《磁场对通电导线的作用》教学设计
执教人：pc 【计划课时】1.5课时
【教学时间】40分钟+20分钟
【教学对象】江西师大附中滨江校区高二（15）班
【教材】人教版高中物理选修3-1第三章第四节
一、【教材分析】
本节是在学习磁场基本概念的基础上，进一步通过实验探究和逻辑推理让学生了解磁场对通电导线的力的作用。本节的重点是判断安培力的方向和对安培力计算公式的理解。空间想象能力对本节的学习至关重要。本节内容为后面学习“运动电荷在磁场中受到的洛伦兹力”做铺垫。
教材设置了多种实验探究,激发学生思考，探究物理规律，并通过实例分析让学生认识生活中常见现象和科学技术，学会应用物理知识解决实际问题，体现了从“生活走向物理，物理走向社会”的新课程理念。
二、【学情分析】
学生已经学习了磁场、磁感应强度的相关知识和用安培定则判断电流的磁场，并在第三章第二节磁感应强度这节中初步了解了垂直于磁场放置的电流元受到的安培力计算公式。但还不知道安培力方向的判断。
本节中的左手定则设计三个物理量的方向，三维图形立体感强，而学生的空间想象力还不够。因此，教学中应注重对三维图形的识别训练。教师通过例举适当例子，从侧视图、俯视图、正视图等方向，强化学生对左手定则的运用。
三、【教学目标】
1、知识与技能
（1）掌握安培力概念；
（2）通过观察安培力方向与哪些因素有关的实验，记录实验现象并得出相关结论；
（3）会用左手定则判断安培力方向和解决实际问题；
（4）推导匀强磁场中安培力的一般表达式，并会解决实际问题；
（5）理解安培力计算公式中各物理量真正的含义；
（6）知道安培力在生活中的运用，并了解磁电式电流表的基本构造以及运用它测量电流大小和方向的基本原理；
2、过程与方法
（1）通过实验演示，培养学生总结归纳的能力，得出左手定则；
（2）通过适当的练习判断安培力方向，熟练掌握左手定则；
（3）通过推导安培力的计算公式，体会其中涉及的科学思想方法，包括等效替代和从特殊到一般的思维方法；
3、情感态度与价值观
（1）通过探究学习使学生体验到探究自然规律的艰辛与喜悦；
（2）通过了解安培力在生活中的运用，感受物理知识的相互联系；
四、【教学重点与难点】
教学重点：左手定则，安培力大小，对通电导线有效长度理解；
教学难点：安培力、电流、磁感应强度三者方向的空间关系；
五、【教学策略设计】
1、教学组织方式
新课改提倡“自主、合作、探究”的教学方式，本节课在教师的引导下，以学生为主体，通过实验现象和学生自主建立立体模型，共同探究安培力的方向。
在教学中，主要借助多媒体PPT为学生呈现出生动直观的实验现象和安培力、电流、磁感应强度三者方向形成的三维空间图，以便更好的帮助学生理解所学知识。
2、教学方法
（1）实验探究法
本节主要通过实验来探究安培力的方向与哪些因素有关，通过实验现象分析，小组讨论，教师引导得出相关结论。
（2）讲授法
通过教师形象生动、引导式的语言引导，辅以有趣的演示实验、各种直观的教学工具和现代教育技术，启发诱导学生开动脑筋深入思考，使学生逐步认识物理概念、规律并发展学生的观察和思维能力。
六、【教学资源】
1、教学用具：
2、多媒体课件
七、【教学过程】
1、创设情境，导入新课
师：同学们是否记得2010年元宵晚会上魔术师刘谦表演了一个
魔术，他在不接触螺丝螺帽的情况下，用意念让螺丝自己转出
来。（学生观看视频）
师：真的可以通过意念来控制事物吗？当然不可能，这只存在于科幻片中。那这魔术的真相又是什么呢？学习完本堂课的内容，大家就能明白其中的奥秘了。今天我们要学习的是第四节的磁场对通电导线的作用。
2、新课教学
（一）引入安培力
师：我们知道丹麦物理学家奥斯特发现了通电导线对磁体有力的作用，揭示了电与磁的联系。自打这一伟大的发现公诸于世后，很多物理学家就想，反过来，磁体能不能对通电导线有力的作用呢？法国物理学家安培等人做了大量的实验研究，发现如果把一段指导线悬挂在蹄形磁铁的两极间，通以电流，导线就会移动，后人把通电导线在磁场中受的力称为安培力。
（二）探究安培力方向的影响因素
师：既然是力，就有大小和方向。那么安培力的方向与哪些因素有关呢？同学们以小组的形式相互讨论一下。
（学生讨论，进行猜想）
师：好，我叫几位同学来说说讨论结果。
生甲：可能与电流的方向有关。
生乙：可能与磁场方向有关。
生丙：……
师：既然我们猜想出安培力方向与多个因素有关，那么我们该利用什么样的研究方法来研究安培力方向与单因素的关系呢？
生：控制变量法
师：非常好，那么这个实验需要哪些器材呢？
生：电源、蹄形磁铁、铁架台、导体棒、开关、若干导线。
师：那么具体该如何来操作呢？请同学们相互讨论设计实验操作步骤。
（学生讨论，教师下台指导）
师：好，这位同学你来说一下你们组讨论的结果。
生：固定电流的方向，通过上下交换磁极的位置来改变磁场方向，观察受力是否改变。接下来固定磁场方向，改变导线中电流方向，观察受力是否改变。师：说的很好，那我们接下来进行实验，同学们仔细观察现象，并把记录表格填好。
（教师进行演示实验，学生观察实验现象）
师：好，老师把实验结果展示出，同学们看看自己的表格与老师一不一样。师：好，接下来同学们根据实验结果，分析你能得出什么结论?
