安培力 磁感應(yīng)強(qiáng)度

教學(xué)目標(biāo) 

知識(shí)目標(biāo)

1、理解磁感應(yīng)強(qiáng)度B的定義及單位．

2、知道用磁感線的疏密可以形象直觀地反映磁感應(yīng)強(qiáng)度的大�。�

3、知道什么叫勻強(qiáng)磁場(chǎng)，知道勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線的分布情況．

4、知道什么是安培力，知道電流方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，電流受的安培力為零；電流方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，電流受安培力的大小  ．

5、會(huì)用左手定則熟練地判定安培力的方向．

能力目標(biāo)

1、通過(guò)演示磁場(chǎng)對(duì)電流作用的實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)歸納物理規(guī)律的能力．

2、通過(guò)學(xué)習(xí)左手定則，理解磁場(chǎng)方向、電流方向和安培力方向三者之間的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力．

情感目標(biāo)

通過(guò)對(duì)安培定則的學(xué)習(xí)，使得學(xué)生了解科學(xué)的發(fā)現(xiàn)不僅需要勤奮的努力，還需要嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)密的科學(xué)態(tài)度．

 

教學(xué)建議

教材分析

關(guān)于安培力這一重要的內(nèi)容，需要強(qiáng)調(diào)：

1、安培力的使用條件：磁場(chǎng)均勻，電流方向與磁場(chǎng)方向垂直。

2、電流方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，安培力具有最小值。電流方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，安培力具有最大值。

教法建議

由于前面我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)電場(chǎng)的有關(guān)知識(shí)，講解時(shí)可以將磁場(chǎng)和電場(chǎng)進(jìn)行類比，以加深學(xué)生對(duì)磁場(chǎng)的有關(guān)知識(shí)的理解。例如：電場(chǎng)和磁場(chǎng)相互對(duì)比，電場(chǎng)線與磁感線相互對(duì)比，磁感應(yīng)強(qiáng)度與電場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)比等等。

在上一節(jié)的基礎(chǔ)上，啟發(fā)學(xué)生回憶電場(chǎng)強(qiáng)度的定義，對(duì)比說(shuō)明引入磁場(chǎng)強(qiáng)度的定義的思路是通過(guò)磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力的研究得出的。為了讓學(xué)生更好的理解磁場(chǎng)，可以在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論。

 

教學(xué)設(shè)計(jì)方案

安培力 磁感應(yīng)強(qiáng)度

一、素質(zhì)教育目標(biāo)

（一）知識(shí)教學(xué)點(diǎn)

1、理解磁感應(yīng)強(qiáng)度B的定義及單位．

2、知道用磁感線的疏密可以形象直觀地反映磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小．

3、知道什么叫勻強(qiáng)磁場(chǎng)，知道勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線的分布情況．

4、知道什么是安培力，知道電流方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，電流受的安培力為零；電流方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，電流受安培力的大小 ．

5、會(huì)用左手定則熟練地判定安培力的方向．

（二）能力訓(xùn)練點(diǎn)

1、通過(guò)演示磁場(chǎng)對(duì)電流的作用的實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生利用控制變量法總結(jié)歸納物理規(guī)律的能力．

2、通過(guò)學(xué)習(xí)左手定則，理解磁場(chǎng)方向、電流方向和安培力方向三者之間的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生空間想像能力．

（三）德育滲透點(diǎn)

通過(guò)閱讀材料介紹奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)，說(shuō)明科學(xué)家之所以能取得輝煌的成就，除了本身所具有的聰明才智外，刻苦勤奮地學(xué)習(xí)和工作，善于捕捉稍縱即逝的靈感更為重要，鼓勵(lì)和激發(fā)學(xué)生從現(xiàn)在開(kāi)始更加發(fā)奮地學(xué)習(xí)，將來(lái)為國(guó)家做貢獻(xiàn)．

（四）美育滲透點(diǎn)

通過(guò)介紹物理學(xué)家安培取得輝煌成就的原因是靠勤奮自學(xué)、刻苦鉆研的頑強(qiáng)意志，讓學(xué)生感受物理學(xué)家們的人格美、情操美．

二、學(xué)法引導(dǎo)

1、教師通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)法直觀教學(xué)，決定安培力大小的因素，通過(guò)啟發(fā)講解，幫助學(xué)生歸納總結(jié)公式 及B的定義式．結(jié)合練習(xí)法使學(xué)生掌握左手定則使用．

