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文档简介
电流磁场教案
电流的磁场教案1
(一)教学目的
1.知道电流四周存在着磁场。
2.知道通电螺线管外部的磁场与条形磁铁相像。
3.会用安培定则判定相应磁体的磁极和通电螺线管的电流方向。
(二)教具
一根硬直导线,干电池2~4节,小磁针,铁屑,螺线管,开关,导线若干。
(三)教学过程
1.复习提问,引入新课
重做其次节课本上的图11-7的演示试验,提问:
当把小磁针放在条形磁体的四周时,观看到什么现象?其缘由是什么?
(观看到小磁针发生偏转。由于磁体四周存在着磁场,小磁针受到磁场的磁力作用而发生偏转。)
进一步提问引入新课
小磁针只有放在磁体四周才会受到磁力作用而发生偏转吗?也就是说,只有磁体四周存在着磁场吗?其他物质能不能产生磁场呢?这就是我们本节课要探究的内容。
2.进行新课
(1)演示奥斯特试验说明电流四周存在着磁场
演示试验:将一根与电源、开关相连接的直导线用架子架高,沿南北方向水平放置。将小磁针平行地放在直导线的上方和下方,请同学们观看直导线通、断电时小磁针的偏转状况。
提问:观看到什么现象?
(观看到通电时小磁针发生偏转,断电时小磁针又回到原来的位置。)
进一步提问:通过这个现象可以得出什么结论呢?
师生争论:通电后导体四周的小磁针发生偏转,说明通电后导体四周的空间对小磁针产生磁力的作用,由此我们可以得出:通电导线和磁体一样,四周也存在着磁场。
老师指出:以上试验是丹麦的科学家奥斯特首先发觉的,此试验又叫做奥斯特试验。这个试验表明,除了磁体四周存在着磁场外,电流的四周也存在着磁场,即电流的磁场,本节课我们就主要讨论电流的磁场。
板书:第四节电流的磁场
一、奥斯特试验
1.试验表明:通电导线和磁体一样,四周存在着磁场。
提问:我们知道,磁场是有方向的,那么电流四周的磁场方向是怎样的呢?它与电流的方向有没有关系呢?
重做上面的试验,请同学们观看当电流的方向转变时,小磁针N极的偏转方向是否发生变化。
提问:同学们观看到什么现象?这说明什么?
(观看到当电流的方向变化时,小磁针N极偏转方向也发生变化,说明电流的磁场方向也发生变化。)
板书:
2.电流的磁场方向跟电流的方向有关。当电流的方向变化时,磁场的方向也发生变化。
提问:奥斯特试验在我们现在看来是特别简洁的,但在当时这一重大发觉却轰动了科学界,这是为什么呢?
同学看书争论后回答:
由于它揭示了电现象和磁现象不是各自孤立的,而是紧密联系的,从而说明表面上互不相关的自然现象之间是相互联系的,这一发觉,有力推动了电磁学的讨论和进展。
(2)讨论通电螺线管四周的磁场
奥斯特试验用的是一根直导线,后来科学家们又把导线弯成各种外形,通电后讨论电流的磁场,其中有一种在后来的生产实际中用途最大,那就是将导线弯成螺线管再通电。那么,通电螺线管的磁场是什么样的呢?请同学们观看下面的试验:
演示试验:按课本图11-13那样在纸板上匀称地撒些铁屑,给螺线管通电,小扣纸板,请同学们观看铁屑的分布状况,并与条形磁体四周的铁屑分布状况对比。
提问:同学们观看到什么现象?
同学回答后,老师板书:
二、通电螺线管的磁场
1.通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场一样。
提问:怎样推断通电螺线管两端的极性呢?它的极性与电流的方向有没有关系呢?
演示试验:将小磁针放在螺线管的两端,通电后,请同学们观看小磁针的N极指向,从而引导同学判别出通电螺线管的N、S极。
再转变电流的方向,观看小磁针的N极指向有没有变化,从而说明通电螺线管的极性与电流的方向有关。
引导同学争论后,老师板书:
2.通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。当电流的方向变化时,通电螺线管的磁性也发生转变。
提问:采纳什么方法可以很简便地判定通电螺线管的磁性与电流方向的关系呢?同学们看书、争论,弄清安培定则的作用和判定方法。板书:
三、安培定则
1.作用:可以判定通电螺线管的磁性与电流方向的关系。
2.判定方法:用右手握住螺线管,让四指弯向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的北极。
老师演示详细的判定方法。
练习:如附图所示的几个通电螺线管,用安培定则判定它们的两极。
可以引导同学分别按上图将导线在铅笔上绕成螺线管,先弄清螺线管中电流的指向,再用安培定则判定出两端的极性。
通过以上练习,强调:螺线管的绕制方向不同,螺线管中电流的方向也不同。
3.小结(略)
4.作业:①完成课本上的“想想议议”。
②课本上的练习1、2、3题。
电流的磁场教案2
一,对教材的分析:
本节课是在已有的电学学问和简洁的磁现象学问基础上,将电和磁对立统一起来。本节课是学校物理电磁学部分的一个重点,也是可持续进展的物理学习的必要基础。
本节课主要包括三个重要的学问点:通过奥斯特试验明确通电导线四周存在磁场;通电螺线管的磁场;安培定则,是一节内容较多,信息量较大的课。但是这节课的优点是学问结构上条理清楚,层次分明。
本节课有两个试验,并且都有着直观的试验结果,相对较为生动,简单引发同学的学习乐观性。
二,对同学的分析
初四同学是学校的毕业班级。同学的心智较为成熟,认知水平比起刚接触物理时有了很大提高,形象思维和抽象思维都与有了不同程度的进展,分析问题,解决问题的力量也更加进步。
但是一分为二去看待,初四的同学往往是不爱发言,不主动表现自我,课堂气氛比起初一初二的同学沉闷。需要老师的乐观,敏捷的调动。
三,教学理念:
(1)实现老师,同学和教材的和谐进展。
感动不了自己的演员就演不出感动观众的戏,同样感动不了自己的老师也感动不了自己的同学。老师不是千人一面,也都有自己各自的风格。老师的多样性会给同学新奇的感觉,但是不管是什么风格的老师都要有自身的魅力。一个有魅力的老师首先要品德高尚,业务精通,钻研教材,学识广博,喜爱学习和生活,喜爱和同学的沟通和碰撞;假如能够做到这些,不管这位老师是慈祥的还是严厉 的,是幽默的还是平易的,都会受到同学的欢迎。
