说课磁场对通电导线的作用 刘为平

1、磁场对通电导线的作用力磁场对通电导线的作用力（第一课时）（第一课时）首钢矿业一中首钢矿业一中 刘为平刘为平力力学学电电磁磁学学洛伦兹力洛伦兹力电流表工作原理电流表工作原理安培力安培力一、说教材一、说教材1电机工作原理电机工作原理安培力安培力高中最后一个最重要最高中最后一个最重要最复杂的力复杂的力 是高考的热点是高考的热点培养学生逻辑推理培养学生逻辑推理能力和渗透探究方能力和渗透探究方法的重要素材法的重要素材实际应用广泛实际应用广泛重点：探究左手定则和影响安培力大小的因素重点：探究左手定则和影响安培力大小的因素难点难点:F与与B、 I之间的方向关系和之间的方向关系和 （1）知道通电导线）知道通电

2、导线在磁场中受到安培力在磁场中受到安培力方向与磁感应强度和方向与磁感应强度和电流两者方向都垂直；电流两者方向都垂直；（2）探究影响安培）探究影响安培力方向的因素，使用力方向的因素，使用左手定则判断安培力左手定则判断安培力的方向的方向（3）推导安培力公）推导安培力公式，会计算安培力大式，会计算安培力大小小（1）经历科学）经历科学探究的过程，培探究的过程，培养分析解决问题养分析解决问题的能力；的能力；（2）尝试经过）尝试经过思考发表自己的思考发表自己的见解，尝试运用见解，尝试运用物理原理和研究物理原理和研究方法方法通过对电磁关系通过对电磁关系的学习，领略自的学习，领略自然界的奇妙与和然界的奇妙与和

3、谐，谐，发展对科学的好发展对科学的好奇心与求知欲，奇心与求知欲，热衷于探索自然热衷于探索自然界的奥秘。界的奥秘。知识与技能知识与技能过程与方法过程与方法情感态度与价值观情感态度与价值观马蹄形磁铁、干电池、导线、开关、铁架台、培马蹄形磁铁、干电池、导线、开关、铁架台、培养皿，水养皿，水 铜圈和铜柱，物理天平改装的电流天平、铜圈和铜柱，物理天平改装的电流天平、学习材料；多媒体，学习材料；多媒体，ppt（1）复习回顾：）复习回顾：1-2分钟分钟 （2）探究安培力方向）探究安培力方向12-15分钟，探究安培力大小分钟，探究安培力大小10-12 分钟，演示，引导分钟，演示，引导 7-10分钟分钟 （3）

4、巩固练习：）巩固练习：5-7分钟。分钟。 本节课主要采用本节课主要采用启发式启发式和和探究式探究式教学方法。利用学生已教学方法。利用学生已有知识精心创设问题情景，激发学生好奇心，用自己的猜有知识精心创设问题情景，激发学生好奇心，用自己的猜测，分组实验，探究讨论，教师引导，形成结论。同时根测，分组实验，探究讨论，教师引导，形成结论。同时根据不同教学内容也采用了据不同教学内容也采用了讲授、讨论、演示、练习讲授、讨论、演示、练习等方法等方法组织教学。组织教学。二二 说教法说教法 新新课程标准课程标准注重科学探究，提倡学习方式的多样注重科学探究，提倡学习方式的多样化、强调过程和方法的学习，以培养学生的

5、化、强调过程和方法的学习，以培养学生的“创新意识、创新意识、创新精神和实践能力创新精神和实践能力”为根本出发点，激励学生为根本出发点，激励学生“在教学在教学过程中的主动学习和探究精神过程中的主动学习和探究精神”，调动学生学习的主动性、，调动学生学习的主动性、积极性，促进其个性全面健康地发展和情感、态度、价值积极性，促进其个性全面健康地发展和情感、态度、价值观的自我体现。在教学过程中建构具有启发性、实践性、观的自我体现。在教学过程中建构具有启发性、实践性、操作性的学生主体参与活动为主要形式，以实现学生各方操作性的学生主体参与活动为主要形式，以实现学生各方面能力的综合发展为目的，促进学生整体素质的

