磁场对电流的作用物理教案2篇

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参考资料,少熬夜!磁场对电流的作用物理教案2篇作为一位无私奉献的人民教师,常常要根据教学需要编写教案,教案有助于学生理解并掌握系统的知识。来参考自己需要的教案吧!以下是网友为大家分享的磁场对电流的作用物理教案2篇,希望对大家有所帮助。磁场对电流的作用物理教案1(一)教学目的1.知道磁场对通电导体有作用力。2.知道通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁感线方向有关,改变电流方向或改变磁感线方向,导体的受力方向随着改变。3.知道通电线圈在磁场中转动的道理。4.知道通电导体和通电线圈在磁场中受力而运动,是消耗了电能,得到了机械能。5.培养学生观察能力和推理、归纳、概括物理知识的能力。(二)教具小型直流电动机一台,学生用电源一台,大蹄形磁铁一块,干电池一节,用铝箔自制的圆筒一根(粗细、长短与铅笔差不多),两根铝箔条(用透明胶与铝箔筒的两端相连接),支架(吊铝箔筒用),如课本图12-10的挂图,线圈(参见图12-2),抄有题目的小黑板一块(也可用投影片代替)。(三)教学过程1.引入新课本章主要研究电能;第一节和第二节我们研究了获得电能的原理和方法,第三节我们研究了电能的输送。电能输送到用电单位,要使用电能,这就涉及到用电器,以前我们研究了电灯、电炉、电话等用电器,今天我们要研究另一种用电器--电动机。出示电动机,给它通电,学生看到电动机转动,提高了学习兴趣。提问:电动机是根据什么原理工作的呢?讲述:要回答这个问题,还得请同学们回忆一下奥斯特实验的发现--电流周围存在磁场,电流通过它产生的磁场对磁体施加作用力(如电流通过它的磁场使周围小磁针受力而转动)。根据物体间力的作用是相互的,电流对磁体施加力时,磁体也应该对电流有力的作用。下面我们通过实验来研究这个推断。2.进行新课(1)通电导体在磁场里受到力的作用板书课题:〈第四节磁场对电流的作用〉介绍实验装置,将铝箔筒两端的铝箔条吊挂在支架参考资料,少熬夜!上,使铝箔筒静止在磁铁的磁场中(参见课本中的图12-9)。用铝箔筒作通电导体是因为铝箔筒轻,受力后容易运动,以便我们观察。演示实验1:用一节干电池给铝箔筒通电(瞬时短路),让学生观察铝箔筒的运动情况,并回答小黑板上的题1:给静止在磁场中的铝箔筒通电时,铝箔筒会_____,这说明_____。板书:〈1.通电导体在磁场中受到力的作用。〉(2)通电导体在磁场里受力的方向,跟电流方向和磁感线方向有关教师说明:下面我们进一步研究通电导体在磁场里的受力方向与哪些因素有关。演示实验2:先使电流方向相反,再使磁感线方向相反,让学生观察铝箔筒运动后回答小黑板上的题2:保持磁感线方向不变,交换电池两极以改变铝箔筒中电流方向,铝箔筒运动方向会______,这说明______。保持铝箔筒中电流方向不变,交换磁极以改变磁感线方向,铝箔筒运动方向会______,这说明______。归纳实验2的结论并板书:〈2.通电导体在磁场里受力的方向,跟电流方向和磁感线方向有关。〉(3)磁场对通电线圈的作用提问:应用上面的实验结论,我们来分析一个问题:如果把直导线弯成线圈,放入磁场中并通电,它的受力情况是怎样的呢?出示方框线圈在磁场中的直观模型(磁极用两堆书代替),并出示如课本上图12-10的挂图(此时,图中还没有标出受力方向)。引导学生分析:通电时,图甲中ab边和cd边都在磁场中,都要受力,因为电流方向相反,所以受力方向也肯定相反。提问:你们想想看,线圈会怎样运动呢?演示实验3:将电动机上的电刷、换向器拆下(实质是线圈)后通过,让学生观察线圈的运动情况。教师指明:线圈转动正是因为两条边受力方向相反,边说边在挂图上标明ab和cd边的受力方向。磁场对电流的作用物理教案2课前预习一、安培力1.磁场对通电导线的作用力叫做___○1____.2.大小:(1)当导线与匀强磁场方向________○2_____时,安培力最大为F=_____○3_____.(2)当导线与匀强磁场方向_____○4________时,安培力最小为F=____○5______.