现在许多的训练者都能够意识到同学才是课堂的主体,同学才是课堂的仆人。但是,落实到实际当中,许多同学依旧还是学习的奴隶。为什么这样说呢由于班级教学的模式依旧还在,考试和作业的压力依旧还在,老师的框框依旧还在,同学被逼迫学习的往事记忆还在。假如老师一味做秀,强迫同学非要表现的很活跃,也是不现实的。那些有制造性的同学即便处在填鸭教学中,他们也是敢于发表自己见解的。那些不爱思索不爱表现的同学,即便处在民主的环境中,也不愿大胆提己的见解。这不是说课改无益,只是说明白个体之间是存在差异的。敬重人与人之间的差异,才是更好的敬重人性。因材施教才是为师的根本。
教材作为一种学习的必要资源和导航,是人类很好的伴侣。教材的结构和内容是经过很长时间的积累和实践证明科学有效的。"读书千遍,其意自现"虽是一句古话,但是在现代训练中也还是适用的。一些时髦的训练者经常让同学在上查找资源,很少看到公开课中老师让同学看书。其实老师给学习必要的阅读指导恰好体现在对教材的阅读指导上。至于上查找资料应当是雪中送炭而不是锦上添花的环节。尽管如此,依据不同班级不同同学的特点,教学过程的设计也可以不必完全遵照教材的设计。同时也要让同学敢于质疑教材,深化思索,不去尽信。
有的老师经常觉得要好好珍惜课堂四十五分钟,肯定要尽力多说一点,把自己知道的全都告知给同学,这样心理才会塌实。同学探究一节课没探究出个结果来,有的老师就会想这节课上的失败了,还铺张了时间。其实,同学真的学会了多少和老师说了多少是不成正比的。结果并非不重要,但是过程永久是重于短期结果的。过程会有更长期的影响。
另一种类型的老师会让同学做一切工作。整节课始终是同学在试验,同学在滔滔不绝侃侃而谈;老师成了大道具,大摆设,调整出一个最漂亮的笑容站在一边。做为训练者都很明白这样的课,同学也不是仆人,而是主演。这样的课很是热闹,但是不够和谐。
老师,同学和教材的和谐进展非常必要。苛求结果不见得就会得到好的结果,和谐自然的课堂才是抱负的课堂。
(2)优化教学过程,用教学反馈调整课堂。
结构打算功能。老师对课堂的设计是对教学结果的无形的力气。同一节课,同样的教学环节,将挨次调整就会有不同的教学效果,同学的反应可能就是截然不同的。本人曾经很地设计了一堂课,后来又听取老老师建议依据试讲的状况进行了修改,觉得设计的比较完善了。正式讲课那天,同学们很紧急,失去了往日的活跃。我依旧按部就班着那套几经修改"比较完善"的教学过程,最终的效果是完全背离了我"欢乐物理"的初衷。这节课的失败让我知道,最优化的教学过程指的就是获得最好教学效果的过程,最优化的教学过程体现的或许是老师的理性才智但是更体现的是临时对教学过程的运筹帷幄。
教学反馈是课堂教学里重要的一环。好比打铁,高温加热,然后锻打出一个需要的外形来,只有淬火才知道真成败。打铁不是打给围观的人看,而是真的要打出好铁器。准时的反馈,准时的,准时的纠错,这样才会让同学从一团混沌中拨云见日,同化学问,加深理解,联系生活,学会运用。
(3)教学在课堂教学中的作用
苏霍姆林斯基说过"每个同学都是一个独一无二的世界"。万物莫不相异。孔子对他的同学有这样的"柴也愚,参也鲁,师也辟,由也唁"。每个人都有自己的特点,也就有自己的特长。有的同学喜爱回答问题,有的同学喜爱做计算,有的同学擅长试验,有的同学擅长作图。抓住同学的闪光点,给以准时的鼓舞。一个乐观正面的,很可能就是一个重要的契机。
(4)试验和教学媒体在物理课堂中的作用
物理是一门以试验为基础的学科,许多结论的得来都是在试验的基础上。比如通电导线的四周有磁场,比如通电螺线管四周的磁场,都需要做试验。教学媒体照实物投影仪在物理课堂教学中也有重要的应用。比如通电螺线管的磁场,是用铁屑排步的形式给同学以直观的视觉效果的。假如没有实物投影仪,那么同学只能是到试验操作台参观一下(简单造成混乱),否则就看不清晰。所以试验和教学媒体都是教学的得力助手。
(5)给同学以训练
杨振宁教授曾经说过物理的极至是哲学。物理教材中渗透着很多辨证唯物主义,诸如世界是物质的,物质是进展变化的,事物之间是普遍联系的,运动和静止的相对性,以及实践的观点,真理的客观性,物质的可知性等。而这些深刻的并不是通过形象的描绘而是通过规律思维,通过推理,通过试验的出的。然后这些深刻的通过抽象,概括上升到理论。
寻求科学之路是去粗取精去伪存真的过程,旨在揭示事物的本质和规律。同时,对科学的追求也唤起了人们的蒙昧,激发了人们的情感,使人更加高尚。假如教材中没有训练的因素也不必牵强附会画蛇添足。但是假如有训练的因素,老师就应当深层发掘,并且潜移默化润物无声地对同学进行道德训练。
四,教学目标
学问与技能:1。知道电流四周存在磁场
2。知道通电螺线管对外相当于一个磁体
3。会用安培定则确定相应磁体的磁极和螺线管的电流方向
过程与方法:通过探究性试验的方法培育同学比较,分析,归纳的力量
情感,态度价值观:培育同学的学习热忱和实事求是的科学态度
重点:1。奥斯特试验
2。通电螺线管的磁场
3。安培定则
难点:安培定则的使用
教具:实物投影仪,奥斯特试验器材,通电螺线管
五,教学过程
1)复习:1。电流的效应2。简洁的磁现象
2)新课
试验1:使每个同学用一组试验器材:电源,小灯泡,导线,小磁针,磁铁来做试验。
看看能得到什么样的结论
同学发觉:在磁体四周,小磁针发生偏转;
在通电导线四周,小磁针也发生偏转。
转变电流方向,小磁针反向偏转
也就是说:通电导线四周有磁场。电流磁场的方向与电流方向有关。
给同学叙述简洁的物理学史
在历史上,人们对电和磁现象的讨论是分别进行的,认为电和磁互不相关。19世纪初,一些哲学家和科学家开头认为自然界各种现象之间相互有联系。丹麦物理学家奥斯特用试验的方法查找电和磁之间的联系。起初他的试验都失败了。直到1820年4月,在课堂上演示试验时,最终发觉通电导线四周磁针的偏转。他看到这个现象后,做过几十个不同试验,成为发觉电和磁之间关系的第一个人被载入史册!今日所进行的试验正是当年奥斯特的试验,所以同学们特别了不起!
