安培力演示仪

高二物理教案安培力的应用一、教学内容本节课选自《高中物理》教材第二章第4节，详细内容为安培力的概念、计算方法及其应用。

重点学习安培力在电流载流子上的作用，以及安培力在现实生活中的应用实例。

二、教学目标1. 理解安培力的定义，掌握安培力的计算公式。

2. 能够运用安培力解决实际问题，分析安培力在电路中的作用。

3. 了解安培力在现实生活中的应用，提高学生的科学素养。

三、教学难点与重点重点：安培力的计算方法及其应用。

难点：安培力方向的理解，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、磁场演示器、安培力演示仪。

2. 学具：电流表、导线、磁铁、滑动变阻器。

五、教学过程1. 实践情景引入（1）展示电流表，引导学生观察电流表的指针偏转，思考电流与力的关系。

（2）演示磁场对电流的作用，让学生感受安培力的存在。

2. 例题讲解（1）讲解安培力的定义，推导安培力的计算公式。

（2）通过例题，讲解如何运用安培力公式解决实际问题。

3. 随堂练习（1）让学生计算给定电流、磁场条件下安培力的大小。

（2）分析安培力在电路中的应用实例。

4. 讨论与分享（1）引导学生讨论安培力在生活中的应用。

（2）分享安培力相关的故事和趣事。

（2）评价学生对安培力的理解程度。

六、板书设计1. 安培力的定义2. 安培力的计算公式3. 安培力的应用实例4. 生活中的安培力七、作业设计1. 作业题目：（1）计算给定电流、磁场条件下安培力的大小。

（2）分析安培力在电路中的应用。

2. 答案：（1）安培力大小：F = BILsinθ（2）安培力在电路中的应用：电动机、发电机等。

八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课学生对安培力的理解程度，以及对安培力计算公式的掌握情况。

2. 拓展延伸：（1）研究安培力在磁场中的分布规律。

（2）探讨安培力在新型能源领域的应用前景。

重点和难点解析1. 安培力的定义及计算公式2. 安培力的方向理解3. 安培力在现实生活中的应用实例4. 教学过程中的实践情景引入和例题讲解5. 作业设计和课后反思一、安培力的定义及计算公式安培力的定义为：当电流通过导线时，若该导线处于磁场中，导线将受到一个垂直于电流方向和磁场方向的力，称为安培力。

电磁学实验报告一、实验目的本次电磁学实验的主要目的是通过一系列的实验操作和观察，深入理解电磁学中的基本概念和规律，掌握电磁学实验的基本方法和技能，培养实验操作能力和数据处理能力，以及提高对电磁现象的分析和解决问题的能力。

二、实验原理1、库仑定律真空中两个静止的点电荷之间的作用力与它们的电荷量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。

