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1、第三章 磁场,4.通电导线在磁场中受到的力（第一课时）,说课课题,学情分析,教学目标,教法学法,板书设计,说课内容,学情分析,教材分析,教学目标,教法学法,教学过程,板书设计,说课内容,一、教材分析,一、教材分析,通电导线在磁场中受到的安培力是磁场这一章的核心知识，既是难点也是重点,本节既是对前面“常见的几种磁场”的扩展，也为后面学习“磁场对运动电荷的作用”做好铺垫,通过实验探究,，总结物理规律，并通过实例分析让学生认识生活中常见现象，学会应用物理知识解决实际问题,学情分析,教材分析,教学目标,教法学法,教学过程,板书设计,说课内容,对物理实验操作有很大兴趣，而且有强烈的探究欲望及浓厚的学习兴
2、趣,学生已经具有一定实验探究能力，掌握了基本的物理研究方法，但不够成熟,学生在日常生活中积累了一些有关安培力的感性认识，有较强的直观感性思维,学生通过前面章节的学习，已经了解了磁场的一般现象，建立了电磁感应强度的概念,二、学情分析,学情分析,教材分析,教学目标,教法学法,教学过程,板书设计,说课内容,情感态度与价值观,过程与方法,知识与技能,1.掌握安培力概念2.知道安培力的方向与电流、磁感应强度的方向都垂直，会用左手定则判断安培力的方向3.知道电流的方向与磁场方向平行时，电流受到的安培力最小，等于零；电流的方向与磁场方向垂直时，电流受到的安培力最大，等于BIL4.会用F=BIL计算匀强磁场中
3、安培力的大小,三、教学目标,情感态度与价值观,过程与方法,知识与技能,1.探究安培力的方向与哪些因数有关的实验过程。体会观察和记录实验要素2.通过探究方案，体会控制变量的研究方法3.体验如何从实验现象中总结出规律的科学方法,培养学生总结归纳的能力,三、教学目标,情感态度与价值观,过程与方法,知识与技能,1.通过了解安培力在生活中的应用，体会物理知识对现代社会发展的贡献2.通过探究学习使学生体验到探究自然规律的艰辛与喜悦 3.培养学生用物理原理和研究方法解决实际问题的意识,三、教学目标,学情分析,教学任务分析,教学目标,教法学法,教学过程,板书设计,说课内容,教法设计,情境教学,实验演示,学法设
4、计,自主学习,合作探究,四、教法学法,学情分析,教学任务分析,教学目标,教法学法,教学过程,板书设计,说课内容,1,创设情境 引入课题,2,实验探究 归纳总结,3,教师演示 引导推理,4,归纳小结 前后呼应,五、教学过程,环节一创设情境 引入新课,一.创设情境 引入新课,自制简单电机模型,一.创设情境 引入新课,自制简单电机模型,一.创设情境 引入新课,美国海军福特号核动力航母 电磁弹射测试,实验演示：,创设情景 引入新课,激发学生的兴趣和好奇心，诱发探索欲望，引入新课，也引导学生从生活中去探索物理知识。,这四个实例，都是通电导体棒在磁场受到了力。由于安培在研究磁场与电流的相互作用方面做出了杰
5、出的贡献，为了纪念他，人们把通电导线在磁场中受到的力称为安培力。,总结：,环节二实验探究 归纳总结,1、只改变导线中电流的方向，观察受力方向是否改变,2、只交换磁极的位置，改变磁场的方向，观察受力方向是否变化,请同学们猜想安培力的方向可能和哪些因数有关？,引导学生通过控制变量法，实验探究：,实验探究 归纳总结,实验探究 归纳总结,分析实验结果，总结出左手定则。,突破难点,实验探究 归纳总结,二.安培力的方向,左手定则：伸开左手，使拇指与其余四指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。,1 2 3 4,在这里