奥斯特的发觉激发了科学家的探究热忱,他们让电流通过弯成各种外形的导线来讨论电流的磁场。其中有一种是把导线绕成螺线管再通电。那么通电螺线管的磁场是什么样的呢
试验2:在螺线管的两段各放一个小磁针,并在硬纸板上匀称地撒满铁屑。通电后观看小磁针的指向,小扣纸板,观看铁屑排列状况。转变电流方向,再观看一次。
结论:通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场一样,通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极,它们的极性可以从试验中小磁针的指一直确定。通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。
安培发觉通电螺线管的极性跟电流方向之间的关系可以用手来表示,这就是安培定则。
你们也来试试,看看能不能找出这种方法!
安培定则:用右手握螺线管,让四指弯向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的北极。
3)反馈:
4)想想议议:假如条形磁铁磁性减弱,你能用电流来使它加强吗应当怎么办
5)
六,教案与板书(略)
电流的磁场教案3
一、对教材的分析:
本节课是在已有的电学学问和简洁的磁现象学问基础上,将电和磁对立统一起来。本节课是学校物理电磁学部分的一个重点,也是可持续进展的物理学习的必要基础。
本节课主要包括三个重要的学问点:通过奥斯特试验明确通电导线四周存在磁场;通电螺线管的磁场;安培定则,是一节内容较多、信息量较大的课。但是这节课的优点是学问结构上条理清楚、层次分明。
本节课有两个试验,并且都有着直观的试验结果,相对较为生动,简单引发同学的学习乐观性。
二、对同学的分析
初四同学是学校的毕业班级。同学的心智较为成熟,认知水平比起刚接触物理时有了很大提高,形象思维和抽象思维都与有了不同程度的进展,分析问题、解决问题的力量也更加进步。
但是一分为二去看待,初四的同学往往是不爱发言,不主动表现自我,课堂气氛比起初一初二的同学沉闷。需要老师的乐观、敏捷的调动。
三、教学理念:
(1)实现老师、同学和教材的和谐进展。
感动不了自己的演员就演不出感动观众的戏,同样感动不了自己的老师也感动不了自己的同学。老师不是千人一面,也都有自己各自的风格。老师的多样性会给同学新奇的感觉,但是不管是什么风格的老师都要有自身的魅力。一个有魅力的老师首先要品德高尚、业务精通,钻研教材,学识广博,喜爱学习和生活,喜爱和同学的沟通和思想碰撞;假如能够做到这些,不管这位老师是慈祥的还是严厉 的、是幽默的还是平易的,都会受到同学的欢迎。
现在许多的训练者都能够意识到同学才是课堂的主体,同学才是课堂的仆人。但是,落实到实际当中,许多同学依旧还是学习的奴隶。为什么这样说呢?由于班级教学的模式依旧还在,考试和作业的压力依旧还在,老师的框框依旧还在,同学被逼迫学习的往事记忆还在。假如老师一味做秀,强迫同学非要表现的很活跃,也是不现实的。那些有制造性的同学即便处在填鸭教学中,他们也是敢于发表自己见解的。那些不爱思索不爱表现的同学,即便处在民主的环境中,也不愿大胆提出自己的见解。这不是说课改无益,只是说明白个体之间是存在差异的。敬重人与人之间的差异,才是更好的敬重人性。因材施教才是为师的根本。
教材作为一种学习的必要资源和导航,是人类很好的伴侣。教材的结构和内容是经过很长时间的积累和实践证明科学有效的。“读书千遍,其意自现”虽是一句古话,但是在现代训练中也还是适用的。一些时髦的训练者经常让同学在网上查找资源,很少看到公开课中老师让同学看书。其实老师给学习必要的阅读指导恰好体现在对教材的阅读指导上。至于网上查找资料应当是雪中送炭而不是锦上添花的环节。尽管如此,依据不同班级不同同学的特点,教学过程的设计也可以不必完全遵照教材的设计。同时也要让同学敢于质疑教材,深化思索,不去尽信。
有的老师经常觉得要好好珍惜课堂四十五分钟,肯定要尽力多说一点,把自己知道的全都告知给同学,这样心理才会塌实。同学探究一节课没探究出个结果来,有的老师就会想这节课上的失败了,还铺张了时间。其实,同学真的学会了多少和老师说了多少是不成正比的。结果并非不重要,但是过程永久是重于短期结果的。过程会有更长期的影响。
另一种类型的老师会让同学做一切工作。整节课始终是同学在试验、同学在滔滔不绝侃侃而谈;老师成了大道具、大摆设,调整出一个最漂亮的笑容站在一边。做为训练者都很明白这样的课,同学也不是仆人,而是主演。这样的课很是热闹,但是不够和谐。
老师、同学和教材的和谐进展非常必要。苛求结果不见得就会得到好的结果,和谐自然的课堂才是抱负的课堂。
(2)优化教学过程,用教学反馈调整课堂。
结构打算功能。老师对课堂的设计是对教学结果的无形的力气。同一节课,同样的教学环节,将挨次调整就会有不同的教学效果,同学的反应可能就是截然不同的。本人曾经很细心地设计了一堂课,后来又听取老老师建议依据试讲的状况进行了修改,觉得设计的比较完善了。正式讲课那天,同学们很紧急,失去了往日的活跃。我依旧按部就班着那套几经修改“比较完善”的教学过程,最终的效果是完全背离了我“欢乐物理”的初衷。这节课的失败让我知道,最优化的教学过程指的就是获得最好教学效果的过程,最优化的教学过程体现的或许是老师的理性才智但是更体现的是临时对教学过程的运筹帷幄。
教学反馈是课堂教学里重要的一环。好比打铁,高温加热,然后锻打出一个需要的外形来,只有淬火才知道真成败。打铁不是打给围观的人看,而是真的要打出好铁器。准时的反馈,准时的评价,准时的纠错,这样才会让同学从一团混沌中拨云见日,同化学问,加深理解,联系生活,学会运用。
(3)教学评价在课堂教学中的作用
苏霍姆林斯基说过“每个同学都是一个独一无二的世界”。万物莫不相异。孔子对他的同学有这样的评价“柴也愚,参也鲁,师也辟,由也唁”。每个人都有自己的特点,也就有自己的特长。有的同学喜爱回答问题,有的同学喜爱做计算,有的同学擅长试验,有的同学擅长作图。抓住同学的闪光点,给以准时的鼓舞。一个乐观正面的评价,很可能就是一个重要的契机。
