3.4 磁场对通电导线的作用力2
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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。
§3.4 磁场对通电导线的作用力 导学案学习目标1、知道什么是安培力,会推导安培力公式F =BIL sin θ。
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。
预习指导学习重点: 安培力的大小计算和方向的判定。
学习难点: 用左手定则判定安培力的方向。
自主学习,合作探究:(阅读课本相关内容,完成下列问题) 1.磁场对 的作用力通常称为安培力。
2. 磁场方向的通电直导线,受到的安培力的大小的跟通电导线在磁场中的长度有关,导线长作用力 ;导线短,作用力 。
用公式表示为 。
3.如果磁场方向与电流方向夹角为θ时,安培力的大小 ,方向仍可用 定则判定。
4.左手定则:伸开左手,使拇指与其余四指 ,并且都与手掌在同一平面内,让磁感线从 进入,四指指向 方向,这时 所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。
5. 在磁电式电流表中,蹄形磁铁和铁心间的磁场是 的。
例1.磁场中有一条通电导线,其方向与磁场方向垂直。
图甲、乙、丙、丁、戊分别表明了电流、磁感应强度和安培力三个量中两个量的方向,试画出第三个量的方向。
甲 乙 丙丁 戊例2.一通电直导线长50厘米,放在如图所示匀强磁场中,电流方向与磁感应强度的方向的夹角为53°,磁感应强度B=2T ,当导线中通2A 的电流时,导线受到的安培力为多大?当堂达标1. 画出图中各磁场对通电导线的安培力的方向2.关于磁电式电流表内的磁铁和铁芯间的矩形线圈与该磁场的关系,下列说法中正确的有( )A.通电线圈旋转的角度不同,它所在位置的磁感应强度大小也不同B.不管通电线圈转到什么位置,它所在位置的磁感应强度大小都相等C.通电线圈旋转的角度不同,它的平面与磁感线的夹角也不同D.以上说法都不对3. 如图,一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时,磁针的S 极向纸内偏转,这一束带电粒子可能是 ( )A . 向右飞行的正离子B . 向左飞行的正离子C . 向右飞行的负离子D. 向左飞行的负离子4. 如图所示,匀强磁场中有一通以方向如图的稳定电流的矩形线abcd ,可绕其中心轴转动,则在转动过程中( )A .ab 和cd 两边始终无磁场力作用。
3.4 、磁场对通电导线的作用力(1.5课时)一、教学目标(一)知识与技能1、知道什么是安培力。
知道通电导线在磁场中所受安培力的方向与电流、磁场方向都垂直时,它的方向的判断----左手定则。
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. 知道电流方向与磁场方向平行时,电流受的安培力最小,等于零;电流方向与磁场方向垂直时,电流受的安培力最大,等于BIL.3、了解磁电式电流表的内部构造的原理。
(二)过程与方法通过演示、分析、归纳、运用使学生理解安培力的方向和大小的计算。
培养学生的间想像能力。
(三)情感态度与价值观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,感受物理知识之间的联系。
二、重点与难点: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,左手定则如何变通使用)。
三、教具:磁铁、电源、金属杆、导线、铁架台、滑动变阻器、多媒体。
四、教学过程:(一)复习引入让学生回忆在在第二节中通电导线在磁场中受力大小与什么因素有关。
过渡:本节我们将对安培力做进一步的讨论。
(二)新课讲解-----第四节、磁场对通电导线的作用力安培力: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】按照P85图3。
1—3所示进行演示。
(1)、改变电流的方向,观察发生的现象.[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,观察发生的现象.[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.(P96图3。
1.1 磁场对通电导线的作用力一、安培力的方向1.安培力:通电导线在 中受的力.2.左手定则:伸开左手,使拇指与其余四个手指 ,并且都与 在同一个平面内;让磁感线从 垂直进入,并使四指指向 的方向,这时 所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向.3.安培力方向与磁场方向、电流方向的关系: , ,即F 垂直于B 与I 所决定的平面.二、安培力的大小1.垂直于磁场B 的方向放置的长为l 的通电导线,当通过的电流为I 时,所受安培力为F = . 2.当磁感应强度B 的方向与电流方向成θ角时,公式F = . 三、磁电式电流表1.原理:安培力与电流的关系.通电线圈在磁场中受到 而偏转,线圈偏转的角度越大,被测电流就越 .根据 的偏转方向,可以知道被测电流的方向. 2.构造:磁体、线圈、螺旋弹簧、指针、极靴.3.特点:极靴与铁质圆柱间的磁场沿 方向,线圈无论转到什么位置,它的平面都跟磁感线 ,且线圈左右两边所在处的磁感应强度大小 .4.优点:灵敏度高,可以测出很弱的电流.缺点:线圈的导线很细,允许通过的电流很弱.考点一:两根通电导线之间的作用力方向【例1】在正三角形ABC 的三个顶点A 、B 、C 处,各固定有一根垂直于三角形的长直导线,每根导线通有大小相同的恒定电流,电流方向如图所示,已知导线A 受到的安培力大小为F ,则导线C 受到的安培力( )A .大小为F ,方向平行AB 向左下 B .大小为F ,方向平行AB 向右上基础知识梳理典型例题分析C,方向垂直AB向右下D,方向垂直AB向左上【变式练习】1.如图所示,两个完全相同的闭合导线环挂在光滑绝缘的水平横杆上,当导线环中通有反向电流后,两导线环开始运动,以下关于两导线环运动情况的说法正确的是()A.二者相互靠近,各自做匀变速直线运动B.二者相互远离,各自做加速度减小的直线运动C.二者相互靠近,各自做加速度减小的直线运动D.二者相互远离,各自做加速度增大的直线运动2.如图所示,矩形abcd的边长bc是ab的2倍,两细长直导线通有大小相等、方向相反的电流,垂直穿过矩形平面,与平面交于e、f两点,其中e、f分别为ad、bc的中点。