其数学表达式为：＄F ＝ k\frac{q_1q_2}｛r^2}＄，其中$k$为库仑常量。

2、安培定律通电直导线周围存在磁场，磁场的强度与电流强度成正比，与距离成反比。

其数学表达式为：＄B ＝＼frac{＼mu_0 I}｛2\pi r}＄，其中$＼mu_0$为真空磁导率。

3、法拉第电磁感应定律当穿过闭合回路的磁通量发生变化时，回路中会产生感应电动势，其大小与磁通量的变化率成正比。

其数学表达式为：＄＼varepsilon ＝N\frac{＼Delta\Phi}｛＼Delta t}＄，其中$N$为线圈匝数。

三、实验仪器1、静电计用于测量静电场中的电势差。

2、库仑扭秤用于验证库仑定律。

3、安培力演示仪用于演示通电导线在磁场中受到的安培力。

4、电磁感应演示仪用于演示法拉第电磁感应现象。

5、电源、导线、电阻等提供电能和组成电路。

四、实验内容与步骤实验一：库仑定律的验证1、安装库仑扭秤，调整使其处于水平状态。

2、给两个小球分别带上一定量的电荷，测量它们之间的距离和扭转角度。

3、改变电荷量和距离，重复测量，记录数据。

实验二：安培力的研究1、连接电路，将通电直导线放入磁场中。

2、改变电流大小和磁场方向，观察导线的受力情况。

3、测量不同条件下导线的受力大小，记录数据。

实验三：法拉第电磁感应现象的观察1、连接电磁感应演示仪，使磁铁在线圈中快速插拔。

2、观察电流表的指针偏转情况，记录感应电流的大小和方向。

3、改变磁铁的插拔速度和线圈的匝数，观察感应电流的变化。

五、实验数据记录与处理实验一：库仑定律的验证｜实验次数｜电荷量 q1（C）｜电荷量 q2（C）｜距离 r（m）｜扭转角度（°）｜｜｜｜｜｜｜｜ 1 ｜ 10×10^－6 ｜ 20×10^－6 ｜ 02 ｜ 15 ｜｜ 2 ｜ 20×10^－6 ｜ 30×10^－6 ｜ 03 ｜ 20 ｜｜ 3 ｜ 30×10^－6 ｜ 40×10^－6 ｜ 04 ｜ 25 ｜根据库仑定律$F ＝k\frac{q_1q_2}｛r^2}＄，计算出理论的库仑力，与实验测量的扭转角度对应的力进行比较，验证库仑定律的正确性。

自制的安培力演示仪刘万强松滋市第一中学 湖北 荆州（434200）安培力是高中物理的一个重要知识点，也是近几年来高考的一个热点。

在安培力大小的新课教学中，过去往往教师通过实验只能定性研究它的大小，最多只能半定量的研究，探讨不完全。

如何准确探讨安培力的大小，一直是教学中的一个难点，困扰着中学物理教师。

为了激发学生的科学探讨热情，培育学生主动参与意识、动手和观看能力，提高实验成效，本人设计了一个能够准确信量探讨安培力大小的演示仪，成效专门好。

一.实验装置简介⑴长方体底座（长×宽×高：800mm ×250mm ×100mm ） ⑵竖直直立的背板（长×高：800mm ×300mm ） ⑶弹力大小标尺（范围：）⑷长木质立柱（高：700mm ，顶端附有长为300mm 横杆） ⑸带指示针的弹簧（一端固定一根细绳，另一端有一钩子）⑹自制铜质导线（长：220mm ，上面有4个接线柱，相邻两接线柱的中心距为50mm ，两根竖直悬线，如图2） ⑺蹄形磁铁（每组同型号3个，磁性不同的两组）和铁钉假设干 ⑻卡线橡胶摩擦片（带转柄，右边视图如图3） ⑼铅垂线及小锤 ⑽电流表（量程：0-3A, 如图4）⑾学生电源E(电池组×4节) ⑿滑动变阻器R(0-10Ω)图2 自制铜质导线悬挂线 挂弹簧的小环 安装接线柱 的小孔 ab c d⑺ ⑵ ⑶ ⑻ ⑷⑴图1 整体图 单位：N 0 1 2 3 安培力演示仪⑹⑸ ⑼图3 卡线摩擦片甲：线未卡住乙：线被卡住卡销图4R铜质导线图5AKE二.实验操作与数据处置1.安培力方向的探讨在自制铜质导线上不挂带有指示针的弹簧，将装置固定好，用导线依照图5将各元件连接好。

让磁场的方向竖直向下，且水平向里的电流，观看悬线偏离竖直的方向向左，那么受到的安培力的方向水平向左。

若是只改变电流的方向再做实验，其他条件不变，观看悬线偏离竖直的方向向右，那么受到的安培力的方向也改变，其方向水平向右。

(10)授权公告号 (45)授权公告日 2015.02.11C N 204155523U (21)申请号 201420676931.9(22)申请日 2014.11.14G09B 23/18(2006.01)(73)专利权人广东文理职业学院地址524400 广东省湛江市廉江经济开发区78号(72)发明人文迪(54)实用新型名称安培力演示仪(57)摘要本实用新型属于物理教具领域，尤其是用于电磁学教学的领域。

