磁場對通電導線的作用力

1、高中物理教學教案課 題3.4磁場對通電導線的作用力新授課（一）知識與技能1、知道什么是安培力，會推導安培力公式F=BILsin。2、知道左手定則的內(nèi)容，并會用它判斷安培力的方向。教3、了解磁電式電流表的工作原理。學（二）過程與方法通過演示實驗歸納、總結(jié)安培力的方向與電流、磁場方向的關系左手定則。目（三）情感、態(tài)度與價值觀標1、通過推導一般情況下安培力的公式F=BILsin ，使學生形成認識事物規(guī)律要抓住一般性的科學方法。2、通過了解磁電式電流表的工作原理，感受物理知識的相互聯(lián)系。教教學重點學重點安培力的大小計算和方向的判定。、難教學難點點用左手定則判定安培力的方向。教學方實驗觀察法、邏輯推理法

2、、講解法法教學蹄形磁鐵多個、導線和開關、電源、鐵架臺、兩條平行通電直導線、手段投影片，多媒體輔助教學設備教學活動（一）引入新課通過第二節(jié)的學習，我們已經(jīng)初步了解磁場對通電導線的作用力。安培在這方面的研究做出了杰出的貢獻，為了紀念他，人們把通電導線在磁場中所受的作用力叫做安培力。這節(jié)課我們對安培力作進一步的討論。（二）進行新課1、安培力的方向演示實驗：（1）改變電流的方向現(xiàn)象：導體向相反的方向運動。（2）調(diào)換磁鐵兩極的位置來改變磁場方向現(xiàn)象：導體又向相反的方向運動。教師引導學生分析得出結(jié)論（1）安培力的方向和磁場方向、電流方向有關系。（2）安培力的方向既跟磁場方向垂直，又跟電流方向垂直，也就是說

3、，安培力的方向總是垂直于磁感線和通電導線所在的平面。左手定則通電直導線所受安培力的方向和磁場方向、電流方向之間的關系，可以用左手定則來判定：伸開左手，使大拇指跟其余四個手指垂直，并且都和手掌在一個平面內(nèi)，把手放入磁場中，讓磁感線垂直穿入手心，并使伸開的四指指向電流的方向，那么，大拇指所指的方向就是通電導線在磁場中所受安培力的方向。例：判斷下圖中導線A 所受磁場力的方向。學生活動學生觀測實驗現(xiàn)象通電平行直導線間的作用力方向如何呢？演示實驗：（1）電流的方向相同時現(xiàn)象：兩平行導線相互靠近。（2）電流的方向相反時引導學生利用已有的知識進行分析現(xiàn)象：兩平行導線相互遠離。如圖，兩根靠近的平行直導線通入方

4、向相同的電流時，它們相互間的作用力的方向如何 ?說明：分析通電導線在磁場中的受力時，要先確定導線所在處的磁場方向，然后根據(jù)左手定則確定通電導線的受力方向。2、安培力的大小通過第二節(jié)課的學習，我們已經(jīng)知道，垂直于磁場 B 放置的通電導線L，所通電流為 I 時，它在磁場中受到的安培力F=BIL當磁感應強度 B 的方向與導線平行時，導線受力為零。問題：當磁感應強度B 的方向與導線方向成夾角 時，導線受的安培力多大呢？教師投影圖 3.4-4，引導學生推導：將磁感應強度B 分解為與導線垂直的分量B 和與導線平行的分量B/ ，則，BB sinB/B cos因 B/ 不產(chǎn)生安培力，導線所受安培力是B 產(chǎn)生的

5、，故安培力計算的一般公式為：FILB sin板書3、磁電式電流表中學實驗室里使用的電流表是磁電式電流表，下面我們來學習磁電式電流表的工作原理。（1）電流表主要由哪幾部分組成的？投影圖 3.4-5。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。（2）什么電流表可測出電流的強弱和方向？磁場對電流的作用力和電流成正比，因而線圈中的電流越大，安培力越大，線圈和指針偏轉(zhuǎn)的角度就越大，因此，根據(jù)指針偏轉(zhuǎn)角度的大小，可以知道被測電流的強弱。當線圈中的電流方向改變時，安培力的方向隨著改變，指針的偏轉(zhuǎn)方向也隨著改變，所以，根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)方向，可以知道被測電流的方向。（3）電流表中磁場分布有何

6、特點呢？為何要如此分布？電流表中磁鐵與鐵芯之間是均勻輻向分布的。如圖。請同學們閱讀課文，然后回答所謂均勻輻向分布，就是說所有磁感線的延長線都通過鐵芯的中心，不管線圈處于什么位置，線圈平面與磁感線之間的夾角都是零度。該磁場并非勻強磁場，但在以鐵芯為中心的圓圈上，各點的磁感應強度 B 的大小是相等的。這樣的磁場，可使線圈轉(zhuǎn)動時，它的兩個邊所經(jīng)過的位置磁場強弱都相同，從而使表盤的刻度均勻。（4）磁電式儀表的優(yōu)缺點是什么？磁電式儀表的優(yōu)點是靈敏度高，可以測出很弱的電流；缺點是繞制線圈的導線很細， 允許通過的電流很弱 （幾十微安到幾毫安）。如果通過的電流超過允許值，很容易把它燒壞。課堂訓練1、如圖所示，蹄形磁體用懸線懸于O 點，在磁鐵的正下方有一水平放置的長直導線，當導線中通以由左向右的電流時，蹄形磁鐵的運動情況將是 _。A 靜止不動B向紙外平動C N 極向紙外， S 極向紙內(nèi)轉(zhuǎn)動DN 極向紙內(nèi)， S 極向紙外轉(zhuǎn)動2、將長度為 20cm、通有 0.1A 電流的直導線放入一勻強磁場中，電流與磁場的方向如圖所示， 已知磁感應強度為 1T。試求出下列各圖中導線所受安培力的大小和方向。3、如圖所