高中物理磁場對(duì)通電導(dǎo)線的作用安培力教案教科版選修講義

1、磁場對(duì)通電導(dǎo)線的作用 安培力 一、教學(xué)目標(biāo) （一）知識(shí)與技能 1、知道什么是安培力；電流方向與磁場方向垂直時(shí)，安培力等于BIL；電流方向與磁場方向平行時(shí)，安培力等于零。 2、掌握左手定則的內(nèi)容，并會(huì)用它判斷安培力的方向。 3、知道電動(dòng)機(jī)的工作原理。 （二）過程與方法 通過演示、觀察結(jié)合控制變量法去探究安培力的大小和方向。 （三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀 1、通過實(shí)驗(yàn)去培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的精神。 2、通過了解電動(dòng)機(jī)的工作原理，感受物理知識(shí)的相互聯(lián)系。二、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn)：安培力的大小計(jì)算和方向的判定。 教學(xué)難點(diǎn)：用左手定則判定安培力的方向。大拇指三、教學(xué)過程（一）復(fù)習(xí)檢查、做好鋪墊其余彎曲的四指

2、安培定則(右手螺旋定則) 直線電流的磁場 環(huán)形電流的磁場 通電螺旋管的磁場（二）新課引入、展示目標(biāo)由奧斯特試驗(yàn)我們知道,通電導(dǎo)線周圍存在的磁場對(duì)小磁針有力的作用,那么磁鐵產(chǎn)生的磁場對(duì)通電導(dǎo)線時(shí)否也有力的作用呢?在這節(jié)課,我們就自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn),看看能發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律。（三）合作探究、精講點(diǎn)撥一、安培力1、定義：磁場對(duì)通電導(dǎo)線的作用力稱為安培力2、猜想：磁場對(duì)通電導(dǎo)線的作用力可能與哪些因素有關(guān)呢？實(shí)驗(yàn)探究：控制變量法當(dāng)通電導(dǎo)線與磁感線垂直時(shí)，實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：當(dāng)其它因素不變，電流增大時(shí)，安培力增大當(dāng)其它因素不變，導(dǎo)線長度增大時(shí)，安培力增大當(dāng)其它因素不變，與導(dǎo)線放在磁場中的位置有關(guān)，導(dǎo)線所在處磁場越強(qiáng)，安培力

3、越大3、大小導(dǎo)線在磁場中的有效長度（1）導(dǎo)線與磁場方向垂直時(shí), F=BIL與導(dǎo)線所在位置的磁場強(qiáng)弱有關(guān)（2）導(dǎo)線與磁場方向平行時(shí)，F(xiàn)=0<設(shè)疑>如果既不平行也不垂直呢？ 4、安培力的方向 師生共探：安培力的方向與什么因素有關(guān)呢？ 改變電流的方向 現(xiàn)象： 導(dǎo)體向相反的方向運(yùn)動(dòng) 。調(diào)換磁鐵兩極的位置來改變磁場方向 現(xiàn)象： 導(dǎo)體又向相反的方向運(yùn)動(dòng) ?？偨Y(jié)歸納：安培力的方向和 磁場方向 、 電流方向 有關(guān)。（1）方向判定：左手定則手心磁感線垂直穿入手心伸出左手，使大拇指跟其余四個(gè)手指垂直，并且都和手掌在同一平面內(nèi)，把手放入磁場中，讓磁感線垂直穿入手心，四指指向電流方向，那么，大拇指所指的方

4、向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向。左手四 指指向電流的方向大拇指指向安培力的方向(2)特點(diǎn)：FB，F(xiàn)I，即F垂直于_B和I_共同_決定的平面試一試 判斷下圖中通電導(dǎo)線受力的方向典例1判斷下圖中通電導(dǎo)線所受安培力力的方向。DCBABGIBFIEBHI 師生交流活動(dòng)如圖所示，兩條平行的通電直導(dǎo)線之間會(huì)通過磁場發(fā)生相互作用。在什么情況下兩條導(dǎo)線相互吸引，什么情況下相互排斥？演示實(shí)驗(yàn)：（1）電流的方向相同時(shí) ，現(xiàn)象：兩平行導(dǎo)線相互靠近。（2）電流的方向相反時(shí) ，現(xiàn)象：兩平行導(dǎo)線相互遠(yuǎn)離。FABCDI1I2I1I2ABCD引導(dǎo)學(xué)生利用已有的知識(shí)進(jìn)行分析： 二、電動(dòng)機(jī)安培力的重要應(yīng)用（1）組成：磁體