生甲：安培力方向与电流方向有关。
师：嗯，你是从哪组实验看出的呢？‘
生甲：1，2或3，4。
师：那还能得出什么吗？
生：从1,3或2,4可以得出安培力方向与磁场方向有关。
师：好，还能得出其他结论吗？
生：……
师：看来大家还没想到，为了让大家更直观的看出这三者方向的关系，老师设计了一个模型，有四个正方体，还有一些纸箭，红色的箭头表示电流方向，黄色的箭头表示磁场方向，绿色箭头表示安培力方向，我请四位同学来按照表格的数据，把模型搭建好。其他同学完成学案上的模型。
（四位学生上台搭建模型，教师在旁边指导）
师：好，我们的模型搭建完了，很容易看出来这三者的方向是处在于三维空间的，并且我们仔细观察一下安培力的方向与磁场方向与电流方向所在的平面，是不是垂直的呀。
师：这就是我们得到的第二个结论。安培力方向垂直于磁场方向与电流方向所在的平面。如果我们将立体图形画在二维平面内的空间坐标系内，就应该是这
样的。（展示PPT,空间坐标系）
（三）、左手定则
师：我们看到安培力的方向一下向左一下向右的，是否有一个判定发则来确定安培力的方向呢？看看同学们能不能找出这一规律来？
（学生思考，估计很难相出）
师：看来大家想不出来，有人就总结出了一条定则叫左手定则，具体这个人是谁，查了相关资料没有说明，让我们来看下具体是怎么操作的。好，大家现在都伸出你的左手来，使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一平面内，让磁感应线从掌心进入,并使四指指向电流的方向。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。
师：同学们可以看到物理的魅力，简洁的几句话就概括了这么些复杂的数据。师：好，老师在PPT上圈出了电流的方向，那么电流有方向吗？
生：有。规定正电荷移动的方向为电流的方向。
师：那好，既然电流有方向，又有大小，这么说电流就是矢量喽？
生：……
师：我们说矢量遵循平行四边形定则，而电流的运算只是代数相加减，所以电流还只是标量。这需要同学们注意了。
师：我们可以稍微来验证一下这一定则。（翻到上张PPT）
（四）、左手定则的训练
师：下面有几道题，同学们来判断一下安培力的方向。
（学生回答A、B、C、D的安培力方向，教师引导E、F的回答）
师：图E是图A的俯视图，已知安培力的方向和磁场的方向来确定电流的方向，是只有一个解的。我们可以通过假定一个方向来判断它的正确性。比如说假定电流向外，左手定则判断的安培力向右，说明假设正确。所以电流就是垂直纸面向外。图F看起来似乎是图A的正视图，但要注意磁场的方向一定垂直安培力的方向但不一定与导体垂直，也就是我们在用左手定则的时候，磁感线不一定是要垂直穿过掌心，斜着穿过也是可以的，但安培力的方向一定会垂直于两者的方向，我们数学里学过一条直线垂直于一个平面，那么这条直线垂直于这一平面的任意直线。所以F图正确的解是磁场方向在oyz平面内且与z的正方向夹角不超过±90°范围内。
（五）、通电导线间的安培力
师：好，训练了几道题，大家应该熟练掌握了左手定则的应用，那么大家现在来思考一个问题，这里有两对导线，分别通以同向电流和方向电流，那么会发生什么奇妙的现象呢？
（学生思考，老师叫几位学生回答思考结果。有些学生会认为同向相斥，异向相吸）
师：好，我们习惯了电荷之间、磁极之间的同斥异吸的规律，但这里确正好相反。
为什么会这样呢？我们来分析一下每根导线受到的安培力的方向。
（教师黑板板书分析同向电流的情况）
师：好，我们发现这两根导线的安培力都指向内侧，导线向内弯曲。分析到这里，不知道同学们有没有疑问，（对于同向电流分析）我们考虑A导线受到的安培力时只画出了B导线的磁场，但我们知道A导线也会产生磁场，也就是复
合磁场，通过安培定则可以判断磁场方向相反，那岂不是判断错了。
师：其实我们判断某个导线受到的安培力，是外磁场对它产生的作用，如果说自己的磁场也会给自己一个力，那平常看到的导线就在自己那里动起来了。所以考虑的是外磁场，那什么时候是考虑这两根导线的复合场呢？就是再来一根导线，问第三根导线所受安培力的情况。这时A、B导线的复合场就是外磁场。
师：好，同学们在学案上完成反向电流的安培力情况分析。老师叫一位同学来黑板上画。
（一位学生黑板上画，老师点评）
师：通过分析，我们看出反向电流的导线安培力方向指向外侧，所以导线向外弯曲。接下来，我们总结这道题的结论：同向电流相吸，异向电流相斥。（六）、安培力的大小
师：在第二节磁感应强度的学习中，我们已经知道垂直于磁场放置，长为L的一段导线，通过电流为I时，所受安培力F=BIL。那同学们用左手定则判断一下电流方向与磁场方向平行时
师：我看到同学的左手很纠结啊，满足了磁感线穿过手心，又顾不上四指指向电流方向，满足了四指指向电流方向，磁感线又穿不过手心。很矛盾。问题出在哪呢？是左手定则有问题吗？
师：当然不是，其实这时候F=0。
师：这只是两种特殊情况，那对于一般情况下，当直导线与磁场方向夹角为θ时，安培力又该如何计算呢？
生：可以将磁感应强度B沿导线和垂直导线分解。
师：这利用了什么思想呢？
生：等效替代。
师：非常好，我们看看分解之后的情况是怎样的，B1=Bsinθ，B2=Bcosθ。平行于导线的分量B2不对通电导线产生作用力，通电导线所受作用力仅由B1决定。所以最后一般情况下的安培力公式为F=ILBsinθ。同学们可不要记住这个公式，我们说这个θ角是磁感应强度方向与电流方向成的角度，有时候题目已知的这个角并不是这个角，很可能是它的余角。这时同学们还是老老实
实的分析一遍，不要直接带公式。
师：为了不容易出错，老师建议大家记这两个公式。F=ILB ⊥，B ⊥指垂直于电流方向的磁感应强度。我们不仅可以分解磁感应强度，还可以分解导线长度L,就可以得到公式，F=IBL ⊥，注意L ⊥指垂直于磁场方向的有效长度。这里有效长度是什么我们接下来会涉及到。
（七）、安培力的计算练习
师：好，接下来同学们来挑战一道稍微有点难度的题目。老师叫两位同学来黑板上来写，其他同学在草稿纸上计算。
师：好，这两位同学做的对不对呢？我们先来分析一下，这是导线ab 与bc 相互垂直，电流方向从a 到c ，我们先用左手定则判断ab 段的导线安培力方向是向右的，bc 导线的安培力方向向上。并且我们知道安培力大小都相同，都是BIL 。那么整条导线所受的安培力就是这两个力的合力吧，所以是 。方向就是在纸面内垂直于ac 向上。一定要描述准确，这个在纸面内这三个字很重要。
师：好，我们看看这两位同学做对了没。
（教师做出相关点评）
（八）、导线的有效长度
师：老师现在又要增加难度了，如果说我这条导线变成了一个半圆形，让你求这
条导线的安培力大小。改怎么求呢？同学们可以思考一下。
师：这就涉及到导线的有效长度，很多时候我们知道导线并不是直线，而是弯弯
曲曲的曲线，那么有效长度L ，等于两端点所连直线的长度。相应的电流方向，沿L 由始端流向末端。所以如果一条弯曲导线与磁场方向不垂直放置，那么我们得先求出有效长度，再将有效长度沿磁场方向和垂直磁场方向分解。 师：那同学考虑一下这么一条闭合导线在磁场中所受安培力的大小为多少？ 生：0。
师：任意形状的闭合线圈，其有效长度L ＝0，所以通电后在与它垂直的匀强磁
场中，受到的安培力的矢量和一定为零。
（九）、安培力的应用
师：学习物理是为了运用到我们的生活中来，那么安培力能为我们做些什么呢？
BIL
F abc 2
首先是电磁炮，是利用电磁发射技术制成的先进动能杀伤武器。与传统大炮将火药燃气压力作用于弹丸不同，电磁炮是利用载流导体在磁场中受到电磁力作用的基本原理来加速弹丸的。其作用的时间要长得多，可大大提高弹丸的速度和射程。电磁炮可分为导轨炮和线圈炮。电磁导轨炮是由导轨、电枢及电源所组成。电枢由导电金属或等离子材料制成，位于两金属轨道之间，它的前端装着弹丸。电磁线圈炮是由环绕炮膛的一系列固定线圈与环绕弹丸的弹体线圈所组成。炮弹发射时，电源依次给环绕炮膛的一系列固定线圈供电，产生一个沿炮管运动的移动磁场，使得在环绕弹丸的弹体线圈中产生感应电流，感应电流也形成一个磁场，产生加速力，使弹丸在炮管整个长度上得到加速。弹丸就这样高速地被发射了出去。