(4)试验和教学媒体在物理课堂中的作用
物理是一门以试验为基础的学科,许多结论的得来都是在试验的基础上。比如通电导线的四周有磁场,比如通电螺线管四周的磁场,都需要做试验。教学媒体照实物投影仪在物理课堂教学中也有重要的应用。比如通电螺线管的磁场,是用铁屑排步的形式给同学以直观的视觉效果的。假如没有实物投影仪,那么同学只能是到试验操作台参观一下(简单造成混乱),否则就看不清晰。所以试验和教学媒体都是教学的得力助手。
(5)给同学以思想训练
杨振宁教授曾经说过物理的极至是哲学。物理教材中渗透着很多辨证唯物主义思想,诸如世界是物质的,物质是进展变化的,事物之间是普遍联系的,运动和静止的相对性,以及实践的观点,真理的客观性,物质的可知性等。而这些深刻的思想并不是通过形象的描绘而是通过规律思维,通过推理,通过试验的出的。然后这些深刻的思想通过抽象、概括上升到理论。
寻求科学之路是去粗取精去伪存真的过程,旨在揭示事物的本质和规律。同时,对科学的追求也唤起了人们的蒙昧,激发了人们的情感,使人更加高尚。假如教材中没有思想训练的因素也不必牵强附会画蛇添足。但是假如有思想训练的因素,老师就应当深层发掘,并且潜移默化润物无声地对同学进行思想道德训练。
四、教学目标
学问与技能:
1.知道电流四周存在磁场
2.知道通电螺线管对外相当于一个磁体
3.会用安培定则确定相应磁体的磁极和螺线管的电流方向
过程与方法:通过探究性试验的方法培育同学比较、分析、归纳的力量
情感、态度价值观:培育同学的学习热忱和实事求是的科学态度
重点:
1.奥斯特试验
2.通电螺线管的磁场
3.安培定则
难点:安培定则的使用
教具:实物投影仪、奥斯特试验器材、通电螺线管
五、教学过程
1)复习:1.电流的效应?2.简洁的磁现象
2)新课
试验1:使每个同学用一组试验器材:电源、小灯泡、导线、小磁针、磁铁来做试验。
看看能得到什么样的结论
同学发觉:在磁体四周,小磁针发生偏转;
在通电导线四周,小磁针也发生偏转。
转变电流方向,小磁针反向偏转
也就是说:通电导线四周有磁场。电流磁场的方向与电流方向有关。
给同学叙述简洁的物理学史
在历史上,人们对电和磁现象的讨论是分别进行的,认为电和磁互不相关。19世纪初,一些哲学家和科学家开头认为自然界各种现象之间相互有联系。丹麦物理学家奥斯特用试验的方法查找电和磁之间的联系。起初他的试验都失败了。直到1820年4月,在课堂上演示试验时,最终发觉通电导线四周磁针的偏转。他看到这个现象后,做过几十个不同试验,成为发觉电和磁之间关系的第一个人被载入史册!今日所进行的试验正是当年奥斯特的试验,所以同学们特别了不起!
电流的磁场教案4
(一)教学目的
1.知道磁场对通电导体有作用力。
2.知道通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁感线方向有关,转变电流方向或转变磁感线方向,导体的受力方向随着转变。
3.知道通电线圈在磁场中转动的道理。
4.知道通电导体和通电线圈在磁场中受力而运动,是消耗了电能,得到了机械能。
5.培育同学观看力量和推理、归纳、概括物理学问的力量。
(二)教具
小型直流电动机一台,同学用电源一台,大蹄形磁铁一块,干电池一节,用铝箔自制的圆筒一根(粗细、长短与铅笔差不多),两根铝箔条(用透亮 胶与铝箔筒的两端相连接),支架(吊铝箔筒用),如课本图12-10的挂图,线圈(参见图12-2),抄有题目的小黑板一块(也可用投影片代替)。
(三)教学过程
1.引入新课
本章主要讨论电能;第一节和其次节我们讨论了获得电能的原理和方法,第三节我们讨论了电能的`输送。电能输送到用电单位,要使用电能,这就涉及到用电器,以前我们讨论了电灯、电炉、电话等用电器,今日我们要讨论另一种用电器--电动机。
出示电动机,给它通电,同学看到电动机转动,提高了学习爱好。
提问:电动机是依据什么原理工作的呢?
叙述:要回答这个问题,还得请同学们回忆一下奥斯特试验的发觉--电流四周存在磁场,电流通过它产生的磁场对磁体施加作用力(如电流通过它的磁场使四周小磁针受力而转动)。依据物体间力的作用是相互的,电流对磁体施加力时,磁体也应当对电流有力的作用。下面我们通过试验来讨论这个推断。
2.进行新课
(1)通电导体在磁场里受到力的作用
板书课题:〈第四节磁场对电流的作用〉
介绍试验装置,将铝箔筒两端的铝箔条吊挂在支架上,使铝箔筒静止在磁铁的磁场中(参见课本中的图12-9)。用铝箔筒作通电导体是由于铝箔筒轻,受力后简单运动,以便我们观看。
演示试验1:用一节干电池给铝箔筒通电(瞬时短路),让同学观看铝箔筒的运动状况,并回答小黑板上的题1:给静止在磁场中的铝箔筒通电时,铝箔筒会_____,这说明_____。
板书:〈1.通电导体在磁场中受到力的作用。〉
(2)通电导体在磁场里受力的方向,跟电流方向和磁感线方向有关
老师说明:下面我们进一步讨论通电导体在磁场里的受力方向与哪些因素有关。
演示试验2:先使电流方向相反,再使磁感线方向相反,让同学观看铝箔筒运动后回答小黑板上的题2:保持磁感线方向不变,交换电池两极以转变铝箔筒中电流方向,铝箔筒运动方向会______,这说明______。保持铝箔筒中电流方向不变,交换磁极以转变磁感线方向,铝箔筒运动方向会______,这说明______。
归纳试验2的结论并板书:〈2.通电导体在磁场里受力的方向,跟电流方向和磁感线方向有关。〉
(3)磁场对通电线圈的作用
提问:应用上面的试验结论,我们来分析一个问题:假如把直导线弯成线圈,放入磁场中并通电,它的受力状况是怎样的呢?
出示方框线圈在磁场中的直观模型(磁极用两堆书代替),并出示如课本上图12-10的挂图(此时,图中还没有标出受力方向)。
引导同学分析:通电时,图甲中ab边和cd边都在磁场中,都要受力,由于电流方向相反,所以受力方向也确定相反。提问:你们想想看,线圈会怎样运动呢?
演示试验3:将电动机上的电刷、换向器拆下(实质是线圈)后通过,让同学观看线圈的运动状况。
老师指明:线圈转动正是由于两条边受力方向相反,边说边在挂图上标明ab和cd边的受力方向。
提问:线圈为什么会停下来呢?
