1、选修 3-1 第三章 3.4 磁场对通电导线的作用力 一、教材分析 安培力的方向和大小是重点，弄清安培力、电流、磁感应强度三者方向的空间关系是难 点。安培力的方向一定与电流、磁感应强度方向垂直，但电流方向与磁感应强度的方向 可以成任意角度；当电流方向与磁感应强度的方向垂直时，安培力最大。对此学生常常 混淆 二、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=BILsin 。 2、知道左手定则的内容，并会用它判断安培力的方向。 3、了解磁电式电流表的工作原理。 （二）过程与方法 通过演示实验归纳、总结安培力的方向与电流、磁场方向的关系左手定则。 （三）情感、态度与价值观
2、1、通过推导一般情况下安培力的公式 F=BILsin ，使学生形成认识事物规律要抓住 一般性的科学方法。 2、通过了解磁电式电流表的工作原理，感受物理知识的相互联系。 三、教学重点难点 教学重点 安培力的大小计算和方向的判定。 教学难点 用左手定则判定安培力的方向。 四、学情分析 安培力的方向一定与电流、磁感应强度方向垂直，但电流方向与磁感应强度的方向 可以成任意角度；当电流方向与磁感应强度的方向垂直时，安培力最大。对此学生常常 混淆 五、教学方法 实验观察法、逻辑推理法、讲解法 六、课前准备 1、学生的准备：认真预习课本及学案内容 2、教师的准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，
3、课后延伸拓展学 案 演示实验：蹄形磁铁多个、导线和开关、电源、铁架台、两条平行通电直导线 七、课时安排： 1 课时 八、教学过程 （一）预习检查、总结疑惑 （二）情景引入、展示目标通过第二节的学习，我们已经初步了解磁场对通电导线的 作用力。安培在这方面的研究做出了杰出的贡献，为了纪念他，人们把通电导线在磁场中 所受的作用力叫做安培力。这节课我们对安培力作进一步的讨论。 （三）合作探究、精讲点播 1、安培力的方向 教师：安培力的方向与什么因素有关呢？ 演示：如图所示，连接好电路。 演示实验： （1）改变电流的方向 现象：导体向相反的方向运动。 （2）调换磁铁两极的位置来改变磁场方向 现象：导体又
4、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 通电直导线所受安培力的方向和磁场方向、电流方向之间的关系，可以用左手定则来 判定：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都和手掌在一个平面内，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的方向，那么，大拇指所指的 方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。 例：判断下图中导线 A 所受磁场力的方向。 通电平行直导线间的作用力方向如何呢？ 演示实验： （1
5、）电流的方向相同时 现象：两平行导线相互靠 近。 （2）电流的方向相反时 现象：两平行导线相互远 离。 引导学生利用已有的知识进行分析 如图，两根靠近的平行直导线通入方向相同的电流时，它们相互间的作用力的方向如 何? 说明：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的受力方向。 例题 2:下列四幅图中通电导体受力方向表示正确的是 ( ) 2、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 例题1画出图中第三者的方向 F=BIL 当磁感应强度 B 的方向与导线平行时
6、，导线受力为零。 问题：当磁感应强度 B 的方向与导线方向成夹角 时，导线受的安培力多大呢？ 教师投影图 3.4-4，引导学生推导： 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，B/B sin cos/ 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：/ sinILBF 3、磁电式电流表 中学实验室里使用的电流表是磁电式电流表，下面我们来学习磁电式电流表的工作原 理。 （1）电流表主要由哪几部分组成的？ 投影图 3.4-5。 电流表由永久磁铁、铁芯、线圈、螺旋弹簧、指针、刻度盘等六部分组成。 （2）什么电流表可测出电流的强弱和方向？ 磁场对电流的作
7、用力和电流成正比，因而线圈中的电流越大，安培力越大，线圈和指 针偏转的角度就越大，因此，根据指针偏转角度的大小，可以知道被测电流的强弱。当线 圈中的电流方向改变时，安培力的方向随着改变，指针的偏转方向也随着改变，所以，根 据指针的偏转方向，可以知道被测电流的方向。 （3）电流表中磁场分布有何特点呢？为何要如此分布？ 电流表中磁铁与铁芯之间是均匀辐向分布的。如图。 所谓均匀辐向分布，就是说所有磁感线的延长线都通过铁芯的中心，不管线圈处于什 么位置，线圈平面与磁感线之间的夹角都是零度。该磁场并非匀强磁场，但在以铁芯为中 心的圆圈上，各点的磁感应强度 B 的大小是相等的。这样的磁场，可使线圈转动时，
8、它的 两个边所经过的位置磁场强弱都相同，从而使表盘的刻度均匀。 （4）磁电式仪表的优缺点是什么？ 磁电式仪表的优点是灵敏度高，可以测出很弱的电流；缺点是绕制线圈的导线很细， 允许通过的电流很弱（几十微安到几毫安） 。如果通过的电流超过允许值，很容易把它烧坏。 （四）反思总结、当堂检测 （五）发导学案、布置作业 课堂训练 作业 1、课下阅读课本第 98 页，做一做用小磁针估测磁感应强度或旋转的液体小 实验。 2、完成 P99“问题与练习”第 1、2、4 题。书面完成第 3 题。 九、板书设计 1、安培力的方向 左手定则 2、安培力的的大小： sinILBF 3、磁电式电流表 十、教学反思 空间想象能力对本节学习至关重要、要使学生能够看懂立体图，熟悉各种角度的侧视图、 俯视图和剖面图，需要一定的巩固训练。
