寧夏回族自治區(qū)銀川市六盤山高級中學(xué)高中物理人教版選修3-1教案第三章磁場第4節(jié)通電導(dǎo)線在磁場中受到的力

《通電導(dǎo)線在磁場中受到的力》教學(xué)設(shè)計授課人：吳學(xué)先一．教學(xué)內(nèi)容：教材使用人教版選修31第三章第四節(jié)《通電導(dǎo)線在磁場中受到的力》的內(nèi)容。本節(jié)的主要內(nèi)容是安培力的方向判斷和大小計算。其中弄清安培力、電流、磁感應(yīng)強度三者方向的空間關(guān)系是難點。二．設(shè)計思想：安培力它存在于學(xué)生身邊，如生活中的電動機、實驗室中的電流表都與安培力有關(guān)。但又容易被學(xué)生所忽略，因此，在設(shè)計方法上始終讓學(xué)生去感受、觀察，用他們自己的眼睛來判斷是與非，正確與錯誤，用自己的心靈去感受安培力給我們帶來的好處，用自己的實際行動把所學(xué)的知識應(yīng)用于生活當中。具體的設(shè)計如下：一是充分挖掘教材資源；二是在尊重教材的基本結(jié)構(gòu)上，細節(jié)部分進行適當?shù)恼{(diào)整；三是引導(dǎo)學(xué)生進行新的學(xué)習(xí)方式（情境體驗法、演示實驗法、對比法）嘗試；四是利用學(xué)校的教學(xué)設(shè)備，運用多媒體輔助教學(xué)手段進行教學(xué)。三．教學(xué)目標：（一）知識與技能1、知道什么是安培力，會推導(dǎo)安培力公式F=BILsinθ。2、知道左手定則的內(nèi)容，并會用它判斷安培力的方向。（二）過程與方法通過演示、分析、歸納、運用等方法使學(xué)生理解安培力的方向和大小的計算。培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力。（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)生學(xué)會由個別事物的個性來認識一般事物的共性的認識事物的一種重要的科學(xué)方法．四．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。（二）教學(xué)難點：用左手定則判定安培力的方向。五．教學(xué)方法：實驗觀察法、總結(jié)歸納法、講解法六．教學(xué)過程：（提綱）（一）引入新課首先請同學(xué)們先看一段視頻（有關(guān)電磁炮的）。通過給學(xué)生放一段視頻讓學(xué)生知道安培力在現(xiàn)實生活中的重要應(yīng)用，從而引入課題。（二）進行新課1、安培力的方向猜想：安培力的方向可能和什么因素有關(guān)？學(xué)生答：可能與B和I的方向有關(guān)教師：用什么樣的實驗方法去研究F的方向與B和I的方向有關(guān)？教師引導(dǎo)學(xué)生用控制變量法教師：在實驗過程中必然要產(chǎn)生一些實驗數(shù)據(jù)，那么如何記錄實驗數(shù)據(jù)？教師引導(dǎo)學(xué)生可以用表格、實物圖、示意圖等。本實驗采用示意圖法記錄實驗數(shù)據(jù)演示實驗：（1）調(diào)換磁鐵兩極的位置來改變磁場方向現(xiàn)象：導(dǎo)體向相反的方向運動。（2）改變電流的方向現(xiàn)象：導(dǎo)體又向相反的方向運動。教師引導(dǎo)學(xué)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(guān)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，安培力的方向總是垂直于磁感線和通電導(dǎo)線所在的平面。左手定則：伸開左手，使拇指與其余四指垂直，并且都與手掌在同一平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進入，并使四指指向電流的方向，這時拇指所指的方向就是通電導(dǎo)體所受安培力的方向。練習(xí)1：判定以下通電導(dǎo)線所受安培力的方向BIBIBIIIBIBIBIIII演示實驗：我們曾提到兩條互相平行的通電直導(dǎo)線，當通以同向電流時互相吸引，而通以反向電流時會互相排斥，試用剛學(xué)的知識解釋。（先實驗演示，再引導(dǎo)學(xué)生回答原因。）教師進一步提示學(xué)生：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)線所受安培力的方向。問題：若磁場方向與導(dǎo)線不垂直，怎么判斷安培力的方向？D教師投影圖，引導(dǎo)學(xué)生回答：可以把磁感應(yīng)強度B分解到與導(dǎo)線平行和與導(dǎo)線垂直的方向，有效的是垂直分量。D2、安培力的大小通過第二節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)知道，垂直于磁場B放置的通電導(dǎo)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(yīng)強度B的方向與導(dǎo)線平行時，導(dǎo)線受力為零。問題：如果B既不平行也不垂直I(或L)時，導(dǎo)線受的安培力有多大呢？D教師投影圖，引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)：D將磁感應(yīng)強度B分解為與導(dǎo)線垂直的分量和與導(dǎo)線平行的分量，則，因不產(chǎn)生安培力，導(dǎo)線所受安培力是產(chǎn)生的，故安培力計算的一般公式為：F=BILsinθ(θ為B與L的夾角)練習(xí)2、如圖所示，在勻強磁場中用兩根柔軟的細線將金屬棒ab懸在水平位置上，已知金屬棒長為L=0.5m,質(zhì)量m=0.01kg,B=0.4T,欲使懸線的張力為零，求金屬棒中的電流的大小與方向？（g=10m/s2)IIab3.簡單說一下電動機通電后為什么會轉(zhuǎn)動4.簡單分析本節(jié)課開始提到的電磁軌道炮的原理（三）反思總結(jié)、鞏固練習(xí)（備用）：1、如圖所示的四種情況，通電導(dǎo)體均置于勻強磁場中，其中通電導(dǎo)線不受安培力的是（）2、下列說法中正確的是（）A、電荷處在電場強度為零的地方，受到的電場力一定為零B、一小段通電導(dǎo)線放在磁感應(yīng)強度為零的地方，受到的安培力一定為零C、一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場力的作用，則該處磁感應(yīng)強度為零D、電荷在某處不受電場力的作用，則該處電場為零3、如圖所示，在傾角為30o的斜面上，放置兩條寬L＝0.5m的光滑平行導(dǎo)軌，將電源、滑動變阻器用導(dǎo)線連接在導(dǎo)軌上，在導(dǎo)軌上橫放一根質(zhì)量為m＝0.2kg的金屬棒ab，電源電動勢E＝12V，內(nèi)阻r＝0.3Ω，磁場方向垂直軌道所在平面，B＝0.8T。欲使棒ab在軌道上保持靜止，滑動變阻器的使用電阻R應(yīng)為多大？（g取10m/s2，其它電阻不計）（四）作業(yè)：1、完成課本94頁“問