物理人教版選修1-1-2.3磁場對(duì)通電導(dǎo)線的作用(共30張PPT)

教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與能力

1．了解直線電流、環(huán)形電流及通電螺線管的磁場特點(diǎn)。

2．會(huì)用磁感線描繪直線電流、環(huán)形電流及通電螺線管的磁場

3．學(xué)會(huì)用安培定則判定直線電流、環(huán)形電流及通電螺線管的磁場方向2021/4/201

過程與方法

1．通過演示磁場對(duì)電流的作用的實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生進(jìn)一步掌握控制變量法。

2．通過學(xué)習(xí)左手定則，理解磁場方向、電流方向和安培力方向三者之間的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力。

情感態(tài)度與價(jià)值觀

通過介紹物理學(xué)家安培取得輝煌成就的原因是靠勤奮自學(xué)、刻苦鉆研的頑強(qiáng)意志，讓學(xué)生感受物理學(xué)家們的人格沒、情操美。2021/4/202教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)

1．安培力的表示方法及大小。

2．磁感應(yīng)強(qiáng)度大小及方向。

3．左手定則。

難點(diǎn)

1．安培力、磁感應(yīng)強(qiáng)度。

2．左手定則。2021/4/203知識(shí)回顧1．電流的磁效應(yīng)：2．電流磁場的方向：

安培定則：（1）直線電流：（2）環(huán)形電流：（3）通電螺線管：直導(dǎo)線環(huán)形導(dǎo)線通電螺線管2021/4/204回顧我們知道，電荷在電場中會(huì)受到電場力的作用，那么，對(duì)于我們已知道的通電導(dǎo)線，它是否也受到力的作用呢？電場電場力FF/q表示電場的強(qiáng)弱電荷q電場強(qiáng)度E2021/4/205磁場磁場力F磁場的強(qiáng)弱電流磁體磁感應(yīng)強(qiáng)度今天，就讓我們共同去探究通電導(dǎo)線在磁場中的受力情況！2021/4/206２.３磁場對(duì)通電導(dǎo)線的作用2021/4/207一．安培力2021/4/208演示1觀察安培力把一段直導(dǎo)線放到磁場中，當(dāng)導(dǎo)線中有電流通過時(shí)，可以看到原來靜止的導(dǎo)線會(huì)發(fā)行運(yùn)動(dòng)。NSA

1．安培力：

通電導(dǎo)體在磁場中受到的力稱為安培力（F）。2021/4/209演示1觀察安培力把一段直導(dǎo)線放到磁場中，當(dāng)導(dǎo)線中有電流通過時(shí)，可以看到原來靜止的導(dǎo)線會(huì)發(fā)行運(yùn)動(dòng)。NSA2．實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：

當(dāng)導(dǎo)線方向與磁場方向垂直時(shí)，它所受的安培力最大

當(dāng)導(dǎo)線方向與磁場方向一致時(shí)，導(dǎo)線不受安培力

當(dāng)導(dǎo)線方向與磁場方向斜交時(shí)，它所受的安培力介于最大值和0之間。2021/4/2010演示1觀察安培力把一段直導(dǎo)線放到磁場中，當(dāng)導(dǎo)線中有電流通過時(shí)，可以看到原來靜止的導(dǎo)線會(huì)發(fā)行運(yùn)動(dòng)。NSA

4．猜想：

①導(dǎo)線的長度L；②電流的大小I

。3．思考：

影響安培力大小的因素有哪些？（垂直時(shí)）2021/4/2011三塊相同的蹄形磁鐵并列放置。可以認(rèn)為磁極間的磁場是均勻的。將一根導(dǎo)線懸掛在磁鐵的兩極間，有電流通過時(shí)懸線將擺動(dòng)一個(gè)角度，通過這個(gè)角度可以比較安培力的大小。演示2在勻強(qiáng)磁場中探究影響通電導(dǎo)線受力的因素

1．規(guī)律：

①在同一磁場中，通電導(dǎo)線長度一定時(shí)，電流越大，導(dǎo)線所受安培力越大；

②在同一磁場中，電流一定時(shí)，通電導(dǎo)線越長，導(dǎo)線所受安培力越大。2021/4/2012三塊相同的蹄形磁鐵并列放置?？梢哉J(rèn)為磁極間的磁場是均勻的。將一根導(dǎo)線懸掛在磁鐵的兩極間，有電流通過時(shí)懸線將擺動(dòng)一個(gè)角度，通過這個(gè)角度可以比較安培力的大小。演示2

2．結(jié)論：精確的實(shí)驗(yàn)表明，通電導(dǎo)線在磁場中受到的安培力F的大小，既與導(dǎo)線的長度L成正比，又與導(dǎo)線中的電流I成正比、即與I和L的乘積成正比。

3．公式：Ｆ＝BIL（B是比例系數(shù)）在勻強(qiáng)磁場中探究影響通電導(dǎo)線受力的因素2021/4/2013二．磁感應(yīng)強(qiáng)度2021/4/2014

磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，方向與該點(diǎn)磁場的方向一致。亦即小磁針Ｎ極受力方向。