现有电磁学教具已经非常丰富，但是，还是有不便于演示和研究的实验。

为了弥补现有教具的不足，本实用新型提出一种电磁现象演示装置，本实用新型是这样的：安培力演示仪，包括底座，其特征是：设置有和底座固定连接的矩形框架，矩形框架采用绝缘材料制成，矩形框架的上棱设有沿竖直方向改变进深的螺杆，螺杆下端位于矩形框架上棱的下方，且螺杆下端位于矩形框架下棱的上方，螺杆由铁制成，矩形框架的两个竖直方向的棱各设有一个接线柱，两接线柱之间固定连接有一根电阻丝，还包括：用于吸引在螺杆下端的永磁体。

本实用新型结构简单，对学生探究活动有益处。

(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书3页 附图1页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书1页 说明书3页 附图1页(10)授权公告号CN 204155523 U1.安培力演示仪，包括底座，其特征是：设置有和底座固定连接的矩形框架，矩形框架所在平面为竖直平面，且矩形框架有两条棱位于水平方向，另两条棱位于竖直方向，矩形框架采用绝缘材料制成，矩形框架的上棱设有沿竖直方向改变进深的螺杆，螺杆下端位于矩形框架上棱的下方，且螺杆下端位于矩形框架下棱的上方，螺杆由铁制成，矩形框架的两个竖直方向的棱各设有一个接线柱，两接线柱之间固定连接有一根电阻丝，还包括：用于吸引在螺杆下端的永磁体。

安培力演示仪技术领域[0001] 本实用新型属于物理教具领域，尤其是用于电磁学教学的领域。

2024年高二物理教案安培力的应用一、教学内容本节课选自人教版高二物理选修31第二章第五节《安培力的应用》。

主要内容包括：磁场对电流的作用力——安培力，安培力大小的计算，安培力方向的判定，安培力在日常生活和工业中的应用。

二、教学目标1. 理解安培力的概念，掌握安培力大小的计算和方向的判定。

2. 了解安培力在日常生活和工业中的应用，培养学生的科学素养。

3. 培养学生的实验操作能力和团队合作精神。

三、教学难点与重点重点：安培力大小的计算和方向的判定。

难点：安培力在实际问题中的应用。

四、教具与学具准备1. 教具：电流表、磁场演示器、安培力演示仪。

2. 学具：电流表、导线、磁铁、滑动变阻器。

五、教学过程1. 实践情景引入：展示磁场演示器，引导学生观察电流表指针在磁场中的偏转，提出问题：电流在磁场中会受到力的作用吗？2. 例题讲解：讲解安培力的大小计算和方向判定，结合安培力演示仪进行演示。

3. 随堂练习：让学生计算给定电流和磁场下的安培力大小和方向。

4. 知识拓展：介绍安培力在日常生活和工业中的应用，如电机、发电机等。

5. 小组讨论：分组讨论安培力的应用实例，培养学生的团队合作精神。

六、板书设计1. 安培力的概念2. 安培力大小的计算3. 安培力方向的判定4. 安培力的应用七、作业设计1. 作业题目：（1）计算题：给定电流和磁场，计算安培力的大小和方向。

（2）应用题：简述安培力在日常生活中的应用实例。

2. 答案：（1）计算题答案：根据安培力公式计算得出。

（2）应用题答案：如电风扇、洗衣机等。

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、随堂练习等多种教学手段，使学生掌握了安培力的计算和方向判定，培养了学生的实验操作能力和团队合作精神。

2. 拓展延伸：引导学生关注安培力在现代科技领域中的应用，如磁悬浮列车、粒子加速器等，激发学生的探索兴趣。

重点和难点解析：1. 安培力大小的计算和方向的判定。

2024年高中物理人教版安培力教案一、教学内容本节课选自2024年高中物理人教版教材第二章第4节“磁场对电流的作用”，详细内容如下：1. 磁场对电流的作用力——安培力的概念及计算公式；2. 安培力方向的判定——左手定则；3. 安培力在直线电流和圆形电流中的应用；4. 安培力与洛伦兹力的关系。

二、教学目标1. 让学生掌握安培力的概念，理解安培力产生的原理；2. 使学生掌握左手定则，并能熟练运用判定安培力的方向；3. 培养学生运用安培力解决实际问题的能力。

