高中物理人教版 (新课标)选修32 磁感应强度教案

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安培力  磁感应强度（教案）重庆市涪陵实验中学校   高二物理组  代安全[教学目标]1.知道磁场对通电导线（电流）的作用力叫安培力；2.通过实验（或多媒体课件）使学生明白①通电导线跟磁场方向平行时安培力为零；②通电导线跟磁场方向垂直时安培力最大；③通电导线跟磁场方向既不垂直也不平行时安培力为最大和零之间的某一值；3.理解安培力作用的规律，同时体会磁感应强度的物理意义（F/IL=常数）；4.知道安培力方向的特点（安培力方向既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直），能用左手定则判断安培力的方向（或者是安培力、磁场和电流三者方向之间的关系）；5.培养学生的思维能力和空间想象力。[教学重点]    1.磁感应强度B的物理意义；2.安培力方向的特点及左手定则。[教学难点]    通过安培力作用的规律让学生体会磁感应强度的意义。[教学方法]    实验观察、分析和讲授相结合。[教学媒体]    演示实验配合多媒体课件。[课时课型]    一课时  新授课。[教学过程]（40分钟）一.课题导入（3~5分钟左右）教师引导学生提出问题：磁体（或电流）在周围空间产生磁场，磁场不仅有方向，而且有强弱的不同，巨大的电磁铁能够吸引成吨的钢铁，小的磁铁只能吸引起小铁钉，我们怎样描述磁场的强弱呢？通过前面的学习,我们知道磁场的基本性质是对放入其中的磁体（或通电导线）产生力(磁场力)的作用，物理学中把磁场对电流的作用力叫做安培力，下面我们来研究磁场对通电导线作用的规律。二.新课教学（30分钟左右）（一）安培力的大小、磁感应强度1.实验研究（或多媒体课件演示）①当导线方向与磁场方向平行时，电流所受的安培力最小，等于零；②当导线与磁场方向垂直时，电流受到的安培力最大；③当导线与磁场方向斜交时，所受的安培力介于最大和最小值之间。教师提出：为了研究的方便，我们把通电导线与磁场垂直的情形作为我们实验的研究方式，通过实验来探究安培力作用的规律。2.演示实验（或多媒体课件）教师总结从实验中我们发现，通电导线长度一定时，电流越大，导线所受安培力就越大；电流一定时，通电导线越长，安培力也越大。定量实验表明：通电导线在磁场中受到的安培力的大小，与电流和导线的长度的积（IL）成正比。即F1/I1L1= F2/I2L2= F3/I3L3=……= Fn/InLn=常量教师指出，在上述实验中，我们发现：在同一磁场中，不管电流I和导线长度L怎样改变，比值（常量）总是确定的。但是在不同的磁场中，比值（常量）一般是不同的。由此可见，这一比值（常量）是由磁场本身的性质决定的。且比值（常量）越大，表示该点的磁场越强（为什么？）。因此，我们可以用这一比值（常量）来表示该点磁场的强弱，叫磁感应强度。3.磁感应强度教师总结：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的安培力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫磁感应强度。用公式表示为              B=F/IL磁场中不同的地方磁场的强弱是不相同的，但我们总是可以用上述方法去研究磁场，只是此时要用一段特别短的通电导线来研究磁场的强弱。当通电导线的长度很短时，用上述方法定义出的磁感应强度就是导线所在处的磁感应强度。教师特别强调：B与F、I和L无关，只由磁场本身的性质决定！正因为如此，我们才能把这一比值（F/IL）用来表示磁场的强弱。4.磁感应强度的单位磁感应强度的单位是由安培力、电流和导线长度的单位决定的，在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉，简称特，国际符号是T。1T=1N/A·m。教师做一些说明：①地磁场的强弱为0.3×10-4~0.7×10-4T，磁铁附近的磁感应强度大约为10-3~1T，在电动机和变压器的铁芯中，磁感应强度可达0.8~1.4T。②磁感应强度是矢量，磁感应强度的方向与该点的磁场方向相同。合成时遵循矢量运算法则（平行四边行法则）③磁感应强度（表示磁场强弱的物理量）的强弱可由磁感线的疏密程度来判断，在同一个磁场的磁感线分布图上，磁感线越密的地方，表示那里的磁感应强度越大（反之越小）（此时可展示一些具体的“分布”上学生做理解和记忆）5.匀强磁场如果磁场的某一区域里，磁感应强度的大小和方向处处相同，这个区域的磁场就是匀强磁场。在匀强磁场中，如果导线跟磁场方向垂直，不难得出安培力F=BIL。教师提出问题：（引入下一课题）上面我们研究了安培力的大小的作用规律，安培力的方向如何呢？（二）安培力的方向1.演示实验（或多媒体课件）通过实验（或多媒体课件）看出，安培力的方向跟磁场方向和电流方向有关（学生在初中物理中已经学习过）教师提出问题：安培力的方向有什么特点？教师归纳总结：人们通过大量的实验和研究发现，安培力的方向既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直（安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所在的平面）。教师继续说明：后来人们发现可以用一个简便的方向来记忆，就是左手定则。2.左手定则伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿过手心，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。（教师一边说明一边用左手做示范，同时展示实例加以分析和说明，以便学生尽快的掌握）  三.本课时小结（3~5分钟左右）（一）安培力的大小、磁感应强度①当导线方向与磁场方向平行时，电流所受的安培力最小，等于零；②当导线与磁场方向垂直时，电流受到的安培力最大；③当导线与磁场方向斜交时，所受的安培力介于最大和最小值之间。F1/I1L1= F2/I2L2= F3/I3L3=……= Fn/InLn=常量B=F/IL（二）安培力的方向左手定则四.巩固与练习《教材》P176（1）（2）（4）。五.思考与讨论如果通电导线跟磁场方向不垂直也不平行，而是存在某一夹角θ，如何计算安培力？安培力的方向如何？六.作业布置《教材》P176（3）（5）（6）（7）。