资源简介

(共24张PPT)
磁场对通电导线的作用力
学习目标
1. 通过实验认识安培力的方向及大小，生成安培力的概念，了解安培力在生产生活中的运用，会用左手定则判断安培力的方向。（物理观念）
2. 通过安培力方向及大小的学习，体会物理模型在探索自然规律中的作用(科学思维)
3.经历得出安培力、磁感强度和电流三者方向关系的过程，体会归纳推理的方法，经历一般情况下安培力表达式得出过程，体会矢量分析的方法(科学探究)
4.掌握研究安培力的方向和大小的方法，能在具体问题中恰当的观察磁电式电流表的结构，知道磁电式电流表工作的原理，体会物理知识与科学技术的关系（科学态度与责任）
教学重点： 安培力的大小计算和方向判定。
教学难点： 用左手定则判定安培力的方向。
学习目标
1. 通过实验认识安培力的方向及大小，生成安培力的概念，了解安培力在生产生活中的运用，会用左手定则判断安培力的方向。（物理观念）
2. 通过安培力方向及大小的学习，体会物理模型在探索自然规律中的作用(科学思维)
3.经历得出安培力、磁感强度和电流三者方向关系的过程，体会归纳推理的方法，经历一般情况下安培力表达式得出过程，体会矢量分析的方法(科学探究)
4.掌握研究安培力的方向和大小的方法，能在具体问题中恰当的观察磁电式电流表的结构，知道磁电式电流表工作的原理，体会物理知识与科学技术的关系（科学态度与责任）
教学活动准备任务专题设计
任务一 安培力的方向
活动 1.影响安培力方向的因素
活动 2.探究安培力、磁场、电流三者之间方向的关系
活动 3.左手定则
活动 4.应用左手定则判断安培力方向
任务二 安培力的大小
任务三 磁电式电流表
教学过程设计
实验探究——观察通电导体棒在磁场中运动
定性研究——从实验分析归纳安培力的方向
定量研究——安培力的大小
实际应用——磁电式电流表
问题引入——指出研究方向和研究方法
问题引领
【实验方案设计】
实验方法：控制变量法
1.保持磁场方向不变，改变电流方向，观察金属棒的受力。
2.保持电流方向不变，改变磁场方向，观察金属棒的受力。
实验探究 观察通电导体棒在磁场中运动
实验次数 磁场方向 电流方向 安培力方向
1 向下 垂直直面向外
2 垂直直面向内
3 向上 垂直直面向内
4 垂直直面向外
【学生活动】学生分组实验，记录实验现象，分析实验结果，说明安培力的方向与磁场方向、电流方向有怎样的关系？体验物理规律的得出过程。
定性研究 安培力的方向
【学生活动】
小组讨论，探究安培力、电流、磁感应强度三者方向的关系。
I
B
F
一、安培力的方向
1.判断方法---左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时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。
练习1、画出安培力的方向
注意：安培力F与B、I都垂直，但B和I可以不相互垂直。
情境引入
在必修第三册中我们已经学习,在匀强磁场中,当通电直导线与磁感应强度垂直时,通电导线受到的安培力大小F=ILB。那么通电导线在磁场中一定受到力的作用吗
1、当磁感应强度B的方向与导线方向垂直时：
2、当磁感应强度B的方向与导线方向平行时：
思考：如果通电导线与磁场方向既不平行也不垂直时呢？
定量研究 安培力的大小
F＝BIL
F＝0
二、安培力的大小
①一个分量与导线垂直 B⊥=Bsinθ
②另一分量与导线平行 B//=Bcosθ
其中平行方向的B//不产生安培力，导线所受的安培力只是垂直方向的B⊥产生，由此得到：
F=ILB⊥=ILBsinθ
θ=0时
平行：F＝0
θ=90°时
垂直：F＝BIL
I
B
B//
B⊥
θ
练习2　如图所示,在匀强磁场中放有下列各种形状的通电导线,电流为I,磁感应强度为B,求各导线所受到的安培力。
归纳总结
①公式F＝ILB中L指的是“有效长度”．
当B与I垂直时，F 最大，F＝ILB；当B与I平行时，F＝0.
②弯曲导线的有效长度L，等于连接两端点直线的长度，相应的
电流沿L由始端向末端．
应用探究
实际应用—磁电式电流表
情境引入
图1是几种常见的磁电式电表,虽然它们外观不同,但它们的核心结构都相似,如图2所示。
极靴
线圈
引导学生结合实物，看课本回答问题
1线圈的转动是怎么产生的？
2.极靴之间的磁场是匀强磁场吗
3.电流表中的螺旋弹簧起什么作用？
4.观察电流表的刻度是否均匀
仔细观察磁电式电流表结构，思考电流表的指针为什么最终能稳定的指向某一刻度，且偏转角度大小能反映电流大小？
磁电式电流表的结构
线圈通电时，安培力使线圈转动
变形
产生弹力阻碍转动
安培力与弹力力矩平衡，指针停止转动
电流越大，安培力就越大，螺旋弹簧的形变也就越大，线圈偏转的角度也越大
工作原理：通电线圈受安培力作用而转动
优点：灵敏度高，能测出很弱的电流
缺点：线圈的导线很细，允许通过的电流很弱
磁电式电流表
练习3 如图，是磁电式电流表的结构，蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐向分布，线圈中a、b两条导线长均为l，通以图示方向的电流I，两条导线所在处的磁感应强度大小均为B．则（　　）
A.该磁场是匀强磁场 B.线圈平面总与磁场方向垂直
C.线圈将逆时针方向转动 D.a、b导线受到的安培力大小总为IlB
安培力的方向
安培力的大小：
通电导线在磁场中受到的力
应用：磁电式电流表
判定方法：左手定则
特点：总垂直于B 和I 确定的平面
构造：
原理：
F=ILBsinθ
通电线圈受安培力作用而转动
课堂小结
三、板书设计
1.1 磁场对通电导线的作用力
（一）安培力的方向
1、影响因素：B的方向I的方向
2、左手定则
3、通电直导线之间的相互作用力
（二）安培力的大小
I ⊥B,F=ILB
I// B,F=0
F =ILB sinθ
（三）磁电式电流表工作原理
I
B
B//
B⊥
θ
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