2、學(xué)生認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)，在教師啟發(fā)的指導(dǎo)下總結(jié)規(guī)律，積極動(dòng)手動(dòng)腦理解公式，掌握左手定則的應(yīng)用．

三、重點(diǎn)·難點(diǎn)·疑點(diǎn)及解決辦法

1、重點(diǎn)

（1）理解磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力大小的決定因素，掌握電流與磁場(chǎng)垂直時(shí)，安培力大小為：

（2）掌握左手定則．

2、難點(diǎn)

對(duì)左手定則的理解．

3、疑點(diǎn)

磁場(chǎng)方向、電流方向和安培力方向三者之間的空間關(guān)系．

4、解決辦法

以演示實(shí)驗(yàn)為突破口，直觀地引導(dǎo)學(xué)生掌握電流在磁場(chǎng)中所受安培力大小的決定因素；反復(fù)地借助實(shí)驗(yàn)，來(lái)理解左手定則，建立磁場(chǎng)方向、電流方向和安培力方向三者關(guān)系的正確圖景．

四、課時(shí)安排

1課時(shí)

五、教具學(xué)具準(zhǔn)備

鐵架臺(tái)、三個(gè)相同的蹄形磁鐵、電源、滑動(dòng)變阻器、電鍵、導(dǎo)線．

六、師生互動(dòng)活動(dòng)設(shè)計(jì)

教師先通過(guò)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生觀察分析、討論、總結(jié)出安培力．

公式 ，再引入磁感強(qiáng)度B的定義式，通過(guò)講解類比電場(chǎng)強(qiáng)度，啟發(fā)學(xué)生理解公式 的意義，借助墻角（或桌角）幫助學(xué)生建立三維坐標(biāo)空間，理解掌握左手定同．

七、教學(xué)步驟 

（一）明確目標(biāo)

（略）

（二）整體感知

本節(jié)教學(xué)是在上一節(jié)學(xué)習(xí)了磁場(chǎng)的概念及方向性的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱性質(zhì)，根據(jù)磁場(chǎng)力的性質(zhì)用定義法定義B描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，用磁感線形象地反映磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，同時(shí)利用定義式來(lái)計(jì)算安培力的大小 ，再用左手定則來(lái)確定磁場(chǎng)方向、電流方向和安培力的方向．

（三）重點(diǎn)、難點(diǎn)的學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過(guò)程

1、磁場(chǎng)對(duì)電流的作用

用條形磁鐵可以在一定的距離內(nèi)吸起較小質(zhì)量的鐵塊，巨大的電磁鐵卻能吸起成噸的鋼塊，表明磁場(chǎng)有強(qiáng)有弱，如何表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱呢？我們利用磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力——安培力來(lái)研究磁場(chǎng)的強(qiáng)弱．

2、決定安培力大小的因素有哪些？

利用演示實(shí)驗(yàn)裝置，研究安培力大小與哪些因素有關(guān)

（1）與電流的大小有關(guān)．

保持導(dǎo)線在磁鐵中所處的位置及與磁場(chǎng)方向不變這兩個(gè)條件下，通過(guò)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器觸頭改變導(dǎo)線中電流的大�。�

請(qǐng)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象．導(dǎo)線擺動(dòng)的角度大小隨電流的改變而改變，電流大，擺角大；電流小，擺角小．

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：垂直于磁場(chǎng)方向的通電直導(dǎo)線，受到磁場(chǎng)的作用力的大小眼導(dǎo)線中電流的大小有關(guān)，電流大，作用力大；電流小，作用力也小．

（2）與通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的長(zhǎng)度有關(guān)．

保持導(dǎo)線在磁鐵中所處的位置及方向不變，電流大小也不變，改變通電電流部分的長(zhǎng)度．學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象．導(dǎo)線擺動(dòng)的角度大小隨通電導(dǎo)線長(zhǎng)度而改變，導(dǎo)線長(zhǎng)、擺角大；導(dǎo)線短，擺角�。�

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：垂直于磁場(chǎng)方向的通電直導(dǎo)線，受到的磁場(chǎng)的作用力的大小限通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的長(zhǎng)度有關(guān)，導(dǎo)線長(zhǎng)、作用力大；導(dǎo)線短，作用力小．