(3)当导线与匀强磁场方向斜交时,所受安培力介于___○6___和__○7______之间。参考资料,少熬夜!3.方向:左手定则:伸开左手,使大拇指跟其余四个手指__○8____,并且都跟手掌在___○9___,把手放入磁场中,让磁感线___○10____,并使伸开的四指指向_○11___的方向,那么,拇指所指的方向,就是通电导线在磁场中的__○12___方向.二、磁电式电流表1.磁电式电流表主要由___○13____、____○14___、____○15____、____○16_____、_____○17_____构成.2.蹄形磁铁的磁场的方向总是沿着径向均匀地分布的,在距轴线等距离处的磁感应强度的大小总是相等的,这样不管线圈转到什么位置,线圈平面总是跟它所在位置的磁感线平行,I与指针偏角θ成正比,I越大指针偏角越大,因而电流表可以量出电流I的大小,且刻度是均匀的,当线圈中的电流方向改变时,安培力的方向随着改变,指针偏转方向也随着改变,又可知道被测电流的方向。3、磁电式仪表的优点是____○18________,可以测很弱的电流,缺点是绕制线圈的导线很细,允许通过的电流很弱。课前预习答案○1安培力○2垂直○3BIL○4平行○50○60○7BIL○8垂直○9同一个平面内○10垂直穿入手心○11电流○12受力○13蹄形磁铁○14铁芯○15绕在线框上的线圈○16螺旋弹簧○17指针○18灵敏度高重难点解读一、对安培力的认识1、安培力的性质:安培力是磁场对电流的作用力,是一种性质力。2、安培力的作用点:安培力是导体中通有电流而受到的力,与导体的中心位置无关,因此安培力的作用点在导体的几何中心上,这是因为电流始终流过导体的所有部分。3、安培力的方向:(1)安培力方向用左手定则判定:伸开左手,使大拇指和其余四指垂直,并且都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,那么大拇指所指的方向就是通电导体在磁场中的受力方向。(2)F、B、I三者间方向关系:已知B、I的方向(B、I不平行时),可用左手定则确定F的唯一方向:F⊥B,F⊥I,则F垂直于B和I所构成的平面(如图所示),但已知F和B的方向,不能唯一确定I的方向。由于I可在图中平面α内与B成任意不为零的夹角。参考资料,少熬夜!同理,已知F和I的方向也不能唯一确定B的方向。(3)用“同向电流相吸,反向电流相斥”(反映了磁现象的电本质)。只要两导线不是互相垂直的,都可以用“同向电流相吸,反向电流相斥”判定相互作用的磁场力的方向;当两导线互相垂直时,用左手定则判定。4、安培力的大小:(1)安培力的计算公式:F=BILsinθ,θ为磁场B与直导体L之间的夹角。(2)当θ=90°时,导体与磁场垂直,安培力最大Fm=BIL;当θ=0°时,导体与磁场平行,安培力为零。(3)F=BILsinθ要求L上各点处磁感应强度相等,故该公式一般只适用于匀强磁场。(4)安培力大小的特点:①不仅与B、I、L有关,还与放置方式θ有关。②L是有效长度,不一定是导线的实际长度。弯曲导线的有效长度L等于两端点所连直线的长度,所以任意形状的闭合线圈的有效长度L=0二、通电导线或线圈在安培力作用下的运动判断方法(1)电流元分析法:把整段电流等效为多段很小的直线电流元,先用左手定则判断出每小段电流元所受安培力的方向,从而判断出整段电流所受合力方向,最后确定运动方向.(2)特殊位置分析法:把通电导体转到一个便于分析的特殊位置后判断其安培力方向,从而确定运动方向.(3)等效法:环形电流可等效成小磁针,通电螺线管可以等效成条形磁铁或多个环形电流,反过来等效也成立。(4)转换研究对象法:因为电流之间,电流与磁体之间相互作用满足牛顿第三定律,这样,定性分析磁体在力的作用下如何运动的问题,可先分析电流在磁场中所受的安培力,然后由牛顿第三定律,再确定磁体所受作用力,从而确定磁体所受合力及运动方向.典题精讲题型一、安培力的方向例1、电视机显象管的偏转线圈示意图如右,即时电流方向如图所示。该时刻由里向外射出的电子流将向哪个方向偏转?解:画出偏转线圈内侧的电流,是左半线圈靠电子流的一侧为向里,右半线圈靠电子流的一侧为向外。电子流的等效电流方向是向里的,根据“同向电流互相吸引,反向电流互相排斥”,可判定电子流向左偏转。