1、探究安培力 一、教学目标 （一 ）知识目标 1、理解磁感应强度 B 的定义及单位 2、知道用磁感线的疏密可以形象直观地反映磁感应强度的大小 3、知道什么叫匀强磁场，知道匀强磁场的磁感线的分布情况 4、知道什么是安培力，知道电流方向与磁场方向平行时，电流受的安培力为零；电流 方向与磁场方向垂直时，电流受安培力的大小 5、会用左手定则熟练地判定安培力的方向 （二）能力目标 1、通过演示磁场对电流的作用的实验，培养学生利用控制变量法总结归纳物理规律的 能力 2、通过学习左手定则，理解磁场方向、电流方向和安 培力方向三者之间的关系，培 养学生空间想象能力 （三）情感目标 通过阅读材料介绍奥斯特发现电流
2、磁 效应，说明科学家之所以能取得辉煌的成就， 除 了本身所具有的聪明才智外，刻苦勤奋地学习和工作，善于捕捉稍纵即逝的灵感更为重要， 鼓励和激发学生从现在开始更加发奋地学习，将来为国家做贡献 二、重点与难点 1、重点 （1）理解磁场对电流的作用力大小的决定因素，掌握电流与磁场垂直时，安培力大小 为： （2）掌握左手定则 2、难点：对左手定则的理解尤其是磁场方向、电流方向和安培力方向三者之间的空 间关系 4、突破方法：以演示实验 为突破口，直观地引导学生掌握电流在磁场中所受安培力 大小的决定因素；反复地借助实验，来理解左手定则，建立磁场方向、电流方向和安培力 方向三者关系的正确图景来源:学科网 Z
3、XXK 三、课时安排：1 课时 四、教学用具：铁架台、三个相同的蹄形磁铁、电源、 滑动变阻器、电键、导线 五、课堂总体设计：教师先通过实验，学生观察分析、讨论、总结出安培力 公式 ，再引入磁感强度 B 的定义式，通过讲解类比电场强度，启发学生理 解公式 的意义，借助墙角（或桌角）帮助学生建立三维坐标空间，理解掌握左 手定同 六、教学步骤 本节教学是在上一节学习了磁场的概念及方向性的基础上，进一步认识磁场的强弱性 质，根据磁场力的性质 用定义法定义 B 描述磁场的强弱，用磁感线形象地反映磁场的强弱， 同时利用定义式来计算安培力的大小 ，再用左手定则来确定磁场方向、电流方 向和安培力的方向 1、磁
4、场对电流的作用 用条形磁铁可以在一定的距离内吸起较小质量的铁块，巨大的电磁铁却能吸起成吨的 钢块，表明磁场有强有弱，如何表示磁场的强弱呢？我们利用磁场对电流的作用力 安培力来研究磁场的强弱 2、决定安培力大小的因素有哪些？ 利用演示实验装置，研究安培力大小与哪些因素有关 （1）与电流的大小有关 保持导线在磁铁中所处的位置及与磁场方向不变这两个条件下，通过移动滑动变阻器 触头改变导线中电流的大小 请学生观察实验现象导线摆动的角度大小随电流的改变而改变，电流大，摆角大； 电流小，摆角小 实验结论：垂直于磁场方向的通电直导线，受到磁场的作用力的大小眼导线中电流的 大小有关，电流大，作用力大；电流小，
5、作用力也小 （2）与通电导线在磁场中的长度有关 保持导线在磁铁中所处的位置及方向不变，电流大小也不变，改变通电电流部分的长 度学生观察实验现象导线摆 动的角度大小随通电导线长度而改变，导线长、摆角大； 导线短，摆角小 实验结论：垂直于磁场方向的通电直导线，受到的磁场的作用力的大小限通电导线在 磁场中的长度有关，导线长、作用力大；导线短，作用力小 （3）与导线在磁场中的放置方向有关 保持电流的大小及通电导线的长度不变，改变导线与磁场方向的夹角，当夹角为 0 时，导线不动，即电流与磁场方向平行时不受安培力作用；当夹 角增大到 90的过程中， 导线摆角不断增大，即电流与磁场方向垂直时，所受安培力最大
6、；不平行也不垂直时，安 培力大小介于 和最大值之间 3、磁感应强度 总结归纳以上实验现象，用 L 表示通电导线长度， I 表示电流，保持电流和磁场方向 垂直，通电导线所受的安培力大小 FIL 用 B 表示这一比值，有 B 的物理意义为：通电导线垂直置于磁场同一位 置， B 值保持不变；若改变通电导线的位置， B 值随之改变表明 B 值的大小是由磁场本身 的位置决定为对于电流和长度相同的导线，放置在 B 值大的位置受的安培力 F 也大，表 明磁场强放在 B 值小的位置受的安培力 F 也小，表明磁场弱因而我们可以用比值 来表示磁场的强弱把它叫做磁感应强度 定义：磁感应强度 单位：特斯拉，符号为 T
7、 常见的地磁场磁感应强度大约是 ，永磁铁磁极附近的磁感 应强度大约是 来源:Zxxk.Com 用磁感线也可直观地反映磁场的强弱和方向，磁感线越密处，磁感应强度大、磁场 强若磁感应强度大小和方向处处相同，称为匀强磁场根据匀强磁场的特点，请同 学们 画出匀强磁场的磁感线的空间分布 在非匀强磁场中，用 量度磁感应强度时，导线长 L 应很短，电流近似处在匀 强磁扬中 4 、安培力的大小和方向 根据磁感应强度的定义式，可得通电导线垂直磁场方向放置时所受的安培力大小为： 举例计算安培力的大小来源:Zxxk.Com 安培力的方向如何呢？还过前面的演示实验现象可知，通电导线在磁场中受到的安培 力方向跟导线中的
8、电流方向、磁场方向都有关系人们通过大量的实验研究，总结出通电 导线受安培力方向和电流方向、磁场方向存在着一个规律左手定则 左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且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，拇指所 指的方向，就是通电导线在磁场中的受力方向 应该注意的是：若电流方向和磁场方向垂直，则磁场力的方向、电流方向、磁场方向 三者互相垂直；若电流方向和磁场方向不垂直，则磁场力的方向仍垂直于电流方向，也同 时垂直于磁场方向 5、总结、扩展 本节课我们学习了磁场对电流的作用安培力，通过研究安培力的大小，我们定义 了反映磁场强弱的物理量磁感应强度 ，同时，我们可以据此求解安培力的大 小 ，安培力的方向用左手定则来确定 如果磁场方向不与电流方向垂 直，安培力的大小 ，方向仍可用左手定 则判定 来源:学,科,网 Z,X,X,K 来源:学科网 ZXXK