利用模型和挂图分析:在甲图位置时,两边受力方向相反,但不在一条直线上,所以线圈会转动。当转动到乙图位置时,两边受力方向相反,且在同始终线上,线圈在平衡力作用下保持平衡而静止。
板书结论:〈3.通电线圈在磁场中受力转动,到平衡位置时静止。〉
(4)争论
①教材中的"想想议议"。
②小黑板上的题3:通电导体在磁场中受力而运动是消耗了______能,得到了______能。
3.小结:板书的四条结论。
4.作业(思索题):电动机就是依据通电线圈在磁场中受力而转动的道理工作的。但实际制成电动机时,还有些问题需要我们解决,比如:通电线圈不能连续转动,而实际电动机要能连续转动,这个问题同学们先思索,下节我们讨论。
(四)说明
1.受力方向与电流方向和磁感线方向垂直,这一点不能从试验直接得到(由于运动方向并不肯定是受力方向),且与后面学习联系不大,本教案没讲这一点。
2.教案最终的思索题是为下节学习作预备。
电流的磁场教案5
教学要求:
1、知道磁场对电流存在力的作用,知道通电导体在磁场中受力方向与电流方向,以及磁感线方向有关系。转变电流方向,或转变磁感线方向,导体的受力方向随着转变。能说明通电线圈在磁场中转动的道理。
2、知道通电导体和通电线圈在磁场中受力而运动,是消耗了电能,得到了机械能。
3、培育、训练同学观看力量和从试验事实中,归纳、概括物理概念与规律的力量。
教学过程
一、引人新课
首先做直流电动机通电转动的演示试验,接着提出问题:
电动机为什么会转动?
要回答这个问题,还得请同学们回忆一下奥斯特试验的发觉——电流四周存在着磁场,并通过磁场对磁体发生作用,即电流对磁体有力的作用,再让我们逆向思考,磁体对电流有无力的作用呢?即磁体通过其磁场对电流有无力的作用呢?
现在就让我们共同沿着这一逆向思考所形成的猜想,设计试验,进行探究性的讨论。
板书:四、讨论磁场对电流的作用
二、演示试验
板书:
1、试验讨论:
1、介绍试验装置的同时说明为什么选择这些试验器材,渗透试验的设计思想。
2、用小黑板或幻灯出示观看演示试验的记录表格,如下:
3、根据试验过程,把课本1、2两个试验,用边演示,边指导观看,边提出问题的方式,连续完成。要求同学完成观看演示试验的记录和思索回答表中的问题:
“通电铜棒在磁场中,运动的缘由是什么?”
这样做,一是引导同学发觉磁场对电流也存在力的作用,二是进一步巩固、深化力的概念。
4、对同学通过观看,归纳概括出的结果,要做小结:(板书小结如下)
通电导体在磁场中受到力的作用,力的方向与电流方向、磁感线方向是相互垂直的、不论是转变电流方向,还是转变磁场方向,都会转变力的方向
三、应用
板书:
2、试验结论的应用:
1、出示线圈在磁场中的演示试验装置,并提出问题让同学思索:
应用上面试验讨论的结论,分析推断通电的线圈在磁场中会发生什么现象?
2、出示方框线圈在磁场中的直观模型,并用小黑板或幻灯片把模型的平面图展现出来,以助同学思索。
3、在同学作出推断的基础上,演示通电线圈在磁场中所发生的现象,来证验同学的分析,推断是否正确。(关于这个试验装置见前面的“试验”)
4、在试验验证的基础上过渡到教材中的“想想议议”上来,无论同学解释得完整,或者不完整都没有关系,可以留下来课后争论,为下一节课连续分析埋下伏笔、
四、争论
板书:问题争论
怎样旧能的转比与守恒的观点,来说明通电导体和通电线圈在磁场中发生运动的现象?启发争论的子问题:l、通电导体和通电线圈发生运动时,消耗了什么能?得到了什么能?2、你所说的消耗的能和你所说的得到的能守恒吗?为什么?
五、小结
板书:课堂小结
同学小结,或师生共同小结,本节课学到了什么?
板书设计
四、讨论磁场对电流的作用
1、试验讨论2、试验结论的应用3、问题争论
结论:____________问题:_____________①____________
________________________________②______________
____________想想议议________4、课堂小结
______________________________________________
______________________________________________
电流的磁场教案6
一、电流的磁效应
说明:人类很早就留意到了电流的磁效应。例如:①一名英国商人发觉,雷电过后,他的一箱新刀竟然带上了磁性②富兰克林也在试验中发觉,在莱顿瓶放电后,四周的缝衣针被磁化了
说明:那么电流和磁场之间有什么关系吗?19世纪,随着对摩擦生热等现象熟悉的深人,人们逐步信任自然界各种运动之间存在着广泛联系。除了表面上的一些相像性之外,电和磁之间是否还存在着更深刻的联系?一些科学家信任.答案是确定的,在试验中查找这种联系,就成为他们的探究目标。后来,丹麦物理学家奥斯特首先获得胜利。1820年,奥斯特发觉:把一根导线平行地放在磁针的上方,给导线通电时,磁针发生了偏转,就似乎磁针受到磁铁的作用一样。这说明不仅磁铁能产生磁场,电流也能产生磁场,这个现象称为电流的磁效应
问:既然电流能够产生磁场,那么电流的方向和磁场的方向之间是否存在什么关系呢?