（关于这一部分不会过于详细介绍）
师：可能男生对中这一方面比较感兴趣，那么课后可以查找相关资料了解电磁炮。
那么第二个应用是需要我们了解的，就是我们经常使用的磁电式电流表。我们可以看到书本上的构造图，我们可以看出它的基本组成有刻度盘、指针、蹄形磁铁、极靴（软铁制成）、螺旋弹簧、线圈、圆柱形铁芯（软铁制成）。
那么这里有个非常重要的元件叫极靴，它的作用又是什么呢？
师：磁铁与铁芯之间的磁场是均匀辐向分布的。所有磁感线的延长线都通过铁芯的中心。无论转到什么位置，线圈平面与磁感线平行。接下来我们分析一下线圈的转动是怎么产生的？
师：PPT上的图是正视图，只分析一条线圈，当电流方向是这样的，用左手定则判断安培力方向是这样的，所以线圈就会向右偏转。那为什么不会一直转动下去呢？是因为螺旋弹簧起到阻碍作用。我们知道指针的零刻度是在中间的，那指针会不会向右偏转呢？
生：会。
师：在什么情况下？
生：电流反向。
师：所以我们可以通过指针偏转的方向来判断电路上电流的流向。这将会在讲选修3-2楞次定律时涉及到。那同学们是否想过为什么电流表的刻度是均匀的呢？
师：这我们稍微了解一下。安培力力矩：M1=nBILd螺旋弹簧扭转力矩：M2=k θ当M1=M2时，线圈平衡。
师：安培力在生活中还有其他应用吗？
生：动圈式扬声器，电动机……。
（十）、课堂总结
师：同学们，这堂课我们先通过实验来探究影响安培力的方向的因素，得出安培力的方向与磁场方向和电流方向有关，并介绍了一个判断安培力方向的定则。
是什么呀？
生：左手定则。
师：我们一起回忆一下左手定则的内容.
生：……
师：接下来我们介绍了计算安培力大小的公式F安=ILB。这是特殊情况下的计算公式，对于一般情况下我们应该知道有两种不同的计算方法，一是将磁感应强度分解，或是将导线的有效长度分解。分别对应这两个公式，F=ILB⊥，F=IBL⊥。
师：另外我们需要注意几个点，我们说这个磁感应强度B是指谁的磁场。
生：通电导线所在处外磁场。
师：老师考考大家，磁感应强度能说成磁场强度吗？
生：……
师：磁场强度有另外一个符号表示H,二者是不等价的。磁场强度到大学物理会学到，我们不做过多讲述。
师：好，另外(2)B是垂直于电流元的磁感应强度。(3)L是垂直于磁场方向的有效长度。那么对于非匀强磁场，我们可不可以用这一公式来计算呢？
生：不可以。
师：对的。在非匀强磁场中，F安=ILB只适用于很短的通电导线。我们中学只会遇到匀强磁场的情况。
师：那么最后我们通过例题分析，得到这么一个结论同向电流相吸，异向电流相斥。
师：好，我们这节课的内容就讲完了，谢谢老师们和同学们的聆听，下课！
八、【作业布置】
课后作业1、2、3
九、【板书设计】
磁场对通电导线的作用
1、探究实验猜想：电流方向、磁场方向
一、方向（控制变量法）结论：1、2
2、左手定则
安培力同向电流相吸，异向电流相斥
1、B⊥L:F=BILF=ILB⊥
二、大小2、B//L：F=0 F=IBL⊥
3、B与I成θ角：F=ILBsinθ
注意：L为有效长度：始端指向末端
三、应用
十、【教学反思】
《磁场对电流的作用》说课稿 张家口煤机技校李占飞 一、教材分析： 本节教材是劳动出版社第四版《物理》第八章第三节内容，是第八章中的一个重点。这一节主要内容是：讲述在匀强磁场中当通电导线与磁场方向垂直时通电导线所受的力的大小——即安培定则和力的方向的判定——即左手定则，再在此基础上对磁感强度做了一个定义。 本课的是：教学目的是： 知识目标： １、知道什么是安培力，知道电流放置在磁场中的方向不同，受到的安培力也不同。掌握安培定律及公式Ｆ＝ＢＩＬ。 ２、会用左手定则熟练地判定安培力的方向。 ３、理解磁感（应）强度这一物理量。 能力目标： 1、通过演示磁场对电流作用的实验，培养学生总结归纳物理规律的能力． 2、通过学习左手定则，理解磁场方向、电流方向和安培力方向三者之间的关系，培养学生空间想象能力． 情感目标： 通过对本课的学习，使得学生了解科学的发现不仅需要勤奋的努力，还需要严谨细密的科学态度． 本节课的重点是：安培定律、左手定则及磁感强度，难点是左手定则的应用及磁感强度这一物理量的理解 修订的劳动出版社第四版《物理》的主要指导思想为：遵循够用、实用，适用的原则，遵从中专职业学生的认知规律，由浅入深，循序渐进的让学生掌握基础知识和基本技能。强调以学生为主体的教学理念，注重教学的互动性。在本节的教材安排上，充分体现了这一特点，如安培定律中安培力的公式也仅讲当通电导线垂直于磁场方向这一特殊位置时所受的力：F=BIL;如在引进磁感强度定义时，在前边章节中已经介绍了磁感强度的概念，做好了铺垫，后来在分析电流受到磁场作用力后，才又对它做了定义，使学生有一个由浅入深，循序渐进的过程;降低了学科难度，使学生即能够掌握基础知识，又不影响对后续课程如《电工学》的学习。教学中一定要牢牢把握这一点，不要画蛇添足，增加学生的负担。这节课的实验研究——通电线圈在磁场中的作用及阅读材料――电流表的工作原理等栏目，即能够增加学生兴趣，又能拓展他们的知识面，与生产实践联系起来，使他们切实感受到《物理》这门文化课所起的基础作用。强调了以学生为主体的教学理念及教学的互动性。在教学中应该得以贯彻执行 二、学生分析： 中职的学生一般来说基础参差不齐，大部分学生基础不太扎实，好玩，爱动，动手能
《磁场对通电导线的作用力》教学设计 【教材分析】 本节知识是以第一、二节磁场和磁感应强度为基础，并综合运用第三节磁感线的根念，对磁场的力的性质做进一步深入的研究探讨。磁场对通电导线的力的作用不仅与磁感应强度的方向有关，而且与导线中的电流方向有关，如何更清楚地阐明磁场、电流和力三者的空间位置关关系，是理解安培力的矢量性的关键。同时，这节知识的正确理解也为后面的洛仑兹力的有关知识理解打下坚实的基础。 【教学目标】 （一）知识与技能 （1）理解磁感应强度的定义及其物理意义； （2）知道什么是安培力，会推导安培力公式F=BIL sinθ。 能够利用安培力公式和磁感应强度的定义式进行计算； （3）知道磁感线和磁感应强度的关系，知道匀强磁场的特点； （4）熟练应用左手定则判断安培力的方向。 （二）过程与方法 （1）通过观察演示实验，培养学生的观察理解、空间想象能力。 (2) 通过演示实验归纳、总结安培力的方向与电流、磁场方向的关系——左手定则。 （三）情感、态度与价值观 （1）、渗透物理学方法的教育，体会实验在物理学发展中的作用和用比值定义物理量的方法。 （2）、通过一般情况下安培力的公式F=BIL以及F=BIL sinθ使学生形成认识事物规律要抓住一般性的科学方法。 【教学重难点】 教学重点：安培力的大小计算和方向的判定。 教学难点：左手定则 【教学思路】 通过观察演示实验，培养学生的观察理解、空间想象能力。与电场一节对比学习，培养学生类比、推理能力。磁感应强度是描述磁场性质的物理量，其概念的建立是本节的重点和难点。对于安培力的方向的阐述，着重阐明线线关系和线面关系。
教学方法： -实验观察法、 逻辑推理法、讲解法 【教学器材】 蹄形磁铁多个、水平平行裸 铜线导轨，带夹导线三根，、 电源、开关、铁架台、投影 片，多媒体辅助教学设备【教学过程】 ◆新课导入 （一）复习提问： （1）什么是磁场？ 通电直导线周围的磁场有什么特点？ 环形电流周转的磁场有什么特点？ （2）画出以下几种磁场的磁感线的分布： （二）引入 通过第二节的学习，我们已经初步了解磁场对通电导线的作用力。安培在这方面的研究做出了杰出的贡献，为了纪念他，人们把通电导线在磁场中所受的作用力叫做安培力。这节课我们对安培力作进一步的讨论。 ◆新课展示： 1、安培力的大小 演示实验：
精品教学教案设计| Excellent teaching plan 教师学科教案 [20 -20学年度第—学期] 任教学科：________________ 任教年级：________________ 任教老师：________________ xx市实验学校 r \?
