資源簡介

1.1磁場對通電導線的作用力 教案
【教材分析】
（一）教材分析
磁場對通電導線的作用力既是必修三初步對磁現象認識之后的提升內容，也是選擇性必修二第一章安培力與洛倫茲力的第一節內容。從知識結構上來說具有承上啟下的作用；從物理學角度來說它是力與運動在磁現象中的具體表現；從社會科技角度來說它又是電動機的基本原理，是改變人們生活方式的非常重要的自然規律。因此本節在磁現象中具有舉足輕重的地位。
本節課主要是通過實驗對安培力及其大小和方向進行認識，以及用安培力的規律來解釋電磁炮和電流天平的工作原理。
【學情分析】
（一）學情分析
通過前面的學習，學生已經知道了磁場對通電導線會有作用力，但對該力的大小和方向并不了解。學生已經認識了幾種常見磁場的磁感線分布，知道條形磁鐵磁場的分布情況，以及對控制變量法有了一定的認識，具備了進行實驗的一些基礎知識和必要的操作技能。
【教學目標】
（一）教學目標
1、知道什么是安培力，會推導安培力公式F=BILsinθ。
2、知道左手定則的內容，并會用它判斷安培力的方向。
3、了解磁電式電流表的工作原理。
【教學重難點】
（一）教學重難點
教學重點：安培力的大小計算和方向判定。
教學難點：用左手定則判定安培力的方向。
【新課導入】
（一）新課導入
（展示動態圖片：回顧奧斯特的實驗過程）奧斯特發現通電導線能使磁針發生偏轉，不僅開啟了研究電與磁聯系的序幕，還使人們認識了這種神奇的"力"。
現在，這種力還能應用到新能源交通工具上，讓電動車行駛在街頭;應用到發射臺上，射出數倍音速的炮彈……未來的某一天，可能還會應用到發射塔上，發射航天器，
在這一章里，就讓我們一起去探究這種神奇的作用力吧!
（展示動態圖片：導體棒在磁場中受力）在右圖中，當導體棒中有電流流過時，導體棒就會因受力而發生運動。這個力的方向該如何判斷 它的大小除了與磁感應強度有關外，還與哪些因素有關
【新課講解】
（一）安培力的方向
安培力的方向
教師演示實驗：
師 ：通過進行安培力演示實驗，引導同學們進行猜想影響安培力方向的因素有哪些？
師:通過分析演示實驗，得出改變電流方向、磁場方向可以得到的四種情況。把結果記錄在表格中。
次數 磁場方向 電流方向 安培力的方向 圖
1
2
3
4
師：將學生4人分為一組，利用安培力演示儀 完成其它三種情況下的實驗。
師：對于學生得到的四種情況下的結果統一用課件進行展示，對比得出：安培力方向與磁場方向和電流方向都有關系。
師：如何更加精確的判斷安培力的方向呢
安培經過研究總結出了，左手定則。
①伸出左手，使大拇指與其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面；
師：怎么樣放到磁場中呢？
②使磁感線垂直穿過手掌，四指指向電流方向；
③大拇指所指的方向就是直線電流所受安培力的方向。
練一練：練習與應用第一題
教師設置練習
快速搶答
（一）安培力的大小
安培力的大小
師：復習回顧本章第二節時已經通過實驗得出I垂直于B時的安培力計算公式F=BIL。
師：利用自制安培力演示儀探究I //B的情況，得出 F= 0 的結果。
師：電流方向與磁場方向不垂直時，安培力的大小怎樣計算？
利用正交分解分析得出，磁場方向與電流方向不垂直時的情況時，F=ILB sinθ的結論。
師：1、分析磁電式電流表的原理。分析線圈受到的安培力。
2、電動機線圈受力情況是怎么樣的？
（一）磁電式電流表
磁電式電流表
電流表是測定電流強弱和方向的儀器，常用的是磁電式電流表，其結構和原理如圖所示。
1、構造：最基本的是磁鐵和放在磁鐵兩極之間的線圈．
2、原理
①通電線圈在磁場中受安培力發生轉動．螺旋彈簧變形，反抗線圈的轉動．
②線圈偏轉的角度越大，被測電流就越大，所以根據線圈偏轉角度的大小，可以確定被測電流的大小；根據線圈偏轉的方向，可以知道被測電流的方向．
3、特點
表盤刻度均勻．
4、優、缺點
①優點：靈敏度高，可以測出很弱的電流．
②缺點：線圈的導線很細，允許通過的電流很弱．
【板書】
（一）板書
磁場對通電導線的作用力
1. 磁場對通電導線的作用力稱為安培力
2. 安培力的方向由左手定則判定
3. 當磁感應強度與導線方向成θ角時，F＝ILBsinθ
當磁感應強度與導線方向垂直時F＝ILB
【課后反思】
（一）課后反思
①學生在電流和磁場是否垂直上缺乏空間想象力，要讓他們學會用手去判斷，讓學生通過練習中體會。
②教學中，制造懸念，科學方法教育一直處于教學的主線隱含中。通過信息技術的融合，更加清晰形象的展示了通電導線在磁場受力情況，有助于學生分析問題和解決問題。
③幾何磁電式電流表教學，對學生進行技術教育，加強了物理與現實生活的聯系。

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