6、全面发展。面能力的综合发展为目的，促进学生整体素质的全面发展。 演示演示1：将一将一块蹄形磁铁块蹄形磁铁靠近点亮的靠近点亮的白炽灯，观白炽灯，观察现象，灯察现象，灯光闪动，灯光闪动，灯丝颤动丝颤动演示演示2：给给发电机通电，发电机通电，转动，改变转动，改变电流大小和电流大小和方向，转动方向，转动方向和快慢方向和快慢改变相反改变相反.演示演示3：平行平行导线电流方导线电流方电流方向相电流方向相同时，将会同时，将会吸引吸引; 电流方电流方向相反时，向相反时，将会排斥将会排斥 演示演示4：液液体旋转体旋转 ，改，改变电流大小变电流大小和方向，液和方向，液体转速和旋体转速和旋转方向不同转方向不同引出安

7、引出安培力培力激发对安培力方激发对安培力方向的猜测向的猜测巩固提升巩固提升激发探究欲望激发探究欲望探究一：安培力的方向探究一：安培力的方向探究二探究二 ： 安培力的大小安培力的大小 与什么因素有关？与什么因素有关？学生分组探究学生分组探究师生合作探究师生合作探究三三 说学法说学法观察观察猜测猜测实验探究实验探究讨论交流讨论交流形成结论形成结论 本设计通过知识的构建过程的目的是让学生通过学生本设计通过知识的构建过程的目的是让学生通过学生实验探究影响安培力大小和方向的因素，让学生体验应用实验探究影响安培力大小和方向的因素，让学生体验应用“控制变量法控制变量法”研究问题的方法，感受实验和观察在研究研

8、究问题的方法，感受实验和观察在研究物理问题中的重要性，通过合作体验集体智慧的力量。物理问题中的重要性，通过合作体验集体智慧的力量。 1创设情境、引入课题创设情境、引入课题2自主实验探究自主实验探究 归纳总归纳总结、形成规律结、形成规律3教师演示教师演示 引导推理引导推理 掌握掌握控制变量法控制变量法 总结概括总结概括 形形成结论成结论4归纳小结、提高认识归纳小结、提高认识四四 说教学过程的设计说教学过程的设计将一块蹄形磁铁靠近点亮的白炽灯，观察现象，灯将一块蹄形磁铁靠近点亮的白炽灯，观察现象，灯光闪动，灯丝颤动，白炽灯的光强比较强，不容易光闪动，灯丝颤动，白炽灯的光强比较强，不容易观察，可以用

9、可调开关将光线调暗，现象很明显。观察，可以用可调开关将光线调暗，现象很明显。给发电机通电，转动，增大电流，转动加快改变电给发电机通电，转动，增大电流，转动加快改变电流方向，转动方向相反流方向，转动方向相反.问：在磁场中通电的灯丝问：在磁场中通电的灯丝和线圈为什么会动起来？引出安培力的定义。和线圈为什么会动起来？引出安培力的定义。设置物理情景，引导学生分析，从而设置物理情景，引导学生分析，从而“唤醒唤醒”学生的课堂情绪，引发学生的学习动机，培学生的课堂情绪，引发学生的学习动机，培养学生的学习主动性。养学生的学习主动性。演演示示1演演示示2问题设计：问题设计：通电导线在磁场中受到的是安培力，猜通电

10、导线在磁场中受到的是安培力，猜测安培力的方向可能与什么有关？测安培力的方向可能与什么有关？探究一：安培力的方向探究一：安培力的方向 用传统的通电线圈用传统的通电线圈和蹄形磁铁做实验，和蹄形磁铁做实验，分三个层次：首先，分三个层次：首先，让同学自己动手连接让同学自己动手连接电路，观察线圈受力电路，观察线圈受力摆动；然后让学生猜摆动；然后让学生猜测安培力的方向与哪测安培力的方向与哪些因素有关，再让学些因素有关，再让学生用控制变量法验证生用控制变量法验证自己的猜想；最后画自己的猜想；最后画出表格填充表格出表格填充表格,根据根据表格画出三维空间图表格画出三维空间图探究次数探究次数磁场方向磁场方向电流方

11、向电流方向安培力方向安培力方向1向下向下向外向外 2向里向里 3向上向上 向外向外 4向里向里 BIFFFFFIIIIBBBB 引导学生可以用文字叙述，可以用身体语言，也可以参照实物说说安培力的方向引导学生可以用文字叙述，可以用身体语言，也可以参照实物说说安培力的方向方法有多种，方法有多种，统一为简便的统一为简便的左手定则左手定则分析概括实验结果上升到规律分析概括实验结果上升到规律B BI IB BI IB BI IB BI I 1 2 3 4在这里特意设计了图在这里特意设计了图4，学生会提出疑问，学生会提出疑问，B和和I不垂直不垂直怎么判断？，为引出下面的探究做铺垫，同时纠正学怎么判断？，为

