宁夏回族自治区银川市六盘山高级中学高中物理人教版选修3-1教案第三章磁场第4节通电导线在磁场中受到的力

《通电导线在磁场中受到的力》教学设计授课人：吴学先一．教学内容：教材使用人教版选修31第三章第四节《通电导线在磁场中受到的力》的内容。本节的主要内容是安培力的方向判断和大小计算。其中弄清安培力、电流、磁感应强度三者方向的空间关系是难点。二．设计思想：安培力它存在于学生身边，如生活中的电动机、实验室中的电流表都与安培力有关。但又容易被学生所忽略，因此，在设计方法上始终让学生去感受、观察，用他们自己的眼睛来判断是与非，正确与错误，用自己的心灵去感受安培力给我们带来的好处，用自己的实际行动把所学的知识应用于生活当中。具体的设计如下：一是充分挖掘教材资源；二是在尊重教材的基本结构上，细节部分进行适当的调整；三是引导学生进行新的学习方式（情境体验法、演示实验法、对比法）尝试；四是利用学校的教学设备，运用多媒体辅助教学手段进行教学。三．教学目标：（一）知识与技能1、知道什么是安培力，会推导安培力公式F=BILsinθ。2、知道左手定则的内容，并会用它判断安培力的方向。（二）过程与方法通过演示、分析、归纳、运用等方法使学生理解安培力的方向和大小的计算。培养学生的空间想象能力。（三）情感、态度与价值观通过推导一般情况下安培力的公式F=BILsinθ，使学生学会由个别事物的个性来认识一般事物的共性的认识事物的一种重要的科学方法．四．教学重点与难点：（一）教学重点：安培力的大小计算和方向的判定。（二）教学难点：用左手定则判定安培力的方向。五．教学方法：实验观察法、总结归纳法、讲解法六．教学过程：（提纲）（一）引入新课首先请同学们先看一段视频（有关电磁炮的）。通过给学生放一段视频让学生知道安培力在现实生活中的重要应用，从而引入课题。（二）进行新课1、安培力的方向猜想：安培力的方向可能和什么因素有关？学生答：可能与B和I的方向有关教师：用什么样的实验方法去研究F的方向与B和I的方向有关？教师引导学生用控制变量法教师：在实验过程中必然要产生一些实验数据，那么如何记录实验数据？教师引导学生可以用表格、实物图、示意图等。本实验采用示意图法记录实验数据演示实验：（1）调换磁铁两极的位置来改变磁场方向现象：导体向相反的方向运动。（2）改变电流的方向现象：导体又向相反的方向运动。教师引导学生分析得出结论：（1）安培力的方向和磁场方向、电流方向有关系。（2）安培力的方向既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直，也就是说，安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所在的平面。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，这时拇指所指的方向就是通电导体所受安培力的方向。练习1：判定以下通电导线所受安培力的方向BIBIBIIIBIBIBIIII演示实验：我们曾提到两条互相平行的通电直导线，当通以同向电流时互相吸引，而通以反向电流时会互相排斥，试用刚学的知识解释。（先实验演示，再引导学生回答原因。）教师进一步提示学生：分析通电导线在磁场中的受力时，要先确定导线所在处的磁场方向，然后根据左手定则确定通电导线所受安培力的方向。问题：若磁场方向与导线不垂直，怎么判断安培力的方向？D教师投影图，引导学生回答：可以把磁感应强度B分解到与导线平行和与导线垂直的方向，有效的是垂直分量。D2、安培力的大小通过第二节课的学习，我们已经知道，垂直于磁场B放置的通电导线L，所通电流为I时，它在磁场中受到的安培力F=BIL当磁感应强度B的方向与导线平行时，导线受力为零。问题：如果B既不平行也不垂直I(或L)时，导线受的安培力有多大呢？D教师投影图，引导学生推导：D将磁感应强度B分解为与导线垂直的分量和与导线平行的分量，则，因不产生安培力，导线所受安培力是产生的，故安培力计算的一般公式为：F=BILsinθ(θ为B与L的夹角)练习2、如图所示，在匀强磁场中用两根柔软的细线将金属棒ab悬在水平位置上，已知金属棒长为L=0.5m,质量m=0.01kg,B=0.4T,欲使悬线的张力为零，求金属棒中的电流的大小与方向？（g=10m/s2)IIab3.简单说一下电动机通电后为什么会转动4.简单分析本节课开始提到的电磁轨道炮的原理（三）反思总结、巩固练习（备用）：1、如图所示的四种情况，通电导体均置于匀强磁场中，其中通电导线不受安培力的是（）2、下列说法中正确的是（）A、电荷处在电场强度为零的地方，受到的电场力一定为零B、一小段通电导线放在磁感应强度为零的地方，受到的安培力一定为零C、一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处磁感应强度为零D、电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场为零3、如图所示，在倾角为30o的斜面上，放置两条宽L＝0.5m的光滑平行导轨，将电源、滑动变阻器用导线连接在导轨上，在导轨上横放一根质量为m＝0.2kg的金属棒ab，电源电动势E＝12V，内阻r＝0.3Ω，磁场方向垂直轨道所在平面，B＝0.8T。欲使棒ab在轨道上保持静止，滑动变阻器的使用电阻R应为多大？（g取10m/s2，其它电阻不计）（四）作业：1、完成课本94页“问