6、特意设计了图4，学生会提出疑问，B和I不垂直怎么判断？为引出下面的探究做铺垫，同时纠正学生以为安培力，磁场方向和电流方向互相垂直的片面认识,巩固练习,演示：如图所示，两条平行的通电直导线之间会通过磁场发生相互作用,请同学们用学过的知识分析：,同向电流相互吸引。,反向电流相互排斥。,现象:,同向电流,反向电流,环节三教师演示 引导推理,三.安培力的大小,改制电流天平：将物理天平的右边秤盘取下，固定一个通电线圈，调节天平平衡，线圈下放一蹄形磁铁，开口向上。,实验结论：电流方向与磁场方向垂直时，安培力最大。电流方向与磁场方向平行时，安培力为零。电流与磁场方向夹角在0度到90度之间，安培力也介于零到最
7、大之间。,演示实验：,三.安培力的大小,1.当电流方向与磁场方向垂直时:,F=ILB(BL),2、当电流方向与磁场方向平行时，磁场对电流的作用力为零,提问:如果当电流方向与磁场方向既不平行也不垂直时，如何计算安培力的大小？,把磁感应强度B分解为两个分量：,一个分量与导线垂直 B1=Bsin,另一分量与导线平行 B2=Bcos,平行于导线的分量B2不对通电导线产生作用力，通电导线所受作用力仅由B1决定,即F=ILB1,F=ILBsin,将B1=Bsin代入得,通电直导线与磁场方向不垂直的情况,3.当电流与磁场方向夹角为时:,分析：,突出重点,3.当电流方向与磁场方向夹角为时:,F=ILBsin(
8、为B与L的夹角),对公式的理解：,F不仅与B、I、L大小有关，还与放置方式有关,L是有效长度，不一定是导线实际长度,如图所示，直角三角形abc组成的导线框内通有电流I1A，并处在方向竖直向下的匀强磁场B2T中，AC=40cm，求三角形框架各边所受的安培力。,巩固练习,答案：,1、磁电式电流表的构造：刻度盘、指针、蹄形磁铁、极靴（软铁制成）、螺旋弹簧、线圈、圆柱形铁芯（软铁制成）。,铁芯、线圈和指针是一个整体可以转动。,.,四、磁电式电流表,电流表构造中最大的特点就是在蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐向分布的（即沿直径方向分布），如图所示。,这样的构造使得线框在转动过程中，其平面始终与磁场平行，
9、即受到安培力的线框中的两边始终与磁场垂直。,2、磁电式电流表的构造,2、磁电式电流表的工作原理,如图所示，当电流通过线圈时，线圈上跟轴线平行的两边在安培力作用下，使线圈绕轴线转动，从而使螺旋弹簧被扭动。当安培力产生的力矩和弹簧的扭转力矩相平衡时，线圈才停止转动。,由于安培力与电流成正比，当线圈中流入的电流越大时，线圈上产生的安培力越大，线圈和指针转过的角度也越大。因此，根据指针偏转角度的大小，可以知道被测电流的强弱。,由左手定则可知，当流入线圈中的电流方向改变时，线圈上产生的安培力的方向也改变，从而使线圈和指针偏转的方向也改变。所以，根据指针偏转的方向，可以知道被测电流的方向。,电流表的工作原
10、理,=NBIS/k,3、磁电式电流表的特点,1、灵敏度高，可以测量很弱的电流，但是绕制线圈的导线很细，允许通过的电流很小；,2、电流和安培力成正比，所以电流表的刻度是均匀的；,3、电流方向改变，安培力方向也改变，线圈朝相反方向转动。,环节四归纳小结 前后呼应,四 归纳小结 前后呼应,磁场对通电导线的作用力-安培力,左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。,1.当电流和磁场垂直时 F=BIL2、当电流和磁场平行时 F=03当电流和磁场平行时 F=ILB sin,通过本节内容的学习，我们知道了要获得更大的安培力，需要更强大的电流，更长的导体棒长度，以及更强的磁感应强度。对于航母的电磁弹射系统，就是利用安培力给飞机加速，需要给飞机提供很大的推力，让飞机达到起飞速度。当然电磁弹射涉及到很多方面的知识，有兴趣的同学可以课后上网查阅相关资料。,四 归纳小结 前后呼应,学情分析,教学任务分析,教学目标,教法学法,教学过程,板书设计,说课内容,六、板书设计,F=ILBsin,谢,谢,