安培力公式：Ｆ＝BIL（B是比例系數(shù)））Ｂ反映了磁場的強(qiáng)弱，叫做磁感應(yīng)強(qiáng)度。2．公式：3．單位：１N/Ａ·m＝１T特斯拉，簡稱，特（T）4．方向：1．定義：B＝Ｆ/IL2021/4/2015三．安培力的方向2021/4/2016結(jié)論：F方向，既跟磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向垂直，又跟電流I的方向垂直。演示2021/4/2017

如果放在磁場中的不是一段通電的導(dǎo)線，而是一個(gè)通電的矩形線圈abcd（如圖），會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？通電線圈在磁場中如何運(yùn)動(dòng)？通電線圈會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)起來思考2021/4/2018我們使用的電動(dòng)機(jī)就是利用安培力來工作的。通電線圈在磁場中受到安培力會(huì)扭轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)就是根據(jù)這個(gè)原理設(shè)計(jì)的。2021/4/2019四．電動(dòng)機(jī)2021/4/20201．構(gòu)造：各種電動(dòng)機(jī)中都有由定子和轉(zhuǎn)子。（1）定子：電動(dòng)機(jī)中固定不動(dòng)的部分，可以是線圈，也可以是磁體。（2）轉(zhuǎn)子：電動(dòng)機(jī)中轉(zhuǎn)動(dòng)的部分，線圈鑲嵌在硅鋼片的槽中。（3）電刷和整流子：

直流電動(dòng)機(jī)中，可以將電流持續(xù)地提供給線圈，并適時(shí)地改變流入線圈的電流方向，它們能使轉(zhuǎn)子按一個(gè)方向持續(xù)地旋轉(zhuǎn)。一種電動(dòng)機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子2021/4/2021

電動(dòng)剃須刀、錄音機(jī)、錄像機(jī)、計(jì)算機(jī)、電動(dòng)玩具、電力機(jī)車、電子鐘表、電車、高速電梯……2．種類：直流電動(dòng)機(jī)、交流電動(dòng)機(jī)3．應(yīng)用：2021/4/2022如果沒有電動(dòng)機(jī)，你家里的哪些工作要變電動(dòng)為手動(dòng)？如果沒有電動(dòng)機(jī)，你家里的哪些工作根本不能做了？2021/4/2023一、安培力

1．概念：通電導(dǎo)體在磁場中受到的力稱為安碚力F

2．大小：F=BIL

3．方向：左手定則確定。F⊥B，F(xiàn)⊥I，F(xiàn)垂直I、B所在平面。

二、磁感應(yīng)強(qiáng)度

1．公式：

2．物理意義：反映了磁場的強(qiáng)弱

3．單位：特斯拉，簡稱特，國際符號(hào)是T

4．方向：與該處磁場方向同

三、電動(dòng)機(jī)課堂小結(jié)2021/4/2024許多科學(xué)家在物理學(xué)發(fā)展過程中做出了重要貢獻(xiàn)，下列表述不正確的是（）

A．卡文迪許測出引力常數(shù)

B．法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象

C．安培提出了磁場對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力公式

D．庫侖總結(jié)并確認(rèn)了真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用規(guī)律C課堂練習(xí)練習(xí)12021/4/2025B．

IFB（2）F（1）I

如圖所示，表示一根放在磁場里的通電直導(dǎo)線，直導(dǎo)線與磁場方向垂直。圖中已分別標(biāo)明電流、磁感應(yīng)強(qiáng)度和安培力這三個(gè)物理量中兩個(gè)的方向，請(qǐng)標(biāo)出第三個(gè)量的方向。練習(xí)22021/4/2026

一根導(dǎo)線長0.2m，通過3A的電流，垂直放入磁場中某處受到的磁場力是6×10-2N，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小是________T；如果該導(dǎo)線的長度和電流都減小一半，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小是________T。0.10.1練習(xí)32021/4/2027(雙選)磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向（）A．放在該點(diǎn)的通電直導(dǎo)線所受的磁場力的方向

B．放在該點(diǎn)的正檢驗(yàn)電荷所受的磁場力的方向

C．放在該點(diǎn)的小磁針靜止時(shí)N極所指的方向D．通過該點(diǎn)磁感線的切線方向CD練習(xí)42021/4/2028教材習(xí)題答案

1．答：左圖：直導(dǎo)線所受安培力豎直向下；中圖：磁場方向豎直向上；右圖：電流方向垂直紙面向外。

2．答：因地球表面附近地磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度約為（0.3×0.7）×10-4T，據(jù)F=BIL得，通電導(dǎo)線在地磁場中所受安培力約為（0.6×1.4）×10-4N

3．略。

4．答：地磁場對(duì)這根導(dǎo)線的安培力為3×10-2N，方向指向地心。2021/4/20292021/4/20309、人的價(jià)值，在招收誘惑的一瞬間被決定。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20234:46:33PM11、人總是珍惜為得到。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、人亂于心，不寬余請(qǐng)。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、生氣是拿別人做錯(cuò)的事來懲罰自己。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、抱最大的希望，作最大的努力。03二月20232023/2/32023/2/32023/