《物理（醫(yī)藥衛(wèi)生類）》教案 高職 8.2 安培力

8.2安培力教案教學目標：1.了解安培力的概念，能利用左手定則判斷安培力的方向；要求學習過程中重視對于概念的理解以及對安培定則判斷安培力方向的簡單應(yīng)用。（物理觀念與應(yīng)用）2.通過實驗，了解通電導線與磁場垂直時所受安培力大小與哪些因素有關(guān)，了解安培定律。注重體驗實驗中的歸納分析的科學研究方法。能參與討論，分析實驗現(xiàn)象，知道安培力的大小與磁感應(yīng)強度大小電流大小的關(guān)系。（科學思維與創(chuàng)新）3.通過探究“安培力的方向與哪些因素有關(guān)”實驗，觀察實驗現(xiàn)象，能根據(jù)實驗現(xiàn)象形成結(jié)論；能主動與他人交流實驗過程與結(jié)果。（科學探究與實踐）4.了解安培力在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，運用所學知識解釋其基本原理，體會發(fā)展科學社會技術(shù)、技術(shù)運用的社會責任，培養(yǎng)科學論證的嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。（科學態(tài)度與責任）教學重點：左手定則判斷安培力方向；安培力表達式。教學難點：利用左手定則判斷安培力方向。教學方法：講授法、演示法、實驗探究法、討論法、讀書指導法教學準備：實驗器材：U形磁鐵、鐵架臺、細鐵絲、長直導體、電源、導線。多媒體材料：PPT課件，包含觀察磁場對通電導體的作用實驗的視頻、探究安培力的方向與哪些因素有關(guān)實驗的視頻、左手定則的演示視頻、磁電式儀表的介紹視頻、電磁炮的介紹視頻。教學過程：一、導入新課：情景創(chuàng)設(shè)：由醫(yī)院已經(jīng)廣泛應(yīng)用的電動手術(shù)床利用電動機來工作作為引入，提問學生電動機是如何工作的？新課講解：1.演示實驗：觀察磁場對通電導體的作用。學生觀察處在方向豎直向下的磁場中的導體通過電流時發(fā)生的現(xiàn)象；教師總結(jié)：通電導體在磁場中受到了力的作用，這個力是安培力。2.實驗探究與結(jié)果分析：探究安培力的方向與哪些因素有關(guān)。實驗設(shè)計：學生分組，實驗探究安培力的方向與哪些因素有關(guān)，歸納得出結(jié)論：通電導體受力的方向與電流的方向、磁場的方向都有關(guān)。實驗操作：通過改變U形磁鐵兩極位置來改變磁場方向,或者通過改變電源正負極連接情況來改變電流方向。觀察通電導體的運動方向?？偨Y(jié)出安培力的方向與磁場方向、電流方向的關(guān)系。結(jié)果討論：每組分享實驗結(jié)果，教師引導討論。規(guī)律歸納：引導學生從實驗觀察結(jié)果中歸納總結(jié)。方法指導：介紹歸納推理的科學方法。規(guī)律總結(jié)：幫助學生總結(jié)：改變磁場的方向或者改變通電導體中電流的方向,通電導體的運動方向都會隨之改變。這說明通電導體受力的方向與電流的方向、磁場的方向都有關(guān)。3.知識梳理：左手定則判斷通電導體受力的方向、電流的方向、磁場的方向的關(guān)系；安培定律表達式：F=BIL。例題解析：南京市一工程小組計劃在南京架設(shè)直流高壓輸電線路。其中一段長為20m沿東西方向的直導線，載有大小為2.0×103

A的電流，電流方向由東向西。已知南京地磁場的磁感應(yīng)強度大小約為3.4×10?5

T，且可視為南北方向的勻強磁場。地磁場對這段導線的作用力有多大？方向如何？分析:電流的方向和磁感應(yīng)強度的方向不可能完全垂直，但根據(jù)題意，我們假設(shè)其完全垂直。其次地磁場磁感應(yīng)強度其實是不均勻的，但是我們用它的近似平均值來計算，所以下面得到的是估算結(jié)果。電流方向由東向西，磁場方向由南向北，運用左手定則可判定安培力的方向。由于電流方向跟磁場方向垂直，安培力的大小可直接用

F

=

BIL

進行計算。解:由題意可知，B

=3.4×10?5

T，L

=20m，I

=2.0×103

A；電流方向與磁場方向垂直。根據(jù)安培力計算公式F

=

BIL

=3.4×10?5×2.0×103

×20=1.36N按照左手定則，讓磁感線垂直穿過手心（手心朝南），并使四指指向西，則拇指所指方向向下（豎直指向地面），這就是安培力的方向。反思與拓展:由計算結(jié)果可知，地磁場對輸電線的作用力很小，可忽略不計。但是信鴿可以靈敏地感受到地磁場對其的作用力，并利用其感知判斷方向。應(yīng)用拓展：磁電式的原理介紹、電磁炮的原理介紹。三、課堂小結(jié)：知識梳理：總結(jié)安培力方向、安培力大小和左手定則。重點強調(diào)：強調(diào)科學探究和歸納推理的重要性?？梢龑W生回顧是否達到本節(jié)的核心素養(yǎng)目標。四、課后練習及作業(yè)布置：1.判斷正誤：左手定則∶伸開左手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一平面內(nèi)，讓磁感線從掌背進入并使四指指向電流方向，這時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。（）2.關(guān)于勻強磁場中的直導線所受安培力，下列說法中正確的是（）（A）凡是通電導線在磁場中均受安培力（B）只有垂直于磁感應(yīng)強度方向放置的通電導線才受安培力（C）安培力既與磁感應(yīng)強度相垂直又與通電導線相垂直（D）安培力有時不與磁感應(yīng)強度垂直3.某同學說：“一小段通電導線放在空間的某點，如果不受安培力的作用，則該點的磁感應(yīng)強度一定為零?！边@種說法對嗎？為什么？4.根據(jù)磁場對電流會產(chǎn)生作用力的原理，人們研制出一種新型的發(fā)射炮彈的裝置——電磁炮，其原理如圖所示：把待發(fā)的炮彈（導體）放置在強磁場中的兩平行導軌上，給導軌通以大電流，使炮彈作為一個通電導體在磁場作用下沿導軌加速運動，并以某一速度發(fā)射出去。試標出圖中炮彈的受力方向。如果要提高