资源简介

“导学工具单
学科：物理 年级：高二 题目：磁场对通电导线的作用力
【学习目标】
1.掌握安培力的概念，了解安培力的产生条件。会用左手定则判断安培力的方向。
2．掌握安培力大小的计算公式，并能进行有关计算。
3．能自主探究安培力方向。
4．知道磁电式电流表的结构和原理，体会科学技术对社会发展的促进作用。
【重点难点】
学习重点：
安培力的方向以及一般表达式。
学习难点：
安培力方向的判断方法--左手定则，安培力方向(F)、磁感应强度方向(B)、电流方向(I)三者之间三维的空间关系。
由安培力特殊表达式F=ILB通过矢量分析的方法推导出一把表达式 F = ILB sinθ的过程。
【学法提示】
1.自主阅读 2.小组合作 3.记录笔记
【学习材料】
教科书，希沃白板，实验器材
【学习过程】
环节一：听教师做单元概述，做好记录。（4分钟）
环节二：
单元主题任务1：电磁炮的发射原理是什么？(1分钟)
观看教师演示回答以下问题：
子任务1：演示实验中通电铜导管受的力是什么力？（2分钟）
（小组合作回答）
问题：我们在探究一个力时需要探究它的哪些因素？（单独思考）
（1分钟）
核心任务1：那么怎样探究安培力的方向？（1分钟）
环节三：探究安培力的方向（左手定则）
猜想：安培力的方向与哪些因素有关？（子任务2）
探究安培力的方向用什么方法？（子任务3）
提示：初步做好猜想，再设计实验实验（2分钟）
（10分钟）小组实验： 实验方法：
根据你设计的实验，完成试验后填写结论。
当 一定，安培力的方向与 有关。
当 一定，安培力的方向与 有关。
当 一定，安培力的方向与 有关。
左手定则：
环节四：安培力的大小
（2分钟）小组合作，完成以下猜想：
安培力的大小与哪些因素有关？（子任务4）
如何推导安培力的一般表达式？（子任务5）
提示：回忆磁通量的定义式
（2分钟）自主推导，写下过程：
安培力公式：
当B与IL垂直时，F=
当B与IL夹角为θ时，F=
环节五：磁电式电流表（3分钟）
（提示：听教师介绍，记录磁电式电流表原理）
小组合作回答：磁电式电流表怎样显示测试电流的大小？
再次回答单元主题任务1：电磁炮的发射原理是什么？(1分钟)
环节六：（5分钟）
小组合作，然后自主总结本节课知识结构
【达标检测】
学业达标
1．图1.1-9的磁场中有一条通电导线，其方向与磁场方向垂直。图1.1-9甲、乙、丙分别标明了电流、磁感应强度和安培力三个量中的两个量的方向，试画出第三个量的方向。（本书用“·”表示磁感线垂直于纸面向外，“× ”表示磁感线垂直于纸面向里，“⊙”表示电流垂直于纸面向外，“ ”表示电流垂直于纸面向里。）（预计2分钟）
2.在图1.1-10中画出通电导体棒ab所受的安培力的方向。（预计3分钟）
素养提升
3．图1.1-11所示为电流天平，可以用来测量匀强磁场的磁感应强度。它的右臂挂着矩形线圈，匝数为n，线圈的水平边长为l，处于匀强磁场内，磁感应强度B的方向与线圈平面垂直。当线圈中通过电流I时，调节砝码使两臂达到平衡。然后使电流反向，大小不变。这时需要在左盘中增加质量为m的砝码，才能使两臂再达到新的平衡。
（1）导出用n、m、l、I表示磁感应强度B的表达式。
（2）当 n ＝ 9，l ＝ 10.0 cm，I ＝ 0.10 A，m ＝ 8.78 g时，磁感应强度是多少？（预计5分钟）
【拓展延伸】
有人做了一个如图1.1-12所示的实验：把一根柔软的弹簧悬挂起来，使它的下端刚好跟槽中的水银接触，观察通电后的现象。请你分析一下，通电后有可能发生怎样的现象？（预计15分钟）

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