通电导线在磁场中受到的力教学设计.doc

三、教学的重点和难点
安培力的方向和大小是本节的重点，弄清安培力， 电流， 磁感应强度三者的空间关系是本
节的难点。
四、教学方法：实验观察法、逻辑推理法、归纳总结法、讨论探究法、讲解法。
五、学情分析
学生通过前面的学习已经掌握了电流、磁感应强度的相关知识，已经知道通电导线在磁
场中会受到的力的作用，通过本节学习进一步知道这个力是安培力，会判断方向， 会计算大
⑵、当B与I不垂直时F、B、I的关系示意图：
总结：不管B与I是否垂直，F都垂直与B和I所决定的平面。
【实战演练】探讨共进、总结提高
常识准备：“⊙”表示电流垂直纸面向外，
“”表示电流垂直纸面向里。
“×”表示磁感线垂直纸面向里，
“●”表示磁感线垂直纸面向外
例1、 利用左手定则判断下列通电导体在磁场中所受的安培力方向。
2、知道左手定则的内容，并会用它判断安培力的方向。
3、了解磁电式电流表的工作原理。
（二）过程与方法
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、通过推导一般情况下安培力的公式F=ILBsinθ，使学生形成认识事物规律要抓住一
般性的科学方法。
2、通过了解磁电式电流表的工作原理，感受物理知识的相互联系。
小。本节需要学生有一定的空间想象能力，通过一定的训练巩固。
六、教学用具：蹄形磁铁、导线和开关、电源、铁架台、线圈、视频展台，白板等多媒体
辅助教学设备
七、教学过程：
【复习】复习引导、创设情境、激发兴趣
通过本章的第一节学习， 我们知道通电导线在磁场中会受到的力的作用， 这节课我们来具体研究一下这个力。
【授新课】
通电导线在磁场中受到的力
一、教材分析
安培力和下一节的洛伦兹力是本章的核心内容，这些知识不仅在学习《物理选修3-2》
各章要用到， 在工农业生产和高新科技发展中都有广泛的应用。安培力的方向和大小是本节
的重点，弄清安培力，电流，磁感应强度三者的空间关系是本节的难点。安培力的方向一定
与电流， 磁感应强度的方向都垂直，但电流方向与磁感应强度的方向可以成任意的角度，当
⑵.磁场对电流的作用力与电流成正比，因而线圈中的电流越大，安培力产生的力矩也越
大，线圈和指针偏转的角度也越大， 因而根据指针的偏转角度的大小， 可以知道被测电流的强弱。
⑶.当线圈中的电流方向发生变化时，安培力的方向也随之改变，指针的偏转方向也发生
变化，所以根据指针的偏转方向，可以知道被测电流的方向。
电流的方向与磁感应强度的方向垂直时，安培力最大。对此学生常常混淆。例如， 在解决实
际问题时，误以为安培力，电流，磁感应强度一定是两两垂直的等，另外，空间想象能力对
本节的学习至关重要。要使学生能够看懂立体图，熟悉各种角度的侧视图，俯视图和剖面图，
需要一定的训练巩固。
二、教学目标
（一）知识与技能
1、会推导磁场中安培力的表达式，会计算磁场中安培力的大小。
（1） 调换磁铁两极的位置来改变磁场方向现象：导体向相反的方向运动。
（2） 改变电流的方向
现象：导体又向相反的方向运动。教师引导学生分析得出结论：
（1）安培力的方向和磁场方向、电流方向有关系。
（2）安培力的方向既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直，也就是说，安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所在的平面。
了一定的效果。
但仍有几点反思：
1、知识层次方面：本节内容含量稍多，需把握演示实验的时间，完成本节至少要用一
课时， 要求全体学生参与思考讨论，学习体会安培力方向的判断方法。左手定则是比较抽象
的内容，学生不易理解，设计时采用演示实验的方法，用事实说话，易于帮助学生理解。
2、学生方面：个人认为学生对实验的能力欠缺，加强引导是关键。设计应把重点放在
合活用定则，既验证定则的正确性，又应用了定则。两全其美。2）时间安排更合理，留
时间当堂检测反馈，提高教学效率。
【检验实效】
现在用实践检验一下我们刚学过的知识。
再次演示实验：先用刚才学到的知识判断一下线圈动的方向，然后通电演示。
实验结果和我们判断的是一样的，说明我们学到的左手定则正确而且非常实用。
（前后呼应，一气呵成，有利于知识的掌握和理解。）
通电导线在磁场中受到力的作用，利用这点人类制作出了磁电式仪表，下面我们一起研究一下磁电式电流表。
如有不全或者欠妥，其他同学们可以修改补充。