演示试验
试验仪器:直导线、硬纸板、细铁屑、直流电源
试验过程:①使直导线穿过一块硬纸板
②给导线通电
③在硬纸板上匀称地撒一层细铁屑
④小扣硬纸板
⑤观看细铁屑的排列状况,以得到电流的方向和磁场的方向之间的关系
说明:以安培为代表的法国科学家经过长期试验,总结了直线电流和磁场方向之间的关系,得出了安培定则,详细内容是:右手握住导线,伸直的拇指的方向代表电流的方向,那么弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向
问:直线电流的磁场可以用什么图形表示?(一系列的同心圆)
问:这些同心圆有何特征?(内紧外松)
演示试验
试验仪器:环形导线、硬纸板、直流电源、细铁屑
试验过程:①把环形导线穿过硬纸板
②给导线通电
③在硬纸板上匀称地撒一层细铁屑
④小扣硬纸板
⑤观看细铁屑的排列状况,以得到电流的方向和磁场的方向之间的关系
说明:以安培为代表的法国科学家经过长期试验,总结了环形电流和磁场方向之间的关系,右手握住环形导线.弯曲的四指所指的方向代表电流的方向,拇指所指的方向就是圆环中心周线上的磁感线的方向
问:螺线管可以看成由多个环形导线组成,那通电螺线管的电流方向跟它的磁感线方向之间有怎样的关系呢?(右手握住螺线管.弯曲的四指所指的方向代表电流的方向,拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向
说明:通电螺线管外部的磁场与条形磁体非常相像,假如把它看做一个条形磁体,那如何推断螺线管的N极?(拇指的指向是条形磁体的N极)
电流的磁场教案7
教学目标
学问与技能:
1、知道电流四周存在磁场,知道通电螺线管对外相当于一个磁体,会用右手螺旋定则确定相应磁体的磁极和通电螺管的电流方向。
2、培育同学初步的观看力量、试验力量、分析概括、空间想象力量。
过程与方法:
通过观看奥斯特试验了解电流的磁场,知道电流磁场方向跟电流方向有关系,培育同学的观看试验力量。
通过观看通电螺线管的试验,发觉通电螺线管的磁极跟电流方向的关系,总结出右手螺旋定则,培育同学的分析概括力量。
情感态度与价值观:
培育同学的学习热忱和实事求是的科学态度。养成实事求是,敬重自然规律的科学态度,在解决问题的过程中,有克服困难的信念和决心。
学情分析
同学对磁场学问很是感爱好,在学习了磁场学问以后通过大量的试验使同学的抽象熟悉更加直观,借助画图可以使同学对本节课的学问简单接受且记忆坚固。
重点难点
【教学重点】
理解奥斯特试验及其意义,通过试验熟悉通电螺线管四周的磁场,把握右手螺旋定则。
【教学难点】
右手螺旋定则的运用
教学过程
活动1【导入】情景设置
导入新课:设置情境,问题设置如何收集路面上残留的铁钉等铁磁性材料,老师演示马蹄形电磁铁通电吸引了铁钉后,导入新课。(出示ppt)。
活动2【讲授】新课教学
一、奥斯特试验
带电体和磁体有一些相像的性质,这些相像是一种巧合呢还是它们之间存在着某些联系呢科学家们基于这种想法,一次又一次地查找电与磁的联系。1820年丹麦物理学家奥斯特最终用试验证明通电导体的四周存在着磁场。这一重大发觉轰动了科学界,使电磁学进入一个新的进展时期。现在我们亲自动手重做这个试验。
(一)老师活动:在桌面上放一小磁针,小磁针能指南北,在靠近小磁针且与其平行的方向放置始终导线(如图)
1、连接电路,检查完毕,观看小磁针在开关闭合前后的的变化。这说明白什么
2、转变导线中的电流方向,观看小磁针的变化,说明白什么
(二)同学活动:观看试验,留意观看小磁针在开关断开前后的变化状况。
1、闭合开关,有电流通过直导线,小磁针会转动,说明通电导线四周存在磁场。
2、转变导线中电流方向,小磁针的偏转方向也转变,说明通电导线四周磁场方向与电流方向有关。
同学总结:
(1)通电导线四周存在磁场。
(2)电流的磁场方向与电流方向有关。这个试验最早是由丹麦物理学家奥斯特做的,此试验也叫奥斯特试验,它说明白通电导线四周存在着与电流方向有关的磁场,这种现象叫做电流的磁效应。
二、通电螺线管
A。通电螺线管的磁场
(一)老师活动:通过奥斯特试验可以总结出怎样的结论
既然电能生磁,为什么电线连一根大头针都吸不动
1、把导线绕在圆桶上,做成螺线管,各圈导线产生的磁场叠加在一起,磁场就会强许多。
展现一个螺线管,给螺线管通电,能使小磁针转动,拿一个小磁针在通电螺线管四周移动,观看小磁针的变化。
2、我们如何讨论通电螺线管四周的磁场呢
在螺线管的两端各放一个小磁针,并在硬纸板上匀称地撒满铁屑。观看电后观看小磁针的指向,小扣纸板,观看铁屑的排列状况。转变电流方向,再观看一次。用线画出铁粉的外形。
对比通电螺线管的磁场分布以及前面学过的磁体四周磁场,它的外形与哪个磁体相像
借助铁粉可以讨论磁体四周磁场的分布状况,我们也可以利用类似的方法来讨论通电螺线管四周的磁场。
(二)同学活动:同学观看试验,画出通电螺线管的磁感线。
通电螺线管的磁场分布与条形磁体相像,它也有两个磁极。
(三)老师活动:老师引导同学乐观参加争论通电螺线管磁场的强弱受什么因素影响,
通过改进器材转换演示通电螺线管磁场的强弱与电流大小和线圈匝数关系。
B、右手螺旋定则
(一)老师活动:提出问题:通电螺线管的磁场与条形磁体的磁场相像,它的两端就相当于条形磁铁的两个磁极。那么通电螺线管的磁极与哪些因素有关呢
猜想:磁极与电流方向有关。
设计试验:在通电螺线管的外部放一些小磁针,利用漆包线在瓷筒上绕成螺线管,转变电流方向,确定通电螺线管的磁极。
(二)同学活动:
1、进行试验:根据课件中的图进行绕线并画出来,给螺线管通电后标出通电螺线管的N、S极。
归纳分析:当通电螺线管的电流方向转变时,小磁针N极指向也发生转变。
结论:说明通电螺线管的极性与电流方向有关。
2、同学认真观看课本17—18图后思索、回答:
(1)右手螺旋定则定则作用是什么
(2)右手螺旋定则定则的内容是什么
(3)利用右手螺旋定则定则的推断方法如何
师生共同学习推断方法:
(1)标出螺线管上电流的环绕方向。
(2)用右手握住螺线管,让四指弯向电流的方向。
(3)则大拇指所指的那端就是通电螺线管的北极。
三、电磁铁
(一)同学活动:
试验:将漆包线绕成线圈通电后观看能否吸引铁钉,发觉不能吸引,,取一根铁钉插入线圈接触大头针,通电后发觉它能够吸引大头针了。断开开关,可以看到大头针又掉下来了。
此现象说明白什么
把一根导线绕成螺线管,再在螺线管内插入铁芯,当有电流通过有磁性。这种磁铁就叫电磁铁。
(二)老师活动:
1、你能总结出电磁铁磁性的特点吗
2、展现电磁铁在实际中的应用的图片及视频。
四、课堂练习
1、奥斯特试验说明白()
A通电导体的四周存在着磁场B导体的四周存在着磁场C磁体四周存在着磁场D磁场对电流有力的作用。
2、一个通电螺线管两端磁极的极性打算于()
A螺线管的匝数B通电螺线管的电流方向。C螺线管内有无铁芯D通电螺线管的电流强度
电流的磁场教案8
【设计理念】
构建“人文·物理·社会”三维课堂,在引导同学探究物理学问的同时,渗透以人为本的培育理念,沪科版九班级16.1《电流的磁场》公开课教案。让“讨论性学习”走进课堂,走入学科教学,切实增加课堂教学的开放性、民主性、生成性。以“随堂探究卷”为桥,架师生互动平台,供应一种切实可行的质性评价手段。
【三维目标】
1.学问目标:了解磁体、磁极以及磁极间的相互作用;感知磁体四周存在磁场并会用磁感线表示磁场的方向和强弱;初步了解地磁场。
2、技能目标:培育同学用磁感线形象描述磁场这一抽象概念的思维力量,物理教案《沪科版九班级16.1《电流的磁场》公开课教案》。
3、情感态度价值观:通过了解我国古代的磁文明,激发学习热忱;通过介绍我国近代“磁文明的衰落”提升同学的人文素养,渗透“爱国主义训练”。
【教学重难点】感知磁场,并会用磁感线描述磁场。
【教学器材】条形、U形磁体、小磁针;多媒体课件及相应图片;探究卷等。
电流的磁场教案9
目标:
1.通过演示试验,确认磁场对电流有力的作用。
2.了解通电导体在磁场中受到力的方向跟哪些因素有关。
3.通过演示试验,知道矩形线圈在磁场中的转动状况。
4.知道直流电动机的构造及工作原理,了解换向器的作用。
5.通过观看演示试验,培育同学的观看力量和分析问题力量。激发同学探究自然规律的爱好。
教学重点:磁场对电流的作用;通电导体在磁场中的受力方向与什么有关
教学难点:磁场对通电线圈的作用分析;直流电动机换向器的作用分析
教学过程:
一、预习沟通:
1.磁场对电流有的作用。力的方向与和有关。
2.直流电动机的构造:磁极、线圈、换向器、电刷。
3.直流电动机通电转动时,
工作原理:________________________________。
能量转化:________________________________。
平衡位置是指_____________________________________________________。
转向跟________________和________________有关。
转速跟________________和________________有关。
二、互动突破:
活动一:观看磁场对通电直导线的作用
(1)如图所示组装试验器材。
(2)给直导线通电,会发觉直导线。
(3)磁场方向不变,转变直导线中的电流方向,会发觉直导线。
(4)电流方向不变,转变磁场方向,会发觉直导线。
试验表明:磁场对电流,力的方向与和有关。
活动二:观看磁场对通电线圈的作用
观看与思索:用漆包线绕成线圈,将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场,如图所示。闭合开关,观看到的现象是:
通电线圈(能/不能)在磁场中转动;
通电线圈(能/不能)在磁场中持续转动下去。
活动三:怎样才能使通电线圈在磁场中持续转动?
