高中物理新課標(biāo)版人教版選修3-1優(yōu)秀教案：34通電導(dǎo)線在磁場中受到的力-在線瀏覽
2024-10-13 17:41本頁面
【正文】 安培力的大小：F＝BIL(最大)。一般情況：當(dāng)磁感應(yīng)強度B的方向與導(dǎo)線成θ角時，有F＝ILBsinθ。還應(yīng)該注意的是：盡管公式F＝ILB是從公式B＝F/IL變形而得的，但兩者的物理意義卻有不同。②公式F＝ILB則是在已知磁場性質(zhì)的基礎(chǔ)上，確定在給定位置上給定的一小段通電直導(dǎo)線的受力情況，在中學(xué)階段，它只適用于勻強磁場。這是應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決物理問題時所要引起注意的問題，但卻往往被人們所忽視。電荷在電場中某一點受到的庫侖力是一定的，方向與該點的電場方向要么相同，要么相反。3．磁電式電流表(1)電流表的組成及磁場分布請同學(xué)們閱讀課文，讓學(xué)生先看清楚磁鐵、鋁框、線圈、螺旋彈簧、極靴、指針、鐵質(zhì)圓柱等構(gòu)件，了解它們之中哪些是固定的，哪些是可動的。[學(xué)生答]電流表由永久磁鐵、鐵芯、線圈、螺旋彈簧、指針、刻度盤等六部分組成。[實物投影課本如圖][問題]電流表中磁場分布有何特點呢？[教師講解]電流表中磁鐵與鐵芯之間是均勻輻向分布的。(2)電流表的工作原理——引導(dǎo)學(xué)生弄清楚以下幾點： ①線圈的轉(zhuǎn)動是怎樣產(chǎn)生的？ ②線圈為什么不一直轉(zhuǎn)下去？ ③為什么指針偏轉(zhuǎn)角度的大小可以說明被測電流的強弱？ ④如何根據(jù)指針偏轉(zhuǎn)的方向來確定電路上電流的方向？ ⑤使用時要特別注意什么？ 4．課堂鞏固與練習(xí)(1)將長度為20 cm、 A電流的直導(dǎo)線放入一勻強磁場中，電流與磁場的方向如圖所示，已知磁感應(yīng)強度為1 T。解析：由左手定則和安培力的計算公式得：(1)因?qū)Ь€與磁感線平行，所以安培力為零；(2)由左手定則知：安培力方向垂直導(dǎo)線水平向右，大小F＝BIL＝1 N＝ N；(3)安培力的方向在紙面內(nèi)垂直導(dǎo)線斜向上，大小F＝BIL＝ N。(2) N；安培力方向垂直導(dǎo)線水平向右。說明：求安培力的大小時，要注意公式F＝BIL中B與I要垂直；用左手定則判定安培力的方向時，要注意安培力既與導(dǎo)線垂直又與磁感線垂直，但B與I可以成任意夾角。5．課堂小結(jié)：先由學(xué)生自主小結(jié)整理，分組展示，教師點評歸納。備課資料“電學(xué)中的牛頓”——安培物理學(xué)家安培，1775年生于法國里昂?？墒?，在法國大革命時期，他的父親被斬首。安培在學(xué)習(xí)和研究問題時，思想高度集中，專心致志，簡直達(dá)到了那種忘我的癡迷程度。這樣，來找他的人看到字條后就不會再敲門打擾他。他在馬路上走著走著，好像突然想起了什么便轉(zhuǎn)回身向家走去。當(dāng)他返回自己的家門口時，抬頭看見門上貼著“安培先生不在家”的那張字條，自言自語地說：“噢！安培先生不在家，那我回去吧！”說完，回頭走了。安培將他的研究綜合在《電動力學(xué)現(xiàn)象的數(shù)學(xué)理論》一書中，成為電磁學(xué)史上一部重要的經(jīng)典論著。第二篇：167。安培力的方向一定與電流、磁感應(yīng)強度方向垂直，但電流方向與磁感應(yīng)強度的方向可以成任意角度；當(dāng)電流方向與磁感應(yīng)強度的方向垂直時，安培力最大。知道通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向與電流、磁場方向都垂直時，它的方向的判斷左手定則。