,在通电导线与磁场方向垂直的情况下,通电导线所受的安培力F等于磁感应强度B、电流I和导线长度L三者的乘积。