(1)信息快递:
通电线圈的平面与磁感线垂直时,线圈受到磁场的作用力是一对,这个位置称为。
(2)分析:当线圈刚转过平衡位置时,假如马上转变______________________,那么通电线圈就能在磁场力的作用下连续转动下去。完成这一任务的装置就是____________。它的作用是________________________________________________________________。
(3)直流电动机的工作原理是,它工作时将能转化为能。
三、当堂评价:
完成“”
四、总结提高:
五、当堂训练:
1.通电导体在磁场中受到力的作用,受力的方向跟和有关.假如这两者其中之一的方向转变,则力的方向;假如这两者的方向同时转变,则力的方向______。
2.电动机是利用______________________的原理制成的.电动机工作时主要是把______能转化为_________能.直流电动机是用定期转变线圈中的电流方向,从而使电动机能够连续不停地转动.
3.下列设备中没有使用电动机的是()
A.电风扇、收录机B.空调器、计算机
C.电冰箱、微波炉D.电话机、电视机
4.通电导体在磁场里所受力的方向()
A.跟电流方向和磁感线方向有关B.只跟电流方向有关,跟磁感线方向无关
C.只跟磁感线方向有关,跟电流方向无关D.跟电流方向和磁感线方向都无关
5.电动机的作用是:
电流的磁场教案10
基础学问梳理:
一、磁场对通电直导线的作用安培力
1、大小:在匀强磁场中,当导线方向与磁场方向全都时F安=;当导线方向与磁场垂直时,F安=。
2、方向:用定则判定。
3、留意:F安=BIL的适用条件:①一般只适用于匀强磁场;②L③假如是弯曲的通电导线,则L是指有效长度,它等于导线两端点所连直线的长度(如图所示),相应的电流方向沿L由始端流向末端.
二、安培力的应用
(一)、安培力作用下物体的运动方向的推断
1、电流元法:即把整段电流等效为多段直线电流元,先用左手定则推断出每小段电流元所受安培力的方向,从而推断出整段电流所受合力方向,最终确定运动方向。
2、特别位置法:把电流或磁铁转到一个便于分析的特别位置后再推断安培力方向,从而确定运动方向。
3、等效法:环形电流和通电螺线管都可以等效成条形磁铁,条形磁铁也可等效成环形电流或通电螺线管,通电螺线管也可以等效成许多匝的环形电流来分析。
4、利用结论法:①两电流相互平行时无转动趋势,同向电流相互;,反向电流相互;②两电流不平行时,有转动到相互平行且电流方向相同的趋势。利用这些结论分析,可以事半功倍.
(二).处理相关安培力问题时要留意图形的变换
安培力的方向总是垂直于电流方向和磁场方向打算的平面,即肯定垂直于B和I,但B和I不肯定垂直.有关安培力的力、电综合题往往涉及到三维立体空间问题,假如我们变三维为二维便可变难为易,快速解题。
典型例题:
1、通电导线或线圈在安培力作用小的平动和转动问
[例1](1)如图,把轻质线圈用细线挂在磁铁N极四周,磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈的平面,当线圈内通过图示方向的电流时,线圈将怎样运动?_________________
(2)如图所示,有一根竖直长直通电导线和一个通电三角形金属框处在同一平面,直导线和ab平行,当长直导线内通以向上的电流时,若不计重力,则三角形金属框架将会()
A、水平向左运动B、水平向上运动C、处于静止状态D、会发生转动
[例2]、一矩形通电线框abcd,可绕其中心轴OO转动,它处在与OO垂直的匀强磁场中(如图).在磁场作用下线框开头转动,最终静止在平衡位置.则平衡后:()
A.线框四边都不受磁场的作用力.
B.线框四边受到指向线框外部的磁场作用力,但合力为零.
C.线框四边受到指向线框内部的磁场作用力,但合力为零.
D.线框的一对边受到指向线框外部的磁场作用力,另一对边受到指向线框内部的磁场作用力,但合力为零.
2、安培力参加的动力学的问题
[例3]、如图所示,通电导体棒AC静止于水平轨道上,棒的质量为m,长为L,通过的电流为I,匀强磁场的磁感强度为B,方向和轨道平面成角。求轨道受到AC棒的压力和摩擦力各多大。
[例4]如图所示,电源电动势E=2V,内阻r=0.5,竖直导轨电阻可以忽视不计,金属棒的质量m=0.1kg,R=0.5,它与导轨间的动摩擦因数=0.4,有效长度为l=0.2m,靠在导轨的外面,为使金属棒不滑动,应加一与纸面成30与棒垂直且向里的磁场,问:
(1)此磁场是斜向上还是斜向下?
(2)B的范围是多少?
[例5]如图所示,一个密度=9g/cm3、横截面积S=10mm2的金属环,处于径向对称方向发散的磁场中,环上各处的磁感应强度为B=0.35T,若在环中通以顺时针方向(俯视)电流I=10A,并保持△t=0.2s,试分析:环将做什么运动?运动的距离是多少?(不计空气阻力,g=10m/s2)
电流的磁场教案11
课前预习
一、安培力
1.磁场对通电导线的作用力叫做___○1____.