（3）與導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的放置方向有關(guān)．

保持電流的大小及通電導(dǎo)線的長(zhǎng)度不變，改變導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向的夾角，當(dāng)夾角為0°時(shí)，導(dǎo)線不動(dòng)，即電流與磁場(chǎng)方向平行時(shí)不受安培力作用；當(dāng)夾角增大到90°的過(guò)程中，導(dǎo)線擺角不斷增大，即電流與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，所受安培力最大；不平行也不垂直時(shí)，安培力大小介于 和最大值之間．

3、磁感應(yīng)強(qiáng)度

總結(jié)歸納以上實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，用L表示通電導(dǎo)線長(zhǎng)度，I表示電流，保持電流和磁場(chǎng)方向垂直，通電導(dǎo)線所受的安培力大小FIL

用B表示這一比值，有 ．B的物理意義為：通電導(dǎo)線垂直置于磁場(chǎng)同一位置，B值保持不變；若改變通電導(dǎo)線的位置，B值隨之改變．表明B值的大小是由磁場(chǎng)本身的位置決定為．對(duì)于電流和長(zhǎng)度相同的導(dǎo)線，放置在B值大的位置受的安培力F也大，表明磁場(chǎng)強(qiáng)．放在B值小的位置受的安培力F也小，表明磁場(chǎng)弱．因而我們可以用比值 來(lái)表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱．把它叫做磁感應(yīng)強(qiáng)度．

定義：磁感應(yīng)強(qiáng)度

單位：特斯拉，符號(hào)為T(mén)

常見(jiàn)的地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大約是 ，永磁鐵磁極附近的磁感應(yīng)強(qiáng)度大約是 ．

用磁感線也可直觀地反映磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向，磁感線越密處，磁感應(yīng)強(qiáng)度大、磁場(chǎng)強(qiáng)．若磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向處處相同，稱為勻強(qiáng)磁場(chǎng)．根據(jù)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的特點(diǎn)，請(qǐng)同學(xué)們畫(huà)出勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線的空間分布．

在非勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，用 量度磁感應(yīng)強(qiáng)度時(shí)，導(dǎo)線長(zhǎng)L應(yīng)很短，電流近似處在勻強(qiáng)磁揚(yáng)中．

4、安培力的大小和方向．

根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式，可得通電導(dǎo)線垂直磁場(chǎng)方向放置時(shí)所受的安培力大小為：

舉例計(jì)算安培力的大�。�

安培力的方向如何呢？還過(guò)前面的演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的安培力方向跟導(dǎo)線中的電流方向、磁場(chǎng)方向都有關(guān)系．人們通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)研究，總結(jié)出通電導(dǎo)線受安培力方向和電流方向、磁場(chǎng)方向存在著一個(gè)規(guī)律——左手定則．

左手定則：伸開(kāi)左手，使大拇指跟其余四個(gè)手指垂直，并且跟手掌在同一個(gè)平面內(nèi)，把手放入磁場(chǎng)中，讓磁感線垂直穿入手心，并使伸開(kāi)的四指指向電流方向，那么，拇指所指的方向，就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的受力方向．

應(yīng)該注意的是：若電流方向和磁場(chǎng)方向垂直，則磁場(chǎng)力的方向、電流方向、磁場(chǎng)方向三者互相垂直；若電流方向和磁場(chǎng)方向不垂直，則磁場(chǎng)力的方向仍垂直于電流方向，也同時(shí)垂直于磁場(chǎng)方向．

（四）總結(jié)、擴(kuò)展

本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了磁場(chǎng)對(duì)電流的作用——安培力，通過(guò)研究安培力的大小，我們定義了反映磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量——磁感應(yīng)強(qiáng)度 ，同時(shí)，我們可以據(jù)此求解安培力的大小 ，安培力的方向用左手定則來(lái)確定．

如果磁場(chǎng)方向不與電流方向垂直，安培力的大小 ，方向仍可用左手定則判定．

八、布置作業(yè) 

P150（1）（2）（3）（4）（5）

九、板書(shū)設(shè)計(jì) 

第三節(jié)安培力磁感應(yīng)強(qiáng)度

1、磁場(chǎng)對(duì)電流有力的作用

2、決定安培力大小的因素

（1）與電流大小有關(guān)．

（2）與導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的長(zhǎng)度有關(guān)．

（3）與導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的放置方向有關(guān)．

3、磁感應(yīng)強(qiáng)度

定義：

單位：特斯拉（T）

4、安培力的大小

當(dāng)電流方向垂直磁場(chǎng)方向時(shí)，安培力大小

5、安培力方向

左手定則．

安培力 磁感應(yīng)強(qiáng)度

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