《2. 磁场对电流的作用》教案 一、教学目标 （一）知识与能力 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应线方向有关，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）过程与方法培养学生理论联系实际的意识。 （三）情感态度与价值观通过了解物理知识如何转化成实际技术应用，进一步提高学习科学技术知识的兴趣。 二、教学重难点 （一）教学重点 1. 磁场对通电的导体有力的作用。 2. 通电的导体的受力方向跟磁场方向和电流方向有关。 （二）教学难点左手定则的运用。 三、教学用具 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）, 如课本图的挂图，线圈，抄有题目的小黑板一块（也可用幻灯片代替） 四、教学过程 （一）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一电动机。 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。
第2节磁场对通电导线的作用---安培力 一、教学目标 1、知识与技能 知道什么是安培力；知道安培力与哪些因素有关；掌握安培力的计算公式，会计算匀强磁场中安培力的大小；会用左手定则判断安培力的方向。 2、过程与方法 用控制变量法探究安培力与哪些因素有关的过程，以及如何确定安培力方向的探究过程。认识科学探究的意义。 3、情感态度与价值观 培养学生的观察能力、分析综合能力；认识安培力的应用给我们的生活带来的影响；通过分组探究安培力的大小与哪些因素有关，培养团结协作的团队精神。 二、教学重难点 1、重点：使学生掌握电流在匀强磁场中所受安培力大小的决定因素、计算公式以及安培力方向的判定；使学生熟练的利用三维视图来分析磁场、电流以及安培力之间的关系。 2、难点：掌握匀强磁场中安培力的计算方法，并能熟练地运用左手定则判断通电导线受到的安培力的方向。 三、教学方法 实验探究；师生讨论；生生讨论；讲授法。 四、教学用具 马蹄形磁铁；铜棒；导线；干电池；铁架台；开关；PPT课件；FLASH动画等。 五、教学过程 步骤教师行为学生行为设计意图 课堂准备1、准备课件 2、教学仪器： 干电池2节、滑动变阻器、开 关、导线若干、蹄形磁铁、铝 箔、铁架台、导体棒 提前预习 为了让学生更好地 掌握新课知识。达 到深刻理解磁场对 通电导线的作用力 新课引入师：[设疑]前面学习了电场和 磁场，电和磁之间是否存在着 某种内在联系？ [flash演示]奥斯特实验 [提问] 小磁针的偏转说明了什么？ 观看并思考问题激发学生学习本堂 课知识的热情。
新课引入 [分析与讨论] 小磁针在磁场中受磁场力的 作用才会发生偏转，实验结果 说明，不仅磁铁能产生磁场， 电流也能产生磁场。通电导线 通过周围产生的磁场对磁体 有力的作用（电流→磁场→磁 体）。那根据牛顿第三定律可 知，磁体通过周围的磁场对通 电导线也应该有力的作用（磁 体→磁场→电流？）。下面我 们就用一个迷你小实验来探 究一下磁场对通电导线是否 也有力的作用呢？ [板书] 学生回答：不仅磁铁能产生 磁场，电流也能产生磁场。 引导学生进入新课 学习 新课教学一、探究磁场对电流的作用 1、安培力
《磁场对通电导体的作用力》习题 1、关于通电导线所受安培力F的方向，磁场B的方向和电流I的方向之间的关系，下列说法正确的是( ) A、F、 B、I三者必须保持相互垂直 B、F必须垂直B、I，但B、I可以不相互垂直 C、B必须垂直F、I，但F、I可以不相互垂直 D、I必须垂直F、B，但F、B可以不相互垂直 2、通电矩形线框abcd与长直通电导线MN在同一平面内，如图所示，ab边与MN平行.关于MN的磁场对线框的作用力，下列说法正确的是( ) A、线框有两条边所受的安培力方向相同 B、线框有两条边所受的安培力大小相等 C、线框所受的安培力的合力方向向左 D、线框所受的安培力的合力方向向右 3、在地球赤道上空，沿东西方向水平放置一根通以由西向东的直线电流，则此导线（） A、受到竖直向上的安培力 B、受到竖直向下的安培力 C、受到由南向北的安培力 D、受到由西向东的安培力 4、关于通电导线在磁场中所受的安培力，下列说法正确的是( ) A、安培力的方向就是该处的磁场方向 B、安培力的方向一定垂直于磁感线和通电导线所在的平面 C、若通电导线所受的安培力为零.则该处的磁感应强度为零 D、对给定的通电导线在磁场中某处各种取向中，以导线垂直于磁场时所受的安培力最大 5、如下图所示，在匀强磁场中放有下列各种形状的通电导线，电流强度为I，磁感应强度为B，求各导线所受到的安培力。 FA＝_______ FB＝_______ FC＝_______ FD＝_______ FE＝_______
6、如图所示，长为L的导线AB放在相互平行的金属导轨上， 导轨宽度为d，通过的电流为I，垂直于纸面的匀强磁场的磁感应强 度为B，则AB所受的磁场力的大小为（） A、BIL B、BIdcosθ C、BId/sinθ D、BIdsinθ 7、如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，有一段弯成直 角的金属导线abc，且ab=bc=L0，通有电流I，磁场的磁感应强度为B，若要使该导线静止不动，在b点应该施加一个力F0，则F0的方向为________；B的大小为________。 感谢您的阅读，祝您生活愉快。
《磁场对电流的作用》教案 教学目标 知识与能力 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应线方向有关，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。 过程与方法 培养学生理论联系实际的意识 感态度与价值观 通过了解物理知识如何转化成实际技术应用，进一步提高学习科学技术知识的兴趣。 教学重点、难点 重点 1磁场对通电的导体有力的作用 2通电的导体的受力方向跟磁场方向和电流方向有关 难点 左手定则的运用 （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（也可用幻灯片代替）。 (三）教学过程 1复习相关知识并提问： 1.磁场的基本性质是它对放入其中的磁体产生（）作用，磁体间的相互作用就是通过（）发生的。 2.将一根导线平行地放在静止的小磁针上方，当导线通电时，发现小磁 针（），说明电流周围存在（）。 2．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一电动机。 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。 3．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。
