《5.4 磁場(chǎng)對(duì)電流的作用》教學(xué)設(shè)計(jì)

《5.4磁場(chǎng)對(duì)電流的作用》教學(xué)設(shè)計(jì)【教學(xué)內(nèi)容】第五單元第4節(jié)?！窘虒W(xué)目標(biāo)】1.了解磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線(xiàn)有力的作用的這個(gè)重要事實(shí)，知道這是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的基本原理；掌握左手定則，會(huì)用它確定安培力的方向，解決有關(guān)簡(jiǎn)單問(wèn)題；理解安培定則，會(huì)用安培力公式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。2.左手定則和安培定則都是一種判定法則，這種為事物的規(guī)律設(shè)定某種判斷的方法與算術(shù)中的口訣有異曲同工之妙。要在學(xué)習(xí)和訓(xùn)練中逐步加深對(duì)這種思維或判斷“工具”作用的認(rèn)識(shí)；通過(guò)對(duì)安培力的學(xué)習(xí)，進(jìn)一步理解磁場(chǎng)的力的性質(zhì)。3.通過(guò)磁場(chǎng)和電場(chǎng)規(guī)律的比較，使學(xué)生逐步認(rèn)識(shí)物理世界的和諧之美，培養(yǎng)熱愛(ài)自然的情感和追求完美的價(jià)值觀?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】安培定律及左手定則?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】對(duì)安培力及安培定律的理解?！窘叹邷?zhǔn)備】安培力演示儀，電動(dòng)機(jī)模型?！窘虒W(xué)過(guò)程】◆創(chuàng)設(shè)情境──引出課題1．復(fù)習(xí)回顧初中所學(xué)磁場(chǎng)力的有關(guān)知識(shí)。2．回顧復(fù)習(xí)上節(jié)所學(xué)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義。3．實(shí)驗(yàn)演示參照教材第129頁(yè)“實(shí)驗(yàn)與觀察”進(jìn)行演示：磁場(chǎng)對(duì)處在其中的通電導(dǎo)線(xiàn)會(huì)有力的作用?！艉献魈骄咯ぉば抡n學(xué)習(xí)一、安培力1．安培力概念通電導(dǎo)線(xiàn)處在磁場(chǎng)中，無(wú)論是磁體的磁場(chǎng)還是電流的磁場(chǎng)，只要導(dǎo)線(xiàn)中的電流方向不與磁場(chǎng)方向相同或相反，通電導(dǎo)線(xiàn)總會(huì)受到磁場(chǎng)的作用力。物理學(xué)上稱(chēng)這個(gè)作用力為安培力。把這個(gè)力叫安培力，是為了紀(jì)念法國(guó)科學(xué)家安培在電磁研究中的杰出貢獻(xiàn)。除了產(chǎn)生過(guò)程以外，它與其它力沒(méi)有什么區(qū)別，可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，使物體產(chǎn)生加速度，實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的加速；也可以對(duì)物體做功，改變物體的功能，實(shí)現(xiàn)電能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)化；也可以改變物體的形狀。2．對(duì)安培力的說(shuō)明（1）安培力是磁場(chǎng)對(duì)處在其中的通電導(dǎo)線(xiàn)的作用力，如果導(dǎo)線(xiàn)中沒(méi)有電流，是不會(huì)有安培力的，所以安培力實(shí)際上是磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力。（2）安培力的有無(wú)、大小與導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中處于靜止還是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)沒(méi)有關(guān)系。二、安培定律1．探究安培力大小的決定因素（1）定性探究：教師進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，先后改變磁鐵（磁感應(yīng)強(qiáng)度）、電流、導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中的長(zhǎng)度（蹄型磁鐵的寬度），發(fā)現(xiàn)安培力大小變化。（2）結(jié)論：安培力的大小與通電導(dǎo)線(xiàn)所處區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度、導(dǎo)線(xiàn)處在磁場(chǎng)中的長(zhǎng)度、導(dǎo)線(xiàn)中的電流有關(guān)。磁感應(yīng)強(qiáng)度越大、導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中的長(zhǎng)度越長(zhǎng)、導(dǎo)線(xiàn)中的電流越大，安培力越大。2．安培定律──安培力大小的計(jì)算科學(xué)家通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，通電指導(dǎo)線(xiàn)垂直處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)對(duì)處在其中的通電導(dǎo)線(xiàn)安培力的大小，與磁感應(yīng)強(qiáng)度B、導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度L、電流強(qiáng)度I間具有關(guān)系：F=BIL這一關(guān)系，稱(chēng)為安培定律。3．關(guān)于安培定律的說(shuō)明（1）運(yùn)用此公式計(jì)算安培力時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的單位是T，長(zhǎng)度單位是m，電流單位是A，安培力的單位就是N。（2）此公式中的長(zhǎng)度L，指的是通電直導(dǎo)線(xiàn)處在磁場(chǎng)中的長(zhǎng)度。（3）當(dāng)通電直導(dǎo)線(xiàn)不與磁場(chǎng)垂直時(shí)，導(dǎo)線(xiàn)會(huì)受到安培力的作用，不過(guò)此時(shí)的安培力不能運(yùn)用此式計(jì)算。三、安培力方向的判定──左手定則1．探究安培力方向的決定因素（1）實(shí)驗(yàn)探究：先后改變磁鐵磁極位置（磁感應(yīng)強(qiáng)度方向）、電流方向，發(fā)現(xiàn)安培力方向變化。（2）結(jié)論：通電指導(dǎo)線(xiàn)垂直處在勻強(qiáng)中，受到的安培力的方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向、電流方向有關(guān)。2．探究安培力方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向及電流方向間的關(guān)系（1）科學(xué)家的探究結(jié)果：科學(xué)家通過(guò)精確的實(shí)驗(yàn)探究發(fā)現(xiàn)，通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中所受到的安培力的方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向、電流方向滿(mǎn)足左手定則。（2）左手定則：伸開(kāi)左手，使拇指與其余四指垂直，并且都與手掌在同一平面內(nèi)。讓磁感線(xiàn)垂直穿入手心，使四指指向電流的方向，這時(shí)拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中所受的安培力的方向。（3）在已知磁場(chǎng)方向、電流方向、安培力方向中的任意兩個(gè)方向時(shí)，運(yùn)用左手定則可以判斷出另一個(gè)未知的方向。（4）對(duì)于垂直處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的直導(dǎo)線(xiàn)來(lái)說(shuō)，安培力方向、磁場(chǎng)方向、電流方向，三個(gè)方向中，兩兩互相垂直?！舭咐芯咯ぉれ柟趟鶎W(xué)學(xué)會(huì)運(yùn)用安培定則計(jì)算通電直導(dǎo)線(xiàn)垂直處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中所受到的安培力大小，會(huì)運(yùn)用左手定則確定安培力的方向。解析教材第130頁(yè)“例題”。四、安培力的應(yīng)用1．磁電式電流表測(cè)電流通電線(xiàn)圈中的電流不同，線(xiàn)圈的兩個(gè)相對(duì)邊受到的使它轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩不同，指針轉(zhuǎn)過(guò)的角度不同。指針的偏轉(zhuǎn)角度與同入線(xiàn)圈的電流的大小有正比例關(guān)系，這樣通過(guò)指針的偏轉(zhuǎn)角度，就可以表示電流的大小。2．電動(dòng)機(jī)◆交流評(píng)價(jià)──總結(jié)歸納1．課堂練習(xí)教材第138頁(yè)“思考與練習(xí)”1、2。