12、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生以为安培力，磁场方向和电流方向互相垂直的片面认识认识尝试应用尝试应用 巩固成果巩固成果平行导线电流方向相同时，将会吸引平行导线电流方向相同时，将会吸引; 电流电流方向相反时，将会排斥。小组内思考交流后方向相反时，将会排斥。小组内思考交流后推选代表回答以下问题：推选代表回答以下问题：1.通有同向电流的导线通有同向电流的导线2.为什么会受力？导线为什么会受力？导线1受力方向如何？导受力方向如何？导线线2受力方向如何？受力方向如何？3.通有反向电流的导线为什么会排斥？通有反向电流的导线为什么会排斥？演示演示3FFF同向电

13、流F反向电流接电源接电源下面我们来定量探究：下面我们来定量探究：将物理天平的右边秤盘取下，固定一个通电线圈，调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。电源节天平平衡，线圈下放一蹄形磁铁，开口向上。电源用一节用一节1.5伏干电池。通电时，天平一端下沉或上升，伏干电池。通电时，天平一端下沉或上升，在左盘加减砝码，根据平衡原理直接测出安培力的大在左盘加减砝码，根据平衡原理直接测出安培力的大小。旋转蹄形磁铁使电流方向从垂直逐渐减小夹角，小。旋转蹄形磁铁使电流方向从垂直逐渐减小夹角，仔细观察实验后回答下列问题：仔细观察实验后回答下列问题：1.当磁场方向与电

14、流方向平行时安培力是多大？当磁场方向与电流方向平行时安培力是多大？2.当电流与磁场方向垂直时安培力大小怎么表示？当电流与磁场方向垂直时安培力大小怎么表示？3.当电流与磁场方向不平行也不垂直时安培力大小在什当电流与磁场方向不平行也不垂直时安培力大小在什么范围内？么范围内？探究二探究二 安培力的大小与什么因素有关？安培力的大小与什么因素有关？实验结果：电流方向与磁场方向垂直时，安培力最大。电流方向与实验结果：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度到度到90度之度之间，安培力也介于零到最大之

15、间。间，安培力也介于零到最大之间。强调：平行时，安培力为零，垂直时安培力最大，目的是为不平行时强调：平行时，安培力为零，垂直时安培力最大，目的是为不平行时B的矢量分解做好铺垫。的矢量分解做好铺垫。IL问题设计：问题设计：电流方向与磁场方向垂直时，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安培力最大。电流方向与磁场方向平行时，安培力为零时，安培力为零,那么那么B 与与I夹角为夹角为时，时，表达式该怎样写？表达式该怎样写？BILF=0F=IBL体现等效替代和从一般到特殊的科学思想方法体现等效替代和从一般到特殊的科学思想方法B B1.如图，一根长如图，一根长L，质量为，质量为m的导

16、线用软导的导线用软导线悬挂在方向水平的磁感应强度为线悬挂在方向水平的磁感应强度为B的的匀强磁场中，匀强磁场中，（1）.现要使悬绳张力为现要使悬绳张力为0，则导线中电流，则导线中电流应为多少？方向如何应为多少？方向如何（2).如果其他都不变，磁场方向相反，绳如果其他都不变，磁场方向相反，绳子的张力变为多大子的张力变为多大? (3).如果其他都不变，磁场方向变为竖直如果其他都不变，磁场方向变为竖直向上，平衡时绳子的张力变为多大向上，平衡时绳子的张力变为多大?当堂训练当堂训练12.2.如图所示，两平行光滑导轨相距如图所示，两平行光滑导轨相距0.20.2m m，与水平面，与水平面夹角为夹角为45450

17、 0，金属棒，金属棒MNMN的质量为的质量为0.10.1kgkg，处在竖直向，处在竖直向上磁感应强度为上磁感应强度为1 1T T的匀强磁场中，电源电动势为的匀强磁场中，电源电动势为6V6V，内阻为内阻为11，为使，为使MNMN处于静止状态，则电阻处于静止状态，则电阻R R应为多应为多少？少？( (其他电阻不计其他电阻不计) )当堂训练当堂训练2五五 归纳小结归纳小结 提高认识提高认识磁场对通电导线的作用力磁场对通电导线的作用力-安培力安培力左手定则：伸开左手，使拇指左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。所受安培力的方向。1.当电流和磁场垂直时当电流和磁场垂直时 F=BIL2、当电流和磁场平行时、当电流和磁场平行时 F=03当电流和磁场平行时当电流和磁场平行时 F=ILB sin