人教版物理选修1-1第二章第三节磁场对通电导线的作用同步训练A卷（新版）姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、选择题（共15小题） (共15题；共31分) 1. （2分）关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是（） A . 安培力的方向可以不垂直于直导线 B . 安培力的方向总是垂直于磁场的方向 C . 安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关 D . 将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半 【考点】 2. （2分）(2020·日照模拟) 如图所示，用电阻率为ρ、横截面积为S、粗细均匀的电阻丝折成平面梯形框架，ab、cd边均与ad边成60°角，ab＝bc＝cd＝L．框架与一电动势为E、内阻忽略不计的电源相连接。垂直于竖直框架平面有磁感应强度大小为B、方向水平向里的匀强磁场，则框架受到安培力的合力的大小和方向为（） A . ，竖直向上 B . ，竖直向上 C . ，竖直向下 D . ，竖直向下 【考点】
3. （2分） (2020高二上·常州月考) 一质量 m、电荷量的﹣q 圆环，套在与水平面成θ角的足够长的粗糙细杆上，圆环的直径略大于杆的直径，细杆处于磁感应强度为 B 的匀强磁场中。现给圆环一沿杆左上方方向的初速度 v0 ，（取为初速度 v0 正方向）以后的运动过程中圆环运动的速度图像不可能是（） A . B . C . D . 【考点】
4. （2分） (2020高二上·台州月考) 四川省稻城县海子山的“高海拔宇宙线观测站” ，是世界上海拔最高、规模最大、灵敏度最强的宇宙射线探测装置。假设来自宇宙的质子流沿着与地球表面垂直的方向射向这个观测站，由于地磁场的作用(忽略其他阻力的影响)，粒子到达该观测站时将（） A . 竖直向下沿直线射向观测站 B . 与竖直方向稍偏东一些射向观测站 C . 与竖直方向稍偏南一些射向观测站 D . 与竖直方向稍偏西一些射向观测站 【考点】 5. （2分） (2018高二上·固阳期中) 下列说法正确的是（） A . 在匀强电场中，电势降低的方向就是电场强度的方向 B . 根据公式U=Ed可知，匀强电场中任意两点间的电势差与这两点的距离成正比 C . 安培力的方向总是垂直于磁场的方向 D . 一小段通电直导线放在磁场中某处不受磁场力作用，则该处的磁感应强度一定为零 【考点】 6. （2分） (2018高二上·鄂尔多斯月考) 在绝缘圆柱体上a、b两位置固定两个金属圆环，当两环通有如图所示电流时， b处金属圆环受到的安培力为F1；若将b处金属圆环平移到c处，它受到的安培力为F2 ．今保持b处金属圆环位置不变，在位置c再放置一个同样的金属圆环，并通有与a处金属圆环同向、大小为I2的电流，则在a位置的金属圆环受到的安培力（）
磁场对电流的作用教学设计 教学目标： 知识与技能知道磁场对通电导线有力的作用. 知道磁场对通电导线的作用力方向跟磁场方向和电流方向有关. 过程与方法培养学生理论联系实际的意识. 情感、态度与价值观通过了解物理知识如何转化成实际技术应用，进一步提高学习科学技术知识的兴趣。 教学重点： 通电导线在磁场中要受到力的作用。 教学过程 复习相关知识并提问： 1.磁场的基本性质是它对放入其中的磁体产生( ) 作用，磁体间的相互作用就是通过() 发生的。 2. 将一根导线平行地放在静止的小磁针上方，当导线通电时，发现小磁针( ) ，说明电流周围存在( ) 。 演示实验： 演示直流电动机通电转动 提出问题： 1. 电动机为什么会转动呢? 2. 奥斯特实验证明了什么? 通电导体周围存在磁场，并通过磁场使小磁针偏转，即电流对磁体有力的作用。
启发学生： 磁场对电流有没有力的作用呢? 实验： (1) 介绍实验装置，并连接好。渗透设计思想，明确实验研究对象是铜棒。 (2) 让学生明确实验目的，即磁场能否让通电后的铜棒运动。 (3) 实验条件逐步演示并观察实验现象，完成记录表格。 1 静止的铜棒通电后发生什么现象?原因是什么?运动受力 2 铜棒的运动方向、电流的方向和磁感线方向的角度关系? 互相垂直 3 不改变磁场方向而改变电流的方向，铜棒运动方向如何? 改变方向 4 不改变电流的方向，而改变磁场方向，铜棒运动方向怎样?改变方向 (4) 学生根据实验现象，分析得出结论。 通电导体在磁场中受到力的作用。力的方向，电流的方向和磁场线的方向互相垂直。通电导体在磁场里受力的方向跟电流的方向和磁感线的方向有关。 左手定则 伸开左手，使大拇指与四指在同一平面内并跟四指垂直，让磁感线垂直穿入手心，使四指指向电流方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受磁力的方向。
磁场对通电导体的作用（提高） 一、目标与策略 明确学习目标及主要的学习方法是提高学习效率的首要条件，要做到心中有数！ 学习目标： ●掌握左手定则，理解电流的方向以及磁场对电流的作用力方向三者之间的关系。 ●掌握安培力的计算，能够理解一些安培力作用的现象和应用，能够熟练地计算通电直导体在匀强磁场中受到的安培 力。 ●知道磁电式电表的基本构造以及运用它测量电流大小和方向的基本原理。 重点难点： ●对磁场方向、电流方向和安培力的方向三者关系的理解和运用。 ●安培力大小的计算及应用。 学习策略： ●建立空间位置关系、形成物理图景，是正确理解磁场方向、电流方向和安培力的方向三者关系的重要方法。 ●安培力和力学中的力及电场力一样，同样遵循力学中的有关规律，如遵循力的平行四边形定则，遵循牛顿定律等。 在求解有关问题时思路仍是力学中常用的规律和方法。 二、学习与应用 “凡事预则立，不预则废”。科学地预习才能使我们上课听讲更有目的性和针对性。我们要在预习的基础上，认真听讲，做到眼睛看、耳朵听、心里想、手上记。 知识回顾——复习 学习新知识之前，看看你的知识贮备过关了吗？ 回忆磁场的基本知识，回答下列问题： （一）在磁感应强度的定义中对导体在磁场中受到的力F有什么要求？ （二）通电导线在磁场中受力大小与什么因素有关？ 知识要点——预习和课堂学习 认真阅读、理解教材，尝试把下列知识要点内容补充完整，带着自己预习的疑惑认真听课学习。请在虚线部分填写预习内容，在实线部分填写课堂学习内容。课堂笔记或者其它补 充填在右栏。
