磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力導(dǎo)學(xué)案

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1、《通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的力》案導(dǎo)學(xué)基本要求：1、了解安培力的概念，知道通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的安培力的條件2、會(huì)用左手定則判定安培力的方向，知道安培力既與磁場(chǎng)方向垂直，又與導(dǎo)線垂直3、知道安培力公式F=BIL的適用條件，會(huì)用公式解決簡(jiǎn)單問(wèn)題發(fā)展要求：1、了解磁電式電流表的工作原理2、會(huì)用矢量分解方法，推導(dǎo)導(dǎo)線與磁場(chǎng)不垂直時(shí)的安培力公式學(xué)習(xí)重點(diǎn)：安培力的大小計(jì)算和方向的判定。學(xué)習(xí)難點(diǎn)：用左手定則判定安培力的方向。知識(shí)鏈接1.定義：磁場(chǎng)對(duì)的作用力通常稱為安培力。2.實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入：按照P81圖3.1—3所示進(jìn)行演示。在告知磁場(chǎng)和電流方向的前

2、提下，讓學(xué)生思考如何判斷通電導(dǎo)線所受安培力的方向？帶著好奇進(jìn)入下面的新課教學(xué)。學(xué)法指導(dǎo)：通過(guò)閱讀教材掌握左手定則和安培力大小的計(jì)算學(xué)習(xí)內(nèi)容：一、安培力的方向1、左手定則：伸開左手，使大拇指跟其余四個(gè)手指垂直，并且都和手掌在一個(gè)平面內(nèi)，把手放入磁場(chǎng)中，讓磁感線垂直，并使指向電流的方向，那么，所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向。針對(duì)練習(xí)1：判斷下圖中導(dǎo)線受安培力的方向教學(xué)建議：找四位學(xué)生當(dāng)堂演板，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)解決！2、通電平行直導(dǎo)線間的作用力方向?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象：（1）電流的方向相同時(shí)：兩平行導(dǎo)線相互靠近。（2）電流的方向相反

3、時(shí)：兩平行導(dǎo)線相互遠(yuǎn)離。理論分析：（1）如圖，兩根靠近的平行直導(dǎo)線通入方向相同的電流（教師先行引導(dǎo)，學(xué)生自主分析反向電流之間的相互作用）（2）思考回答課本P94頁(yè)第四題。特別提醒:磁極之間是同極相斥，異極相吸；電流之間是同方向相吸，反方向相斥二、安培力的大小同一通電導(dǎo)線，按不同方式放在同一磁場(chǎng)中(1)導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，F(xiàn)=(2)當(dāng)導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，F(xiàn)=﹡(3)當(dāng)磁場(chǎng)和電流成θ時(shí)，F(xiàn)=（4）安培力的范圍是針對(duì)練習(xí)2：將長(zhǎng)度為20cm、通有0.1A電流的直導(dǎo)線放入一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電流與磁場(chǎng)的方向如圖所示，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度為1T。

4、試畫出下列各圖中導(dǎo)線所受安培力的方向，并計(jì)算安培力的大小。教學(xué)建議：可讓學(xué)生先做一下前兩題，看他們中是否暴露出B和I不垂直的錯(cuò)誤，然后引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)導(dǎo)線與磁場(chǎng)不垂直時(shí)的安培力公式。思考：（1）分析以上各種情況B和I是否垂直？（2）經(jīng)過(guò)分析你最終得出安培力F和B、I的關(guān)系如何？歸納總結(jié):1、左手定則判斷的是、和之間的關(guān)系2、B和I垂直時(shí),磁感線穿入掌心，不垂直時(shí)穿入掌心3、四指一定指向的方向拇指指向方向；安培力垂直于和構(gòu)成的平面。三、磁電式電流表（1）電流表的組成及磁場(chǎng)分布電流表的組成：永久磁鐵、鐵芯、線圈、螺旋彈簧、指針、刻度盤.

5、（最基本的是磁鐵和線圈）注意：a、鐵芯、線圈和指針是一個(gè)整體；b、蹄形磁鐵內(nèi)置軟鐵是為了（和鐵芯一起）造就輻向磁場(chǎng)；c、觀察——鐵芯轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)螺旋彈簧會(huì)形變。d、電流表中磁鐵與鐵芯之間是均勻輻向分布的.所謂均勻輻向分布，就是說(shuō)所有磁感線的延長(zhǎng)線都通過(guò)鐵芯的中心，不管線圈處于什么位置，線圈平面與磁感線之間的夾角都是零度.該磁場(chǎng)并非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，但在以鐵芯為中心的圓圈上，各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小是相等的.（2）電流表的工作原理常用的磁電式電流表是根據(jù)磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用原理制成的，其結(jié)構(gòu)如圖9—6所示。由細(xì)導(dǎo)線制成的線圈繞在一個(gè)可以繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)

6、的鋁框上，鋁框的轉(zhuǎn)軸上裝有兩個(gè)扁平的螺旋彈簧和一個(gè)指針。線圈的兩端分別接在這兩個(gè)螺旋彈簧上，被測(cè)電流就是經(jīng)過(guò)彈簧進(jìn)入線圈的。馬蹄形磁鐵的兩極上各有一個(gè)內(nèi)壁為圓柱面的極靴，在鋁框內(nèi)有一個(gè)固定的圓柱形鐵芯，極靴和鐵芯的作用就是使它們之間的磁感線都沿，并且沿圓周均勻分布，如圖9—7所示。這樣，當(dāng)線圈在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，無(wú)論轉(zhuǎn)到什么位置，它的平面都跟磁感線。?當(dāng)電流通過(guò)線圈時(shí)，線圈上跟軸線平行的兩邊都受到磁場(chǎng)力的作用，這兩個(gè)力的作用是使線圈發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，螺旋彈簧被扭動(dòng)，產(chǎn)生一個(gè)阻礙線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的作用力，且此作用力隨線圈轉(zhuǎn)動(dòng)角度的增大而增

7、大。當(dāng)這種阻礙作用增大到與磁場(chǎng)力的轉(zhuǎn)動(dòng)作用相抵消時(shí)，線圈停止轉(zhuǎn)動(dòng)。磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力跟電流成，因而線圈中的電流越大，磁場(chǎng)力的轉(zhuǎn)動(dòng)作用也越大，線圈和指針偏轉(zhuǎn)的角度也越大，因此根據(jù)指針偏轉(zhuǎn)角度的大小，可以知道被測(cè)電流的強(qiáng)弱。（3）磁式電流表的優(yōu)缺點(diǎn)：①優(yōu)點(diǎn)：靈敏度高，可以測(cè)出很弱的電流。當(dāng)電流方向改變時(shí)，偏轉(zhuǎn)方向隨之改變，故可以判定電流方向。②缺點(diǎn)：由于繞制線圈的導(dǎo)線很細(xì)，所以允許通過(guò)的電流很弱（幾十微安到幾毫安）。正因?yàn)槿绱?，我們用?lái)測(cè)量的電流表，測(cè)電壓的電壓表都是經(jīng)過(guò)改裝的。自我診斷1．畫出圖中各磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的安培力的方向θB

8、ＢθBＣθBＡθBＤ第3題2．通電矩形導(dǎo)線框abcd與無(wú)限長(zhǎng)通電直導(dǎo)線MN在同一平面內(nèi)，電流方向如圖所示，ab邊與MN平行。關(guān)于MN的磁場(chǎng)對(duì)線框的作用，下列敘述中正確的是（不計(jì)導(dǎo)線框各邊間的相互作用力）（　）A．線框ab邊與cd邊所受的安培力方向相同B．線框bc