2.大小:(1)当导线与匀强磁场方向________○2_____时,安培力最大为F=_____○3_____.
(2)当导线与匀强磁场方向_____○4________时,安培力最小为F=____○5______.
(3)当导线与匀强磁场方向斜交时,所受安培力介于___○6___和__○7______之间。
3.方向:左手定则:伸开左手,使大拇指跟其余四个手指__○8____,并且都跟手掌在___○9___,把手放入磁场中,让磁感线___○10____,并使伸开的四指指向_○11___的方向,那么,拇指所指的方向,就是通电导线在磁场中的__○12___方向.
二、磁电式电流表
1.磁电式电流表主要由___○13____、____○14___、____○15____、____○16_____、_____○17_____构成.
2.蹄形磁铁的磁场的方向总是沿着径向匀称地分布的,在距轴线等距离处的磁感应强度的大小总是相等的,这样不管线圈转到什么位置,线圈平面总是跟它所在位置的磁感线平行,I与指针偏角θ成正比,I越大指针偏角越大,因而电流表可以量出电流I的大小,且刻度是匀称的,当线圈中的电流方向转变时,安培力的方向随着转变,指针偏转方向也随着转变,又可知道被测电流的方向。
3、磁电式仪表的优点是____○18________,可以测很弱的电流,缺点是绕制线圈的导线很细,允许通过的电流很弱。
课前预习答案
○1安培力○2垂直○3BIL○4平行○50○60○7BIL○8垂直○9同一个平面内○10垂直穿入手心○11电流○12受力○13蹄形磁铁○14铁芯○15绕在线框上的线圈○16螺旋弹簧○17指针○18灵敏度高
重难点解读
一、对安培力的熟悉
1、安培力的性质:
安培力是磁场对电流的作用力,是一种性质力。
2、安培力的作用点:
安培力是导体中通有电流而受到的力,与导体的中心位置无关,因此安培力的作用点在导体的几何中心上,这是由于电流始终流过导体的全部部分。
3、安培力的方向:
(1)安培力方向用左手定则判定:伸开左手,使大拇指和其余四指垂直,并且都跟手掌在同一个平面内,把手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,并使伸开的四指指向电流方向,那么大拇指所指的方向就是通电导体在磁场中的受力方向。
(2)F、B、I三者间方向关系:已知B、I的方向(B、I不平行时),可用左手定则确定F的唯一方向:F⊥B,F⊥I,则F垂直于B和I所构成的平面(如图所示),但已知F和B的方向,不能唯一确定I的方向。由于I可在图中平面α内与B成任意不为零的夹角。同理,已知F和I的方向也不能唯一确定B的方向。
(3)用“同向电流相吸,反向电流相斥”(反映了磁现象的电本质)。只要两导线不是相互垂直的,都可以用“同向电流相吸,反向电流相斥”判定相互作用的磁场力的方向;当两导线相互垂直时,用左手定则判定。
4、安培力的大小:
(1)安培力的计算公式:F=BILsinθ,θ为磁场B与直导体L之间的夹角。
(2)当θ=90°时,导体与磁场垂直,安培力最大Fm=BIL;当θ=0°时,导体与磁场平行,安培力为零。
(3)F=BILsinθ要求L上各点处磁感应强度相等,故该公式一般只适用于匀强磁场。
(4)安培力大小的特点:①不仅与B、I、L有关,还与放置方式θ有关。②L是有效长度,不肯定是导线的实际长度。弯曲导线的有效长度L等于两端点所连直线的长度,所以任意外形的闭合线圈的有效长度L=0
二、通电导线或线圈在安培力作用下的运动推断方法
(1)电流元分析法:把整段电流等效为多段很小的直线电流元,先用左手定则推断出每小段电流元所受安培力的方向,从而推断出整段电流所受合力方向,最终确定运动方向.
(2)特别位置分析法:把通电导体转到一个便于分析的特别位置后推断其安培力方向,从而确定运动方向.
(3)等效法:环形电流可等效成小磁针,通电螺线管可以等效成条形磁铁或多个环形电流,反过来等效也成立。
(4)转换讨论对象法:由于电流之间,电流与磁体之间相互作用满意牛顿第三定律,这样,定性分析磁体在力的作用下如何运动的问题,可先分析电流在磁场中所受的安培力,然后由牛顿第三定律,再确定磁体所受作用力,从而确定磁体所受合力及运动方向.
典题精讲
题型一、安培力的方向
例1、电视机显象管的偏转线圈示意图如右,即时电流方向如图所示。该时刻由里向外射出的电子流将向哪个方向偏转?
解:画出偏转线圈内侧的电流,是左半线圈靠电子流的一侧为向里,右半线圈靠电子流的一侧为向外。电子流的等效电流方向是向里的,依据“同向电流相互吸引,反向电流相互排斥”,可判定电子流向左偏转。(本题用其它方法推断也行,但不如这个方法简洁)。
答案:向左偏转
规律总结:安培力方向的判定方法:
(1)用左手定则。
(2)用“同性相斥,异性相吸”(只适用于磁铁之间或磁体位于螺线管外部时)。
(3)用“同向电流相吸,反向电流相斥”(反映了磁现象的电本质)。可以把条形磁铁等效为长直螺线管(不要把长直螺线管等效为条形磁铁)。
题型二、安培力的大小
例2、如图,一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,且与磁场方向(垂直于纸面对里)垂直。线段ab、bc和cd的长度均为L,且。流经导线的电流为I,方向如图中箭头所示。导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力
A.方向沿纸面对上,大小为
B.方向沿纸面对上,大小为
C.方向沿纸面对下,大小为
D.方向沿纸面对下,大小为
解析:该导线可以用a和d之间的直导线长为来等效代替,依据,可知大小为,方向依据左手定则.A正确。
答案:A
规律总结:应用F=BILsinθ来计算时,F不仅与B、I、L有关,还与放置方式θ有关。L是有效长度,不肯定是导线的实际长度。弯曲导线的有效长度L等于两端点所连直线的长度,所以任意外形的闭合线圈的有效长度L=0
题型三、通电导线或线圈在安培力作用下的运动
例3、如图11-2-4条形磁铁放在粗糙水平面上,正中的正上方有一导线,通有图示方向的电流后,磁铁对水平面的压力将会__(增大、减小还是不变?)水平面对磁铁的摩擦力大小为__。
解析:本题有多种分析方法。⑴画出通电导线中电流的磁场中通过两极的那条磁感线(如图中粗虚线所示),可看出两极受的磁场力的合力竖直向上。磁铁对水平面的压力减小,但不受摩擦力。⑵画出条形磁铁的磁感线中通过通电导线的那一条(如图中细虚线所示),可看出导线
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