探究安培力方向
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编号: 22 课 题: 5.4探究安培力
主编: 史胜波 审稿: 丁义浩 时间: 12.5 *实授课时: 2
班级: 学生: 组别: 组评: 师评:
学习
目标 1.知道什么是安培力及左手定则的内容,会用左手定则熟练地判定安培力的方向,会用安培力公式F=BIL解答有关问题。
2.通过演示、分析、归纳、使学生理解安培力的方向和大小的计算。培养学生的间想象能力。
3. 通过对磁电式电流表内部构造的原理了解,加强理论联系实际,提高知识的迁移能力。
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)。
自
主
学
习
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:让磁感线垂直穿入 ,四指指向 方向,拇指所指 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。
合
作
探究实验一:(导线与磁场方向垂直)
实验次数 磁场方向 电流方向 安培力的方向
(水平向左或水平向右)
1
向下 垂直于纸面向外
2 垂直于纸面向里
3
向上
4 垂直于纸面 2
探
究
体验归纳:
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,可用 来判断:
实验与探究二:安培力的大小(导线与磁场方向垂直)
探究实验:影响安培力大小的因素
高一物理 第1页 高一物理 第2页
绿 野 高 中 导 学 案
科 目 物理 课 题 5.4探究安培力(一) 课 时 1课时
设 计 许 静 修 订 班 级 姓 名
教
学
目
标 1.知道什么是安培力及左手定则的内容,会用左手定则熟练地判定安培力的方向,会用安培力公式F=BIL解答有关问题。
2.通过演示、分析、归纳、使学生理解安培力的方向和大小的计算。培养学生的间想象能力。
3. 通过对磁电式电流表内部构造的原理了解,加强理论联系实际,提高知识的迁移能力。
重点 安培力的方向的确定和大小的计算。
难点 对左手定则的理解
学 习 过 程
学 案 导 案
一、预习自学,探究问题(阅读教材P110-P114完成下列问题)
1.磁场对电流的作用力称为________.
2.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__________定则来判断:伸开__________手使大拇指跟其余四指______,并且都跟手掌在一个平面内,让__________垂直穿入手心,并使伸开的四指指向________的方向,那么大拇指所指的方向就是_________________的方向.
3、阅读教材P110—P111页,理解左手定则,阅读教材P112—P113页,理解影响安培力的因素,写出计算安培力大小的公式。
4、阅读教材P114页,当电流和磁场不垂直时,如何处理,怎样得出计算安培力大小的计算公式?
3、结合前面所学知识及参考资料明确磁感应强度的方向是如何规定的?再用类比电场强度的定义方法,从而得出磁感应强度的定义式。
安培力特性实验报告
一、实验目的
本实验旨在探究安培力的特性,包括安培力的大小、方向与电流、磁场的关系,深入理解安培力的本质和规律。
二、实验原理
安培力是指通电导线在磁场中所受到的力。根据安培定律,安培力的大小与电流强度、导线在磁场中的长度、磁感应强度以及电流方向与磁场方向的夹角有关。其数学表达式为:$F = BIL\sin\theta$,其中$F$表示安培力,$B$表示磁感应强度,$I$表示电流强度,$L$表示导线在磁场中的有效长度,$\theta$表示电流方向与磁场方向的夹角。
安培力的方向可以用左手定则来判断:伸开左手,让磁感线垂直穿过手心,四指指向电流的方向,那么大拇指所指的方向就是安培力的方向。
三、实验器材
1、 蹄形磁铁
2、 直流电源
3、 滑动变阻器
4、 电流表 5、 电压表
6、 导线若干
7、 开关
8、 金属导轨
9、 金属棒
四、实验步骤
1、 安装实验装置
将蹄形磁铁水平放置在实验台上,确保磁场方向垂直于桌面。
将金属导轨固定在桌面上,并使其与磁场方向平行。
将金属棒放置在金属导轨上,用导线将金属棒、电源、滑动变阻器、电流表和开关串联起来。
2、 测量金属棒的长度和电阻
使用游标卡尺测量金属棒的长度,并记录下来。
使用欧姆表测量金属棒的电阻,并记录下来。
3、 探究安培力与电流的关系
保持磁场强度和金属棒在磁场中的长度不变,调节滑动变阻器,改变电流的大小。分别记录不同电流值下电流表的示数和金属棒所受到的安培力大小。 4、 探究安培力与磁场强度的关系
保持电流和金属棒在磁场中的长度不变,更换不同强度的蹄形磁铁,改变磁场强度。分别记录不同磁场强度下金属棒所受到的安培力大小。
5、 探究安培力与金属棒在磁场中的长度的关系
保持电流和磁场强度不变,改变金属棒在磁场中的长度。分别记录不同长度下金属棒所受到的安培力大小。
6、 探究安培力的方向
改变电流的方向,观察金属棒所受到的安培力方向的变化。
课时计划
课 题 探究安培力
课堂类型 新授课 课时 1 累计课时
教 学
目 标 (一)知识与技能
认识安培力,会用左手定则判断安培力的方向;会计算匀强磁场中安培力的大小;进一步理解磁感应强度的概念;了解磁电式电流表的构造和工作原理
(二)过程与方法
通过探究影响安培力的因素,学习控制变量法;通过对产生安培力有贡献的磁感应强度的有效分量B┴和通电导线的有效长度L的认识,理解等效思想
(三)情感态度与价值观
学习安培的科学探究精神,感受研究安培力的重要意义
教学重点
及 难 点 重点:判断安培力的方向、计算匀强磁场中安培力的大小
难点:磁感应强度的有效分量B┴和通电导线的有效长度L
主要教学
方 法 讲授法、实验探究 教具 CAI
教学过程及时间分配 主 要 教 学 内 容
1、通电导线在磁场中将受到磁力的作用。磁场对电流的作用力称为安培力 。
2、安培力的应用实例:电动机,如电风扇、电冰箱、空调、电动车等。
探究安培力
1、实验探究1、安培力的方向
(1)提出问题:安培力的方向跟电流的方向、磁感应强度方向之间存在怎样的关系?
(2)结合课本5-33实验装置进行实验,回答下面问题:
①接通电源观察到什么现象?接通电源后细铜杆会在金属导杆上定向移动
②改变电流方向,细铜杆受力方向怎样?改变磁感应强度的方向,细铜杆受力方向怎样?细铜杆受力方向反向
③多做几次实验,总结安培力的方向跟电流的方向、磁感应强度方向之间的关系:安培力的方向始终垂直于电流的方向、垂直于磁感应强度的方向。 (3)左手定则:伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,让磁感线 从掌心进入,使四指指向电流的方向 ,这时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。
思考与讨论:上述实验结果与左手则得到的结论是否一致?
提示:一致
2、实验探究2、安培力的大小