5、、轉(zhuǎn)動(dòng)線圈、滑環(huán)、電刷、電源（2）原理：利用安培力(四)、當(dāng)堂檢測、總結(jié)提升1.如圖所示，用兩根相同的細(xì)繩懸掛一段均勻水平載流直導(dǎo)線MN，電流I方向從M到N，繩子的拉力均為F。為使F0，可能達(dá)到要求的方法是（ C ）A施加水平向右的磁場B施加水平向左的磁場C施加垂直紙面向里的磁場D施加垂直紙面向外的磁場 abcd2.通電直導(dǎo)線附近有一個(gè)小的通電閉合矩形線圈abcd，直導(dǎo)線AB和線框在同一平面內(nèi)放置，若電流I沿順時(shí)針方向，則小線框的運(yùn)動(dòng)情況是 （ C ）A向右運(yùn)動(dòng)B靜止不動(dòng)C向左運(yùn)動(dòng)D發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)向遠(yuǎn)離直導(dǎo)線方向運(yùn)動(dòng)3如圖所示為電動(dòng)機(jī)的簡化模型，線圈abcd可繞軸O1O2自由轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)線圈中通入

6、如圖所示的電流時(shí)，順著O1O2的方向看去，線圈將（ A ）A順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)B逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)C仍然保持靜止D可能順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，也可能逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)4、如圖所示，條形磁鐵放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根直導(dǎo)線MN，導(dǎo)線與磁場垂直，給導(dǎo)線通以由N向M的電流，則：( A )A. 磁鐵對(duì)桌面的壓力減小，不受桌面的摩擦力作用B. 磁鐵對(duì)桌面的壓力減小，受桌面的摩擦力作用C. 磁鐵對(duì)桌面的壓力增大，受桌面的摩擦力作用D. 磁鐵對(duì)桌面的壓力增大，不受桌面的摩擦力作用【變式訓(xùn)練】若導(dǎo)線偏磁鐵中央的右側(cè)，結(jié)果又怎樣？5、(2011·江蘇徐州模擬)如圖819所示，把輕質(zhì)導(dǎo)線圈用絕緣細(xì)線懸掛在磁鐵N極附近，磁鐵的

7、軸線穿過線圈的圓心且垂直線圈平面當(dāng)線圈內(nèi)通以圖中方向的電流后，線圈的運(yùn)動(dòng)情況是( A ) A線圈向左運(yùn)動(dòng)B線圈向右運(yùn)動(dòng)C從上往下看順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)D從上往下看逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)6*(選作)、如圖818所示，把一通電導(dǎo)線放在蹄形磁鐵磁極的正上方，導(dǎo)線可以自由移動(dòng)當(dāng)導(dǎo)線通過電流I時(shí)，如果只考慮安培力的作用，則從上往下看，導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)情況是 ( C )A順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降B順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升C逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降D逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升7*、如圖所示，兩平行光滑金屬導(dǎo)軌相距0.2m，與水平面夾角為45°，金屬棒MN的質(zhì)量為0.1kg，處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，MN處于靜止?fàn)顟B(tài)，求：金屬棒

8、所受安培力的大小和方向？(g=10m/s2)B<思路分析>先畫出導(dǎo)軌和金屬棒的正視圖 再對(duì)金屬進(jìn)行受力分析 根據(jù)共點(diǎn)力平衡的條件求出F安 【答案】F安=1N方向：水平向右 <拓展提升>磁場取什么方向時(shí)，安培力最小？（五）、布置作業(yè)1、課下閱讀課本第88頁。2、完成P87“練習(xí)與評(píng)價(jià)”第1、2題。板書設(shè)計(jì)一、安培力 1、定義，磁場對(duì)通電導(dǎo)線的作用力稱為安培力 2、大小（1）導(dǎo)線與磁場方向垂直時(shí) F=BIL （2）導(dǎo)線與磁場方向平行時(shí)，F(xiàn)=03、安培力的方向 判定：左手定則 特點(diǎn)：FB，F(xiàn)L，即F垂直于_B和L_決定的平面二、電動(dòng)機(jī)安培力的重要應(yīng)用（1）組成：磁體、轉(zhuǎn)動(dòng)線圈、滑環(huán)、電刷、電源（2）原理：利用安培力教學(xué)反思本節(jié)課可以通過實(shí)物投影儀放大演