知道電流方向與磁場方向平行時，電流受的安培力最小，等于零；電流方向與磁場方向垂直時，電流受的安培力最大，、了解磁電式電流表的內(nèi)部構(gòu)造的原理。通過演示、分析、歸納、運用使學(xué)生理解安培力的方向與電流、磁場方向的關(guān)系——左手定則和大小的計算。（三）情感、態(tài)度與價值觀通過推導(dǎo)一般情況下安培力的公式F=BILsinθ，使學(xué)生形成認(rèn)識事物規(guī)律要抓住一般性的科學(xué)方法。，感受物理知識之間的聯(lián)系。教學(xué)難點用左手定則判定安培力的方向（尤其是當(dāng)電流和磁場不垂直時，左手定則如何變通使用）。學(xué)情分析空間想象能力對本節(jié)學(xué)習(xí)至關(guān)重要，為方便對問題的分析和便于列方程，在分析時將立體圖畫成平面圖，即畫成俯視圖、剖面圖或側(cè)視圖等。教學(xué)方法實驗觀察法、邏輯推理法、講解法課前準(zhǔn)備強調(diào)：分析通電導(dǎo)線在磁場中的受力時，要先確定導(dǎo)線所在處的磁場方向，然后根據(jù)左手定則確定通電導(dǎo)線的受力方向。當(dāng)磁感應(yīng)強度B的方向與導(dǎo)線平行時，導(dǎo)線受力為0。試求出下列各圖中導(dǎo)線所受安培力的大小和方向。靈活應(yīng)用公式F = B I L sinθ計算勻強磁場中安培力的大小。培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力。二．教學(xué)重點與難點（一）教學(xué)重點：安培力的大小計算和方向的判定。三．教學(xué)過程（一）利用左手定則判斷安培力的方向（深化理解）1．探究——分層設(shè)問，破解疑難學(xué)生回答：根據(jù)左手定則，安培力的方向和電流的方向、磁場的方向具有什么關(guān)系？學(xué)生思考討論：①磁場方向、電流方向及安培力的方向是否一定要兩兩垂直？ ②電流方向及磁場方向確定后，安培力的方向是否唯一？ 2．結(jié)論——自我總結(jié)，素能培養(yǎng)①安培力方向的特點：安培力的方向既垂直于電流的方向，又垂直于磁場的方向，即安培力垂直于電流方向和磁場方向決定的平面。3．精選練習(xí)題，落實強化①關(guān)于通電導(dǎo)線所受的安培力的方向，磁場的方向和電流的方向之間的關(guān)系，下列說法中正確的是（）A． F、B、I三者必須保持相互垂直B． F必須垂直于B、I，但B、I不必相互垂直 C． B必須垂直于F、I，但F、I不必相互垂直 D． I必須垂直于F、B，但F、B不必相互垂直 ②完成《學(xué)業(yè)質(zhì)量模塊測評》P81第4步2題。（二）安培力的大?。ㄉ罨斫猓?．探究——分層設(shè)問，破解疑難 學(xué)生回答：①安培力大小的計算公式是什么？②該公式適用于什么情況下安培力大小的計算？ 2．結(jié)論——自我總結(jié)，素能培養(yǎng) ①對安培力公式F =B I L sinθ的理解θ是B和I的夾角，當(dāng)θ=0時，即平行，F(xiàn)=0；當(dāng)θ=90176。L是導(dǎo)線的有效長度，勻強磁場中彎曲導(dǎo)線的有效長度L，等于連接兩端點直線的長度，相應(yīng)的電流沿L由始端流向末端。3．例證——典例印證，思維深化講解《學(xué)業(yè)質(zhì)量模塊測評》P82第3步例2題。（三）安培力作用下導(dǎo)體運動情況的判斷 1．方法規(guī)律總結(jié)分析導(dǎo)體在磁場中運動的常用方法有：電流元法、等效法、特殊位置法、結(jié)論法、轉(zhuǎn)換研究對象
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