(本参考资料,少熬夜!题用其它方法判断也行,但不如这个方法简洁)。答案:向左偏转规律总结:安培力方向的判定方法:(1)用左手定则。(2)用“同性相斥,异性相吸”(只适用于磁铁之间或磁体位于螺线管外部时)。(3)用“同向电流相吸,反向电流相斥”(反映了磁现象的电本质)。可以把条形磁铁等效为长直螺线管(不要把长直螺线管等效为条形磁铁)。题型二、安培力的大小例2、如图,一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直。线段ab、bc和cd的长度均为L,且。流经导线的电流为I,方向如图中箭头所示。导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力A.方向沿纸面向上,大小为B.方向沿纸面向上,大小为C.方向沿纸面向下,大小为D.方向沿纸面向下,大小为解析:该导线可以用a和d之间的直导线长为来等效代替,根据,可知大小为,方向根据左手定则.A正确。答案:A规律总结:应用F=BILsinθ来计算时,F不仅与B、I、L有关,还与放置方式θ有关。L是有效长度,不一定是导线的实际长度。弯曲导线的有效长度L等于两端点所连直线的长度,所以任意形状的闭合线圈的有效长度L=0题型三、通电导线或线圈在安培力作用下的运动例3、如图11-2-4条形磁铁放在粗糙水平面上,正中的正上方有一导线,通有图示方向的电流后,磁铁对水平面的压力将会__(增大、减小还是不变?)水平面对磁铁的摩擦力大小为__。解析:本题有多种分析方法。⑴画出通电导线中电流的磁场中通过两极的那条磁感线(如图中粗虚线所示),可看出两极受的磁场力的合力竖直向上。磁铁对水平面的压力减小,但不受摩擦力。⑵画出条形磁铁的磁感线中通过通电导线的那一条(如图中细虚线所示),可看出导线受到的安培力竖直向下,因此条形磁铁受的反作用力竖直向上。⑶把条形磁铁等效为通电螺线管,上方的电流是向里的,与通电导线中的电流是同向电流,所以互相吸引。答案:减小零规律总结:分析通电导线或线圈在安培力作用下的参考资料,少熬夜!运动常用方法:(1)电流元分析法,(2)特殊位置分析法,(3)等效法,(4)转换研究对象法题型四、安培力作用下的导体的平衡问题例4、水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ,它们之间的宽度为L,M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻).现垂直于导轨搁一根质量为m,电阻为R的金属棒ab,并加一个范围较大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向与水平面夹角为θ且指向右斜上方,如图8-1-32所示,问:(1)当ab棒静止时,受到的支持力和摩擦力各为多少?(2)若B的大小和方向均能改变,则要使ab棒所受支持力为零,B的大小至少为多少?此时B的方向如何?解析:从b向a看侧视图如图所示.(1)水平方向:F=FAsinθ①竖直方向:FN+FAcosθ=mg②又FA=BIL=BERL③联立①②③得:FN=mg-BLEcosθR,F=BLEsinθR.(2)使ab棒受支持力为零,且让磁场最小,可知安培力竖直向上.则有FA=mgBmin=mgREL,根据左手定则判定磁场方向水平向右.答案:(1)mg-BLEcosθRBLEsinθR(2)mgREL方向水平向右规律总结:对于这类问题的求解思路:(1)若是立体图,则必须先将立体图转化为平面图(2)对物体受力分析,要注意安培力方向的确定(3)根据平衡条件或物体的运动状态列出方程(4)解方程求解并验证结果巩固拓展1.如图,长为的直导线拆成边长相等,夹角为的形,并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中,磁感应强度为,当在该导线中通以电流强度为的电流时,该形通电导线受到的安培力大小为(A)0(B)(C)(D)答案:C解析:导线有效长度为2lsin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