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磁场对通电导体的作用教案(新人教版选修1-1)

时间:2015-12-08 14:31:43作者:佚名教案来源:网络
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第三节   磁场对通电导体的作用
教学目的
1.知道什么是安培力。 知道匀强磁场中影响通电导线所受安培力大小和方向的因素。
2.理解磁感应强度的定义式和物理意义。知道磁感应强度的单位:特斯拉(T)。
3.知道用磁感线的疏密程度可以形象地描绘磁感强度的大小。
4.会用公式F=I L B进行安培力的简单计算。
5.了解电动机的工作原理。知道电动机在生产生活中的应用。
教学难点和重点
1、安培力及其公式
2、磁感应强度的定义及理解
教学方法   教练结合     启发式
教学过程
一、安培力
说明: 既然通电导线能产生磁场,它本身也相当于一个磁体,那么通电导线在磁场中是否受到力的作用呢?我们通过实验来研究。
演示实验
实验仪器:一条直导线、磁场、电源
实验步骤:①将导线放入磁场中,使导线方向和磁场方向相垂直
                 ②给导线通电                   ③观察导线运动状态
实验现象:导线由静止运动起来
实验结论:通电导体在磁场中受到力的作用
说明:磁场对通电导线的作用力称为安培力
说明:把一段通电直导线放在磁场里,当导线方向与磁场方向垂直时,它所受的安培力最大.当导线方向与磁场方向一致时,导线不受安培力.当导线方向与磁场方向斜交时,所受安培力介于最大值和0 之间。我们只研究导线所受安培力最大的情形。
演示实验:
实验仪器:三块相同的蹄形磁铁、一根直导线、直流电源、支架
实验步骤:①保持电流大小不变,分别接通“2 、3 ”和“l 、4 ’可以改变导线通电部分的长度,观察摆角的变化
实验现象:保持电流大小不变,长度越大,摆角越大
实验结论:安培力跟长度的大小成正比
        ②保特导线通电部分的长度不变,改变电流
实验现象:保持长度大小不变,电流越大,摆角越大
        实验结论:安培力跟电流的大小成正比
        实验结论:安培力跟电流和长度的乘积成正比
        说明:用公式表示就是F = BIL ,式中B 是比例系数。
二、磁感应强度
说明:对于不同的磁场,F = BIL都成立,但在强弱不同的磁场中,比例系数B 是不一样的。B 反映了磁场的强弱,叫做磁感应强度。即B=F/IL
问:磁感应强度是什么性质的物理量?(磁感应强度是个矢量,它不仅有大小,还有方向。小磁针的N 极在磁场中某点受力的方向,就是这点磁感应强度的方向。过去所说的磁场的方向实际上就是磁感应强度的方向)
问:磁感应强度的大小由谁决定?(由磁场本身的性质决定)
问:磁感应强度的单位是什么?(特斯拉,简称特,符号T  )
三、安培力的方向
问:在前面的实验中,如果调换磁铁两极的位置而使磁场的方向改变,则导线受力的方向就相反。这说明了什么?(安培的方向跟磁感应强度的方向有关)
问:在前面的实验中,这保持磁场的方向不变而电流方向改变时,导线的受力方向也相反。这说明了什么?(安培的方向跟电流的方向有关)
说明:由上面的分析可知,安培力的方向跟磁场方向和电流方向有关
说明:分析大量的 实验结果后可以发现,安培力的方向既跟磁感应强度的方向垂直,又跟电流方向垂直.
左手定则:伸开左手.使拇指跟其余四指垂直.并且都跟手掌在同一个平面内,让磁感线穿入手心.并使四指指向电流的方向.那么.拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向。
四、电动机
思考与讨论P40
问:如果放在磁场中的不是一段通电的导线.而是一个通电的矩形线圈 ,会发生什么现象?(ab边垂直直面向外运动,cd边垂直直面向里运动,这个线圈发生旋转)
阅读电动机这一节
问:电动机的原理是什么?(线圈在磁场中受到安培力的作用,适时改变电流的方向使线圈不断朝同一方向转动)


课堂练习
例题1:如图所示,已知B=4.0×10-2 T,导线长L=10 cm,I=1 A。求:通电导线所受的安培力大小?
例题2.下列说法正确的是(    )
A.磁场中某处磁感强度的大小,等于长为L,通以电流I的一小段导线放在该处时所受磁场力F与乘积IL的比值.
B.一小段通电导线放在某处如不受磁场力作用,则该处的磁感应强度为零.
C.因为B=F/IL,所以磁场中某处磁感应强度的大小与放在该处的导线所受磁场力F的大小成正比,与IL的大小成反比.
D.磁场中某处磁感应强度的大小与放在磁场中的通电导线长度、电流大小及所受磁场力的大小均无关.
例题3画出以下各图中通电导线受到的安培力的方向
         
      
               
布置作业


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