三、教学难点与重点重点：安培力的概念及计算公式，左手定则的应用。

难点：安培力方向的理解和判定，安培力与洛伦兹力的关系。

四、教具与学具准备1. 教具：电流表、磁场演示器、安培力演示器、投影仪；2. 学具：学生分组实验器材（电流表、导线、磁铁、电源等）。

五、教学过程1. 引入：通过展示磁悬浮列车、电动机等实际应用，引导学生思考磁场与电流之间的关系；2. 讲解：讲解安培力的概念、计算公式及左手定则；3. 演示：运用教具演示安培力的产生及方向判定，让学生直观感受安培力的存在；4. 实践：学生分组进行实验，测量不同电流、磁场下安培力的大小，加深对安培力的理解；5. 例题讲解：讲解安培力在实际问题中的应用，如直线电流、圆形电流的安培力计算；6. 随堂练习：布置相关习题，让学生及时巩固所学知识；六、板书设计1. 安培力的概念、计算公式；2. 左手定则的应用；3. 安培力在实际问题中的应用；4. 安培力与洛伦兹力的关系。

七、作业设计1. 作业题目：（1）计算题：求直线电流在磁场中受到的安培力；（2）判断题：判断圆形电流在磁场中的安培力方向；（3）应用题：分析安培力在电动机中的作用。

2. 答案：见附录。

八、课后反思及拓展延伸2. 拓展延伸：引导学生了解安培力的应用领域，如磁悬浮列车、电动机等，激发学生学习兴趣。

重点和难点解析1. 教学难点与重点的确定；2. 教具与学具的准备；3. 教学过程中的实践情景引入、例题讲解和随堂练习；4. 板书设计；5. 作业设计；6. 课后反思及拓展延伸。

全国第九届大学生物理教具设计展示参赛学校：长江大学参赛教具：简易电动机、安培力演示仪设计者：赵申强自制教具----简易电动机制作者：赵申强一、图片二、设计原理与思想利用通电导线在磁场中的受力，即安培力，给线圈提供动力，使线圈三、材料准备漆包线绕制的线圈，磁铁，4V~9V的直流电源，单刀开关，导线，支架。

四、演示操作步骤：①先将线圈安装在支架上，把磁铁放在线圈的下方。

②连好电路后，反复将开关闭合、断开，直到线圈转动起来。

五、演示效果现象十分明显，线圈会平稳快速的转动起来，还可以在转轴上面加扇叶，转起来。

六、注意事项当线圈不转时，一定要断开开关，以免烧坏电源。

下一页接：安培力演示仪自制教具----安培力演示仪制作者：赵申强一、图示二、设计原理与思想通有电流的铝棒在磁场的作用下，产生安培力，使铝棒在导轨上滚动。

当滚到凹槽上面时，此时二极管发光，用以指示此时铝棒中电流的方向，这也是本实验教具创新的地方。

三、材料准备绿色发光二极管（20~30个），铝棒一根（15cm~20cm），金属导轨（条状铝板），块状磁铁（60mm×40mm×10mm）,双刀开关，导线，学生稳压电源，有机玻璃板四、实验演示操作与步骤①先接通电源，红线接正极，绿线接负极，并且事先断开开关。

②将磁铁放在导轨之间，并且N极朝上，再把铝棒放在磁铁正上方的一段导轨上，③将双刀双掷开关朝上拨，此时铝棒会朝某个方向滚动，直到停在凹槽中，接着绿色的发光二极管会亮起来，呈现一个向左的方向箭头，表示铝棒中的电流方向朝左，④断开开关，将铝棒放回原位，然后再把开关朝下拨，铝棒再次朝着某个方向滚动，直到停在凹槽中，接着绿色的发光二极管会亮起来，并呈现一个向右的方向箭头，用以表示铝棒中的电流方向朝右。

⑤断开开关，这时将磁铁的S极朝上，铝棒放回原位。

⑥重复③④的操作。

五、原理简图六、演示效果当闭合开关时，铝棒会明显的朝某个方向运动，当铝棒调入凹槽时，二极管会发光，用来指示铝棒中的电流方向。