⑴.蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐射分布的，不管通电线圈转到什么角度，它的平
面都跟磁感应线平行， 当电流通过线圈时线圈上跟铁轴平行的两边都要受到安培力， 这两个力产生的力矩使线圈发生转到， 线圈转动使螺旋弹簧被扭动， 产生一个阻碍线圈转动的力矩，其大小随线圈转动的角度增大而增大， 当这种阻碍力矩和安培力产生的使线圈转动的力矩相平衡时，线圈停止转动。
2、 磁电式电流表的工作原理
⑴同学们打开课本，根据课本分小组讨论研究磁电式电流表的工作原理。
可以参照以下几个问题：
线圈的转动是怎样产生的
线圈为什么不能一直转下去
为什么指针偏转角度的大小可以说明被测电流的强弱
如何根据指针的偏转方向来确定电路上电流的方向
⑵媒体打开图三，展示磁电式电流表的工作原理。
⑶组代表根据图片讲解磁电式电流表的工作原理。
【二、磁电式电流表】多媒体演示
1、 磁电式电流表的构造（多媒体打开图一和图二， 展示磁电式电流表的构造。 一边展示，一边讲解。）
如图所示是电流表的构造图，在一个很强的蹄形磁铁的两极间有一个固定的圆柱形铁芯，铁芯外面套有一个可以转动的铝框，铝框上绕有线圈，铝框的转轴上装有两个螺旋弹簧和一个指针，线圈的两端分别接在这个螺旋弹簧上，被测电流通过弹簧流入线圈。
断，当导线和磁感线不垂直时，把导线所在处的磁感应强度B分解为跟导线平行的分量B∥和跟导线垂直的分量B⊥，让B⊥垂直穿过掌心，不管怎样，安培力一定垂直于导线与磁感线所决定的平面．
2、F、B、I三者关系：（用正方体演示，演示时用的线条要醒目，让同学看的视角要合适。）
⑴、F、B、I三者关系为两两垂直时，F、B、I三者关系示意图：
八、板书设计
通电导线在磁场中受到的力
一、安培力
1、安培力的方向（左手定则）
2、安培力的大小Ｆ＝ILBsinθ
二、磁电式电流表
1、磁电式电流表的构造
2、磁电式电流表的工作原理
九、教学反思：
对于这节课教材课标有三个目标，一个是安培力的方向，会用左手定则判断安培力的方
向；二个推导匀强磁场中安培力表达式，计算匀强磁场中安培力的大小；三是知道磁电式电
【演示实验】引出课题
准备蹄形磁铁、导线和开关、电源、铁架台、线圈等用具。把线圈通过两根比较柔软的导线先挂在铁架台上，线圈底边穿过蹄形磁铁。这时让同学观察，线圈的情况。
提起同学注意观察：现在给线圈通电，线圈情况又会怎样呢
线圈动了， 实验效果很明显。通电导线在磁场中受到的力称为什么力，
同学们自己阅读教材
91页第一段，找出答案。
【一、安培力】明确知识、突出重点、解决难点
1、 安培力的方向：
猜想：由F = B I L猜想，F的方向可能和谁有关
学生答：可能与B和I的方向有关
教师：如何设计实验去证明F的方向与B和I的方向有关
教师引导学生用“控制变量法”设计实验
在原有实验的基础上进行探究，学生思考讨论。
演示实验：
表理。
本节设计能够突出新课程中重过程、重方法、重体验的理念，始终以情景问题为依托，
引导学生去思考、总结、归纳，凸现了学生分析能力、思维探究能力、实验能力和评价能力
的培养， 注重了信息技术与物理学科教学的结合。教学中尽可能多地让学生参与课堂教学活
动，加深课堂教学的实效，体现了以学生为主体的教学理念。从课后作业等情况来看，取得
左手定则：通电直导线所受安培力的方向和磁场方向、电流方向之间的关系，
可以用的方向就是：伸开左手，是大拇指与其余四指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的
方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。
特别提醒：
1.无论通电导线与磁感线的夹角如何，安培力的方向一定可以用左手定则来判
例2、 如图所示磁场中有一条通电导线，其方向与磁场方向垂直。图甲、乙、丙分别标明
了电流、磁感应强度和安培力三个量中两个量的方向，试画出第三个量的方向。
判断通电导在安培力作用下的运动问题的基本方法
1.画出导线所在处的磁场方向
2.确定电流方向
3.根据左手定则确定受安培力的方向
4.根据受力情况判断运动情况
学生物理思维的养成上。为了提升学生分析思考物理问题的能力，设计中采用了演示实验和
大屏幕相配合， 把每步演示实验的结果及时记录下来，便于实验后进行思考讨论，得出实验
结论。
3、教师方面：注意语言的组织，加强教师对知识的引导作用。并做好示范作用，了解
学生的知识层次。尽量照顾全体。
4、不足1）在学习左手定则时，应让学生参与到实验中，把实验和定则理论再次结