选修3选修3-1第三章 磁场2 磁感应强度教案设计

二、安培力  磁感应强度（2课时）

 【教学目标】

1、              理解磁感应强度的定义，知道磁感应强度的单位。

2、              会用磁感应强度的定义式进行有关计算。

3、              知道用磁感线的疏密程度可以形象地表示磁感应强度的大小。

4、              知道什么叫匀强磁场，知道匀强磁场的磁感线分布。

5、              知道什么是安培力，会用公式F=BIL解答有关问题。

6、              知道左手定则的内容，并会用它解答有关问题。

【教学重点】

1、              磁感应强度概念。

2、              安培力公式。

3、              左手定则

【教学难点】

磁感应强度的概念。

【教学进程】

   第一课时

   一、引入新课   

磁场不仅具有方向，而且也具有强弱。为表征磁场的强弱和方向就要引入一个物理量。怎样的物理量能够起到这样的作用呢？

用电场强度的定义来类比。

二、进行新课

一、磁感应强度

实验1：通电导线在磁场中受到磁场力作用

我们把这种力称为安培力。

为了简便起见，我们研究导线方向与磁场垂直时，安培力的大小跟什么有关。

实验2：研究安培力与其他物理量的关系

板书：1、（1）电流不变，改变导线长度，实验表明F∝L

        （2）导线长度不变，改变电流，实验表明F∝I

归纳得出F∝IL

         F=BIL

         B=

比较E=与B=，在磁场中不同点与同一点的特点及此比值大小的意义，得出可以用B表示磁场强弱的物理量。

2、磁感应强度的定义：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。

如导线很短，B就是导线所在处的磁感应强度。

3、单位：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。

问：1T是如何定义的？

4、矢量性：磁感应强度是矢量，把某点的磁场方向定义为该点的磁感应强度的方向。

与电场线对比，在磁场中用磁感线可以表示磁感应强度的大小和方向。

二、匀强磁场

1、特点：B的大小和方向处处相同。

2、产生方法：相距很近的两异名磁极间的磁场，通电螺线管内部的磁场，除边缘部分外，都可认为是匀强磁场。

有了磁感应强度，我们就可以更好地研究通电导线所受的安培力。

三、安培力

1、安培力的大小：F=BIL

适用条件：（1）通电导线与磁场方向垂直；（2）匀强磁场。

练习1：在某匀强磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，它的电流强度是2.5A，导线长1cm，它受到的安培力为0.05N，则这个位置的磁感应强度是多大？

练习2：接上题，如果把通电导线中的电流强度增大到5A，则这一点的磁感应强度是多大？安培力F是多大？

2、安培力的方向

实验3：演示课本图15-2实验，改变电流方向、磁场方向。对现象分析、归纳。

左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，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。

练习3：判断下图中导线A所受磁场力的方向。

三、本课小结

四、布置作业

1、练习二（1）（3）（6）（7）

2、课课练  课时2

第二课时

一、    引入新课

利用前面所学知识来研究有关安培力的方向判断和大小计算问题

二、进行新课

一、通电导线在磁场中的运动

演示实验一：如图所示，两根靠近的直导线（1）如果通以方向相同的电流时，它们相互间作用力的方向如何？（2）如果通以方向相反的电流时，它们相互间作用力的方向如何？

例1：请大家利用上节课所学的知识来分析上述现象

分组讨论1：如图所示，AB直导线固定不动，另一直导线CD在AB上方，靠近AB且与AB异面垂直，并可自由运动，当两直导线上通以如图所示的电流时，直导线CD将如何运动？

分组讨论2：试讨论下图中两通电圆环的相互作用力并说出它们的运动情况？

练习1：如图所示，把一根柔软的弹簧竖直地悬挂起来，使它的下端刚刚跟导电液体接触。给弹簧通入电流，会发生什么现象？请解释所发生的现象。

一、    通电导线在磁场中的平衡问题

演示实验二：如图所示，水平放置的两根光滑平行金属轨道，上面放一均匀金属棒，如果在金属棒所在位置加一个竖直方向的匀强磁场，则该金属棒将向哪运动？

解释上述现象：

问：若要使该金属棒对轨道的压力为零，则该匀强磁场的方向如何？

例2：如上图所示，金属棒质量为m,电阻为R，轨道间距为d,电阻不计，金属棒处在磁感应强度大小为B，方向沿水平方向垂直与金属棒的匀强磁场中，电源内阻不计。试求：（1）流过金属棒的电流？（2）电源的电动势？

例3：如图所示，导体棒ab质量为m,电阻为R，静止于光滑倾斜金属导轨上，导轨间距为d，电阻不计，倾角为β，导体棒处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，电源内阻不计。试讨论：（1）当磁感应强度方向为竖直方向时，求电源的电动势；（2）当磁感应强度方向垂直于导轨面时，求电源的电动势；（3）当磁感应强度方向为水平方向时，求电源的电动势。

练习2：如图所示，在各图中的导线ab长为L,通以电流均为I，匀强磁场的磁感应强度大小均为B，在甲、丙图中B方向竖直向上，在乙图中B方向垂直轨道平面向上，在丁图中B方向与轨道平面成α角且垂直ab棒斜向上，轨道间距均为d，在甲、丁图中轨道均水平放置，在乙、丙图中轨道平面与水平面夹角均为β角。写出各图中导线ab所受安培力的大小并画出各平面图的安培力方向。

二、    课堂小结     

三、    课后作业

1、  课课练  课时3