通电导线在磁场中受到的力 教学设计

第师：如果每次判断安培力和方向都要用到这个模型，显然是不方便的，能不能用你的左手，更方便地展示F、B、I的方向关系呢请思考讨论。【提问4】补充，表扬。我们还可以像做广播操一样，把定则分为四节，请一起做。预备式：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平面内；第一招：让磁感应线从掌心进入；第二招：使四指指向电流的方向；那么最后一招：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。可以用下面的口诀进行记忆：“磁场—掌心进，四指—电流，拇指—力。”师：这样，就可以方便地判断安培力的方向了。如果平行导线中通以相同方向电流，导线间的相互作用力怎么样呢？请思考并讨论。【提问5】生：同向电流相互排斥、反向电流相互吸引。师：判断是否正确呢？请看实验。【演示】通电平行直导线间作用力的特点介绍实验器材：装置中是两根平行直导线，老师给它们加入同向电流，大家看到了什么现象？生：（1）同向电流相互吸引；活动：师生结合课件动画，共同分析平行同向电流相互吸引的现象板书：一、安培力的方向学生一般能猜出与电流方向、磁场的方向有关（可能也有一些另外的想法，不管对错，都应该鼓励）。通过实验探究，培养学生观察、实验设计、分析归纳能力以及严谨的科学思维和创新的探究思路。过渡引入在探究得出安培力的方向可以通过左手定则判断以后，我们就可以继续来探究安培力的大小了。探究安培力的大小师：我们在第2节已经知道：1、通电导线与磁场方向垂直时，F=ILB。这个规律是不是真的如书上所说呢？让我们用实验来说话。介绍实验器材：这是一个可以产生匀强磁场的仪器。这是线圈，边长3.5CM，共200匝，有效长度7米我把线圈下端垂直放入磁场，上端与力传感器连接。把不同电压加到线圈两端，观察电流和安培力大小，并记录在学案上。教师演示：B/TL/mI/AF/NILB17.027.037.047.057.0现在，把数据导入表格，请计算ILB的乘积。（分组计算）师：从表中数据，你有什么发现？生：IBL乘积与实测值误差范围内相等。教师总结：所以，当B、I垂直时，F＝IBL。过渡：如果BI平行时，结果怎样呢？我们继续探究。2、通电导线与磁场方向平行时，F=0。【探究】介绍实验器材：（1）这是一组永磁铁，安装在可转动圆盘上，中间是匀强磁场。（2）把线圈放入磁场，转动圆盘，电流的磁场的夹角会改变。（3）现在，在线圈两端加是恒定电压，调节磁场与电流方向为0度，请注意观察安培力的大小。由实验可知，当B与I平行时，F＝03、现在，匀速转动磁场，为了更清楚地观察安培力的变化，我选择示波方式显示力的大小，请观察，安培力的变化。（请一位同学和我一起分析图像数据）请问：你看到的是什么图像？生：正弦或余弦。师：纵坐标表示什么？生：安培力F师：横坐标表示什么?生：时间t或者B与I的夹角θ师：在短时间内，可以认为圆盘匀速转动，即θ＝wt.由函数知识可知，图像反映了安培力与角度θ关系满足正弦或者余弦规律。师：我们也可以从理论方面来探究。当时场与电流夹角为θ可以怎么处理？生：可以将磁场分解为平行电流方向和垂直电流方向，平行方向磁场不起作用，所以，安培力的大小由垂直方向磁场决定。师：这就是一般情况下安培力大小的表达式，当磁场垂直于电流或者平行于电流时，只不过是θ等于90度，或者等于0度时的特殊情况。板书：一般情况下安培力大小的表达式:F=ILBsinθ这是一般情况下安培力的表达式。在中学阶段，仅适用于匀强磁场。至此，我们对于安培力的大小与方向都有了深入地了解。知识应用想一想：课桌为什么能发出声音？将音频信号电流输入电流传感器中，通过DIS图像处理功能显示出来；请学生观察并应用本节课知识进行解释；师生共同分析：当线圈中通以随音乐变化的电流时，导线在磁场中受到随电流变化的安培力，力作用在桌面上，使桌子和空气振动，产生音乐。过渡：老师可以让课桌发出美妙的音乐，同学们只要认真思考、应用今天的知识，你也可以让易拉罐发出声音，不信？你试一试！做一做：你能让易拉罐发出声音吗？介绍实验桌上有关实验仪器（有一套音乐盒套件），请同学们动手制作，使易拉罐发出音乐；教师指导并用麦克风展现、放大成功小组发出的音乐；师生分析并总结：我们可以听到熟悉的赣州中学之歌。其实生活中处处