視頻標簽：通電導線,在磁場中受到的力

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視頻課題：人教版高中物理選修3-1第三章第四節《通電導線在磁場中受到的力》天津

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人教版高中物理選修3-1 第三章第四節《通電導線在磁場中受到的力 》天津市五十一中學  

通電導線在磁場中受到的力 
教學目標 
（一）知識與技能 
1、知道什么是安培力，會用安培力的表達式進行相應計算。 2、知道左手定則的內容，并會用它判斷安培力的方向。 （二）過程與方法 
通過演示、分析、歸納、運用等方法使學生理解安培力的方向和大小的計算。培養學生的空間想象能力。 （三）情感、態度與價值觀 
感受公式及規律的普適性，達到學以致用的目的。 
學情分析 
通過前幾節內容的學習，學生已經了解了磁場的基本性質認識了幾種常見磁場的分布特征，以及磁感應強度B的定義。這些知識的學習， 為學習磁場對通電導線作用力，做好了知識上的準備。由于安培力是一種學生感到陌生的力，而高二學生的抽象思維能力、邏輯推理空間想象能力還不是很成熟，所以需要在教學中通過實例、實驗、幫助學生分析現象，總結規律，使學生對磁場的認識從感性認識升華到理性認識。 
重點難點 
教學重點：安培力的認識理解，左手定則的使用 教學難點：安培力大小的認識，左手定則的理解和應用。 
教學活動 
活動1【活動】 一、知識回顧 復習提問：1.磁感應強度B大小及方向。              2.安培定則的內容 
 目的是做好知識遷移的準備，為新知識的學習的學習做好必要的鋪墊。 活動2【導入】 二、新課引入 
視頻播放，金屬絲可以在電池上連續轉動原因何在？引出本節知識理論可以解決的問題，吸引學生注意力，激發學習興趣。 
 
                    
             
                    
                            活動3【活動】 三、新課講授—探究 1.  簡單交代安培力的定義及命名。 
2.演示實驗：探究安培力的方向與哪些因素有關。 
首先請學生猜想—利用控制變量法分步實驗—分析總結實驗結果。 
滲透研究問題的方法，先猜想假設，再實驗驗證，最終得到實驗結論，在演示實驗的觀察和總結中體會邏輯思維的科學性。在總結結論過程中，引導學生利用手頭的筆尖代表F、B及I的方向找尋規律，突破難點。 3.  介紹左手定則，強調注意事項。     【練習】 四、應用與點撥 
 練習使用左手定則處理簡單圖題，實際動手練習。在最后一道練習中制造“小麻煩”，引出B與I的方向可以不垂直而成某一夾角，磁感線只要穿入掌心即可，不必非得垂直穿過，安培力的方向垂直于B與I所決定的平面。完成重點落實。      【活動】 五、規律發現 
1.  演示實驗：兩根通電導線間的相互作用。 
先進行理論分析預判，再觀察實驗驗證。旨在加強左手定則的應用，同時對于同向電流相互吸引而異向排斥規律有認知。 
2.  總結分析判定安培力的順序，進一步落實重點學習。 活動6【講授】 六、安培力的大小 
 安培力的大小說明。強調安培力一般表達式中要注意的夾角、有效長度和安培力大小范圍的問題。 
活動7【活動】 七、拓展介紹 
電磁炮介紹及視頻展示。展現安培力的軍事應用。 
 
             
             
                    
                            活動8【練習】 八、鞏固練習  課堂練習鞏固知識 
活動9【活動】 九、回顧應用 
 解釋引入視頻原理，呼應主題。 
活動10【講授】 十、課堂小結 安培力的方向：左手定則 
安培力的大小：普適性表達F=BILsinθ
§3.4 通電導線在磁場中受到的力
【學習目標】:
1、知道什么是安培力，會推導安培力公式F=BILsinθ。
2、知道左手定則的內容，并會用它判斷安培力的方向。
【學習重點】:安培力的大小計算和方向的判定。
【學習難點】: 用左手定則判定安培力的方向。
【知識回顧】:

1. 磁感應強度的大小：_____________________,方向__________________。
2. 安培定則：________________________。

例如：通電直導線周圍的磁場
                                      I                                I     
 
 
【探究】
一、安培力的方向
（1）．安培力：通電導線在________中受的力．
（2）．決定安培力方向的因素：________和磁感應強度方向．
（3）．左手定則：如圖1所示，伸開左手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內．讓________從掌心進入，并使四指指向________，這時拇指所指的方向就是通電導線在磁場中所受________的方向． 
 

 針對練習：判斷下圖中導線受安培力的方向

 
 
 
 
 
 
 

（4）．安培力的特點 ：  F⊥B，F⊥I，即F垂直于______決定的平面
探究二：通電平行直導線間的作用力方向
理論分析：
如圖，兩根靠近的平行直導線通入方向相同的電流時，它們相互間的作用力的方向如何?
 
電流相反的情況又如何分析呢？
 
實驗現象：
（1）電流的方向相同時：                  。
（2）電流的方向相反時：                 。
 
二、安培力的大小  
 (1)導線與磁場方向垂直時，F=             
(2)當導線與磁場方向平行時，F=          
(3)當磁場和電流成θ時，F=         ，θ為           夾角
總結：判斷通電導線在安培力作用下的運動方向問題
 
 
針對練習：
1.將長度為20cm、通有0.1A電流的直導線放入一勻強磁場中，電流與磁場的方向如圖所示，已知磁感應強度為1T。試求出下列各圖中導線所受安培力的大小。
         
 
2.一根長為0.2m，電流為2A的通電導線，放在磁感應強為0.5T 的勻強磁場中，受到磁場力的大小不可能是（　　）
A．0.4N B．0.2N C．0.1N D．0
3.如圖所示，蹄形磁體用懸線懸于O點，在磁鐵的正下方有一水平固定放置的長直導線，當導線中通以由左向右的電流時，蹄形磁鐵的運動情況將是_______。
A．靜止不動
B．向紙外平動
C．N極向紙外，S極向紙內轉動
D．N極向紙內，S極向紙外轉動
4.畫出圖15—10中通電導線棒ab所受的磁場力的方向．(圖中箭頭方向為磁感線的方向)

5.如圖15—79所示，在方向豎直向下的勻強磁場中，有一傾角＝60°的光滑金屬導軌，一根質量為0.1kg的金屬棒ab通以2A電流時，ab棒沿導軌勻速下滑，導軌寬度為0.5m，求勻強磁場的磁感應強度B多大？ab棒的支持力多大？(g＝10m／s²)
 
 
 
               
 小結：

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