要点一、对安培力的理解 1.安培力 通电导线在 中受到的力称为安培力。 2.安培力的方向 在解决有关磁场对电流的作用的问题时，能否正确判断安培力的方向是解决问题的 关键，在判定安培力的方向时要注意以下三点： （1） 安培力的方向总是既与磁场方向_______，又与电流方向______，也就是说 安培力的方向总是垂直于________．因此，在判断时首先确定磁场和电流所确定的平面， 从而判断出安培力的方向在哪一条直线上，然后再根据左手定则判断出安培力 的具体方向． （2）当电流方向跟磁场方向不垂直时，安培力的方向仍垂直电流和磁场所决定的平 面，所以仍可用左手定则来判断安培力的方向，只是磁感线不再垂直穿过手心． （3）注意区别安培力的方向和电场力的方向与场的方向的关系．安培力的方向与磁 场的方向垂直，而电场力的方向与电场的方向平行．现把安培力和电场力做如下比较： 内容 力 项目 电场力 安培力 研究对象 点电荷 电流元 受力特点 正电荷受力方向，与_____相同，沿电场线____方向，与负电荷受力方向______ 安培力方向与磁场方向和电流方向都______ 判断方法 结合电场方向和电荷正、负判断 用____手定则判断 注意：若已知B 、I 方向，则由左手定则得F 安的方向被唯一确定；但若已知B （或I ）、F 安的方向，由于B 只要穿过手心即可，则I （或B ）的方向不唯一． 3．安培力的大小 （1）计算公式：F _______= （2）对公式的理解：公式F BILsin =θ可理解为F (Bsin ) IL =θ，此时 Bsin θ为B 沿垂直I 方向上的分量，也可理解为F BI(Lsin )=θ，此时Lsin θ为L 沿垂直B 的方向上的投影长度，也叫“有效长度”，公式中的一是B 和I 方向问的夹角． 注意： ①若导线是弯曲的，此时公式F BILsin =θ中的L 并不是导线的总长度，而应是 弯曲导线的“有效长度”．它等于连接导线两端点直线的长度（如图所示），相应的电流方 向沿两端点连线由始端流向末端．
磁场对电流的作用教学设计 林福州 （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应线方向有关，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原理。 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）教学重难点 1、重点： （1）、安培力的大小和方向 （2）、安培定则的应用 2、难点： （1）、安培定则 （2）、通电线圈在磁场中转动的原理 （三）教学方法 实验演示法、学生分组讨论法、讲授法 （四）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（也可用幻灯片代替）。 (五)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一电动机。 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）后通电，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。 提问：线圈为什么会停下来呢
磁场对通电导体的作用力 编稿：xxx 审稿：xxx 【学习目标】 1．掌握左手定则，理解电流的方向以及磁场对电流的作用力方向三者之间的关系。 2．掌握安培力的计算，能够理解一些安培力作用的现象和应用，能够熟练地计算通电直导体在匀强磁场中受到的安培力。 3．知道磁电式电表的基本构造以及运用它测量电流大小和方向的基本原理。 【要点梳理】 要点一、对安培力的理解 要点诠释： 1．安培力是磁场对电流的作用力，是一种性质力，其作用点可等效在导体的几何中心． 2．安培力的方向 在解决有关磁场对电流的作用的问题时，能否正确判断安培力的方向是解决问题的关键，在判定安培力的方向时要注意以下三点： （1）安培力的方向总是既与磁场方向垂直，又与电流方向垂直，也就是说安培力的方向总是垂直于磁场和电流所决定的平面．因此，在判断时首先确定磁场和电流所确定的平面，从而判断出安培力的方向在哪一条直线上，然后再根据左手定则判断出安培力的具体方向． （2）当电流方向跟磁场方向不垂直时，安培力的方向仍垂直电流和磁场所决定的平面，所以仍可用左手定则来判断安培力的方向，只是磁感线不再垂直穿过手心． （3）注意区别安培力的方向和电场力的方向与场的方向的关系．安培力的方向与磁场的方向垂直， 内容 力 项目 电场力 安培力 研究对象 点电荷 电流元 受力特点 正电荷受力方向，与电场方向相同，沿电场线切线方向，与负电荷受力方向相反 安培力方向与磁场方向和电流方向都垂直 判断方法 结合电场方向和电荷正、负判断 用左手定则判断 安安于B 只要穿过手心即可，则I （或B ）的方向不唯一． 3．安培力的大小 （1）计算公式：F BILsin =θ （2）对公式的理解：公式F BILsin =θ可理解为F (Bsin )IL =θ，此时Bsin θ为B 沿垂直I 方向上的分量，也可理解为F BI(Lsin )=θ，此时Lsin θ为L 沿垂直B 的方向上的投影长度，也叫“有效长度”，公式中的θ是B 和I 方向间的夹角． 注意： ①若导线是弯曲的，此时公式F BILsin =θ中的L 并不是导线的总长度，而应是弯曲导线的“有效长度”．它等于连接导线两端点直线的长度（如图所示），相应的电流方向沿两端点连线由始端流向末端． ②安培力公式一般用于匀强磁场．在非匀强磁场中很短的导体也可使用，此时B 的大小和方向与导体所在处的B 的大小和方向相同．若在非匀强磁场中，导体较长，可将导体分成若干小段，求出各段受到的
《电工技术基础与技能》复习题 5．磁场和磁路 一、选择题： 1．判断通电导线或通电线圈产生磁场的方向用（ ） A ．左手定则 B ．右手定则 C ．右手螺旋定则 D ．楞次定律 2．判断磁场对通电导线的作用力的方向用（ ） A ．左手定则 B ．右手定则 C ．右手螺旋定则 D ．安培定则 3．如图所示，两个完全一样的环形线圈相互垂直放置，它们的圆心位于共同点O ，当通以相同大小的电流时，O 点处的磁感应强度与一个线圈单独产生的磁感应强度之比是（ ） A ．2：1 B ．1：1 C ．2：1 D ．1：2 4．铁、钴、镍及其合金的相对磁导率是（ ） A ．略小于1 B ．略大于1 C ．等于1 D ．远大于1 5．如图所示，直线电流与通电矩形线圈同在纸面内，线框所受磁场力的方向为（ ） A ．垂直向上 B ．垂直向下 C ．水平向左 D ．水平向右 6．如图所示，处在磁场中的载流导线，受到的磁场力的方向应为（ ） A ．垂直向上 B ．垂直向下 C ．水平向左 D ．水平向右 选择题3题 选择题5题 选择题6题 7．在匀强磁场中，原来载流导线所受的磁场力为F ，若电流增加到原来的两倍，而导线的长度减少一半，这时载流导线所受的磁场力为（ ） A ．F B ．2 F C ．F 2 D ．F 4 8．如果线圈的形状、匝数和流过它的电流不变，只改变线圈中的媒质，则线圈内（ ） A ．磁场强度不变，而磁感应强度变化； B ．磁场强度变化，而磁感应强度不变； C ．磁场强度和磁感应强度均不变化； D ．磁场强度和磁感应强度均要改变。 9．下列说法正确的是（ ） A ．一段通电导线，在磁场某处受的磁场力大，则该处的磁感应强度就大； B ．磁感线越密处，磁感应强度越大； C ．通电导线在磁场中受到的力为零，则该处磁感应强度为零； D ．在磁感应强度为B 的匀强磁场中，放入一面积为S 的线圈，则通过该线圈的磁通 一定为Φ=BS 10．两条导线互相垂直，但相隔一个小的距离，其中一条AB 是固定的，另一条CD 可以自由活动，如右图所示，当按图所示方向给两条导线通入电 流，则导线CD 将（ ） A ．顺时针方向转动，同时靠近导线A B B ．逆时针方向转动，同时靠近导线AB C ．顺时针方向转动，同时离开导线AB D ．逆时针方向转动，同时离开导线AB 11．若一通电直导线在匀强磁场中受到的磁场力为最大，这时 通电直导线与磁感线的夹角为（ ）。 A ．0° B ．90° C ．30° D ．30° 二、填空题： 1．磁场和电场一样，是一种 ，具有 和 的性质。 2．磁感线的方向：在磁体外部由 指向 ；在磁体内部由 指向 。 3．如果在磁场中每一点的磁感应强度大小 ，方向 ，这种磁场叫做匀强磁场。 4．描述磁场的四个物理量是 、 、 、 ；它们的符号分别为 、 、 、 ；它们的国际单位分别是： 、 、 、 。 5．磁极间相互作用的规律是同名磁极相互 ，异名磁极相互 。 6．载流导线与磁场平行时，导线所受的磁场力为 ；载流导线与磁场垂直时，导线所受的磁场力为 。 7．如果环形线圈的匝数和流过它的电流不变，只改变线圈中的媒质，则线圈内磁场强度将 ，而磁感应强度将 。 8．两根相互平行的直导线中通以相反方向的电流时，它们 ；若通以相同方向的电流，则 。 三、是非题： 1．磁体上的两个极，一个称为N 极，另一个称为S 极，若把磁体截成两段，则一段为N 极，另一段为S 极。（ ） 2．磁感应强度是矢量，但磁场强度是标量，这是两者之间的根本区别。（ ） 3．通电导体周围的磁感应强度只决定于电流的大小和导体的形状，而与媒介质的性质无关。（ ）
磁场对电流的作用电动机 【教学目标】 1．知道直流电动机的原理和主要构造。 2．理解换向器在直流电动机中的作用。 3．了解直流电动机的优点及其应用。 4．培养学生把物理理论应用于实际的能力。 【教学重点】 直流电动机的原理和主要构造。 【教学难点】 理解换向器在直流电动机中的作用。 【教学准备】 电源、导体、磁铁、电动机模型 【教学过程】 一、复习引入新课 提问：上节课我们做实验给磁场中的导体通电，发现了什么？（通电导体在磁场中受力的作用开始运动）。 提问：这个力的方向与哪两个因素有关？（电流方向和磁感线方向） 提问：通电线圈在磁场中怎样运动？（线圈会转动） 提问：这个现象中能量是怎样转化的？（电能转化为机械能） 引入新课：电动机就是利用通电线圈在磁场中受力而转动的现象制成的，它将电能转化成机械能。下面我们来研究电动机是如何利用上述现象制成的，先讨论最简单的一种直流电动机。 二、进行新课教学 首先要解决的问题，如何使线圈连续转动起来？ （1）使磁场中的通电线圈能连续转动的办法 很多同学可能马上想到通电线圈在磁场中不能连续转动（转到平衡位置要停下来），而实际的电动机要连续转动。怎样解决这个问题呢？（此处可告诉学生把理论用于实际需要再
付出很多劳动，以培养学生对应用科学的兴趣）要解决这个问题，我们还得进行深入研究。 提问：在上节课的演示实验中，线圈转到平衡位置时是立即停止吗？为什么它不立即停止？（由于惯性线圈会稍转过平衡位置） 提问：转过平衡位置后，为什么它又转回来呢？（利用模型分析：转过平衡位置后，ab 边受力仍向里，cd边受力仍向外，正是这一对力使线圈转回来的） 提问：要使线圈不转回来，应该在线圈刚转过平衡位置时就改变线圈的受力方向，即使线圈刚转过平衡位置就使ab边受力变为向外，cd边受力变为向里。怎样才能使线圈受力方向发生这样的改变呢？ 引导学生回忆影响受力方向的两个因素，从而得出：应该在此时改变电流方向，或者改变磁感线方向。进一步引导学生分析：改变磁感线方向就是要及时交换磁极，显然这不容易做到；实际的直流电动机是靠及时改变电流方向来改变受力方向的。 板书：使磁场中的通电线圈连续转动，就要每当线圈刚转过平衡位置，就改变一次电流方向。 （2）换向器 提问：怎样才能使线圈刚转过平衡位置时就及时改变电流方向呢？ 让学生想办法并开展讨论，教师下去了解学生的情况并鼓励和指导。 教师引导：出示电动机模型，要求学生观察两个半圆铜环和电刷，指出：靠这两样东西就可以解决问题。引出换向器的作用。 提问：“换向器”是怎样实现“换向”的？利用电动机课件或课本图相似的模型演示。 ①“换向器”由两个半铜环组成。 ②两个半铜环的开口处（即绝缘处）安装。 ③当线圈由于惯性稍稍转过平衡位置时，能交换电刷与换向器的半铜环的接触，从而改变了线圈中的电流方向和受力方向，使线圈仍能按原来的绕向转动，从而实现线圈连续转动。 （3）直流电动机的构造 出示直流电动机模型：主要构造由磁体、线圈、换向器和电刷组成。 介绍实际的电动机由转子和定子两个基本部分组成 演示：给直流电动机模型通电转动，提高学生兴趣。 告诉学生：下节课同学们将自己装一台小直流电动机，进一步弄清楚它的有关知识。 （4）交流电动机 让学生阅读课文最后一个自然段，了解交流电动机和电动机的优点和应用。
磁场对通电导体的作用力
磁场对通电导体的作用力 【学习目标】 1．掌握左手定则，理解电流的方向以及磁场对电流的作用力方向三者之间的关系。 2．掌握安培力的计算，能够理解一些安培力作用的现象和应用，能够熟练地计算通电直导体在匀强磁场中受到的安培力。 3．知道磁电式电表的基本构造以及运用它测量电流大小和方向的基本原理。 【要点梳理】 要点一、对安培力的理解 要点诠释： 1．安培力是磁场对电流的作用力，是一种性质力，其作用点可等效在导体的几何中心． 2．安培力的方向 在解决有关磁场对电流的作用的问题时，能否正确判断安培力的方向是解决问题的关键，在判定安培力的方向时要注意以下三点： （1）安培力的方向总是既与磁场方向垂直，又与电流方向垂直，也就是说安培力的方向总是垂直于磁场
和电流所决定的平面．因此，在判断时首先确定磁场和电流所确定的平面，从而判断出安培力的方向在哪一条直线上，然后再根据左手定则判断出安培力的具体方向．（2）当电流方向跟磁场方向不垂直时，安培力的方向仍垂直电流和磁场所决定的平面，所以仍可用左手定则来判断安培力的方向，只是磁感线不再垂直穿过手心． （3）注意区别安培力的方向和电场力的方向与场的方向的关系．安培力的方向与磁场的方向垂直，而电场力的方向与电场的方向平行．现把安培力和电场力做如下比较： 内容 力 项目 电场力安培力研究对象点电荷电流元 受力特点正电荷受力方向，与电 场方向相同，沿电场线 切线方向，与负电荷受 力方向相反安培力方向与磁场方向和电流方向都垂直 判断方法结合电场方向和电荷 正、负判断用左手定则判断 注意：若已知B、I方向，则由左手定则得F 安 的方
磁场对电流的作用教学设计示例一 磁场对电流的作用教学设计示例一 磁场对电流的作用教学设计示例一 （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应线方向有关，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（也可用幻灯片代替）。 (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一电动机。 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。〉
第十四章磁现象 第五节磁场对通电导线的作用力 一、教学背景分析 本节内容是本章的难点，学生虽然已初步学习了一些有关磁现象的基本概念和电流磁效应的知识，这些知识及规律几乎都是学生由实验概括得出的，但本节课对学生来说仍然很陌生，所以实验的设计尤其重要。国家课程标准中要求：通过实验，了解通电螺线管在磁场中会受到力的作用，力的方向与电流及磁场方向都有关系。所以本节课在设计上有一个最基本的原则，就是要用实验研究问题，得出结论。比如开头可以从奥斯特实验进行引入，培养学生的逆向思维能力。在讲到动圈式扬声器和耳机的时候，可以让学生亲自动手，研究它的工作原理，这样可以做到学用结合，提高学习效率。总体来说，本节课是本着培养学生的思维、锻炼学生的动手能力这个思想进行教学设计的。 二、教学目标 1.经历磁场对通电导线作用力的探究过程，体会控制实验条件的方法。知道磁场对通电导线有力的作用。知道磁场对通电导线作用力的方向与通电导线的电流方向、磁场方向有关。 2.了解动圈式扬声器和耳机的构造与原理。 3.运用磁场对通电导线的作用力分析有关物理现象，养成物理知识与实际相联系的习惯。 三、教学重点和难点 教学重点：通过实验知道磁场对通电导线有力的作用，力的方向与电流的方向、磁感线的方向有关。 通电导线在磁场中运动学生很容易理解，由运动转化到受力情况的分析学生不一定能总结到位，教师要引导学生运动状态的变化本质是力的作用，从而进一步分析设计实验，研究通电导线在磁场中受力的方向和哪些因素有关。 教学难点：左手定则及培养学生会从实验现象中总结规律。
观察实验现象很容易，通过现象分析其本质，然后总结成文字将其记录下来， 这些对学生都是一个考验。从实验现象中把抽象的磁场方向、电流方向、受力方 向三者的关系升华为形象的左手定则，对学生来说难度都很大。可以通过形象化 的方法，如用插木棍的方法将左手定则具体化，形象化。 四、教学过程 1.教学引入 复习奥斯特实验，通过小磁针的偏转，知道通电导线对它周围的磁体有力的 作用，反过来，磁体对通电导线有没有力的作用？ 2.“知识点”教学 设计实验方案，教师提供器材（通电导体、蹄形磁体、 平行导轨），由一个学生上台演示，发现通电导体运动， 分析运动状态改变说明受到了力的作用，从而得出磁场 对通电导线有力的作用。 探究磁场对通电导线作用力的方向相关的因素，根 图14-5-1 据实验现象得出规律。 学生在猜想的时候要有依据。教师在学生思考的基础上加以肯定，并鼓励学 生上台操作实验进行共同探究。 ●设计实验 磁场方向不变，改变电流方向，观察通电直导线向哪个方向运动； 电流方向不变，改变磁场方向，观察通电直导线向哪个方向运动； 同时改变电流方向、磁场方向，观察通电直导线向哪个方向运动。 ●设计记录表格 根据记录的实验现象，分析现象，总结磁场对通电导线作用力的方向跟通电导线电流方向和磁场方向有关。
目录 一、【教材分析】 (2) 二、【学生分析】 (2) 三、【教学目标】 (3) 五、【教学策略设计】 (4) 六、【教学资源】 (5) 七、【教学流程】 (6) 八、【设计思路】 (7) 九、【创新之处】 (8) 十、【教学反思】 (9) 十一、【教学过程】 (9) 【附录】人教版高中物理选修1-1第二章第三节 (15)
《磁场对通电导线的作用》教学设计【课题】磁场对通电导线的作用 【教学时间】45分钟 【教学对象】高中二年级学生 【教材】人教版高中物理选修1-1第二章第三节 一、【教材分析】 本节内容选自人教版高中物理选修1-1第二章第三节的内容，考虑到安培力和磁感应强度密切相关，教材将安培力和磁感应强度归为一节。磁感应强度在磁场一章乃至整个电磁学均占据重要地位，该内容既是对前面“电流的磁场”的扩展，也为后面学习“磁场对运动电荷的作用”做好铺垫。教材设置了多种实验探究,激发学生思考，探究物理规律，并通过实例分析让学生认识生活中常见现象和科学技术，学会应用物理知识解决实际问题，体现了从“生活走向物理，物理走向社会”的新课程理念。 二、【学生分析】 1、学生的知识基础：通过前面的学习，学生已经学习了电场、电流 的磁场等基础知识，知道关于场的研究方法。 2、学生的心理特点：学生具有较强的直观感性思维，对物理实验操 作有极大兴趣，而且有强烈的探究欲望及浓厚的学习情趣和兴趣。
3、学生的认知困难：学生在八年级学习过电动机概念，但对电动机 的转动原理还不够了解，对探究方法和环节把握也不够成熟，并且学生的思维处于从形象思维向抽象思维的过渡阶段，因此在教学中需要丰富的感性认识为依托，加强直观性和形象性，以便学生理解。在教学中，教师可以为学生呈现出生动直观的实验现象，列举学生熟悉的生活实例，通过多媒体展示有关现象，以便更好的帮助学生理解所学知识。 三、【教学目标】 1、知识与技能 （1）掌握安培力概念，并通过实验探究得出安培力的计算公式和磁感应强度的定义。 （2）了解安培力的原理在生活中的应用。 2、过程与方法 （1）通过实验演示，培养学生总结归纳的能力。 （2）经历探究学习的过程，学习了类比分析的思维方法。 3、情感态度与价值观 （1）通过探究学习使学生体验到探究自然规律的艰辛与喜悦。 （2）了解科学的发现需要勤奋努力，还需要严谨的科学态度。 （3）培养学生用物理原理和研究方法解决实际问题的意识。四、【教学重点与难点】