通电导线在磁场中受力的学案
《磁场对通电导线的作用力》教学设计
《磁场对通电导线的作用力》教学设计一、教学目标【知识与技能目标】1.理解安培力的概念，能够说出产生安培力的条件。
2.熟练运用左手定则判断安培力方向。
3.正确使用安培力的计算公式。
【过程与方法目标】1.通过对电动机工作原理的了解，学生会主动提出疑问，主动探究安培力的产生。
2.通过运用左手定则，学生更加直观、深入的了解安培力的作用特点。
3.通过实验探究安培力的产生条件，学生亲身感受安培力的存在，并自行归纳出安培力的作用特点。
【情感态度价值观目标】1.通过观看视频，激起学习安培力的兴趣，引发主动探究的动机。
2.实验探究安培力的产生，学生能亲身感受安培力的存在和作用特点，提高探究能力和解决问题的能力，加深对安培力的理解和记忆。
3.了解安培力的应用，增加对物理的学习兴趣，养成科学严谨的探究态度。
二、教学重难点：【重点】安培力的产生条件、方向和大小。
【难点】探究实验方案的设计，实验现象的观察和总结，安培力特点的归纳。
三、教学方法：实验探究、问答、讨论。
四、教学过程环节一：安培力概念引入多媒体播放介绍电动机的小短片，引入安培力。
短片内容：动画展示电动机的内部构造，以及实验探究直流电电动机中转子的转动方向受到电流方向的影响。
老师提出思考问题：大家初中学过关于电动机的原理的实验，谁还记得?思考一下，可以小组交流，描述一下实验的过程和结论，讲讲电动机的原理。
小组代表发言：将通电电路中的一段导线，放到U型磁铁中间的磁场中，通电导线会受到力的作用。
我们可以得出结论，通电导线在磁场中受力老师追问：大家看完这个视频，有没有拓展一些知识呢?讲给其他同学听听。
学生回答：电动机转动的原理，就是通电导线受磁场力的作用。
转动过程中，如果改变电流方向，电动机转动方向也发生改变，我猜想是因为电流方向能决定磁场力的方向。
老师总结：讲的很精彩，并且提出了一个很好地猜想。
电动机转动的原理就是通电导线在磁场中受力，我们刚才也看过了，电动机中有转子，有线圈，有磁铁，通电之后，线圈受到磁场力，带动转子转动。
《磁场对通电导线的作用力》示范教案
高中物理教学教案课题 3.4 磁场对通电导线的作用力新授课教学目标（一）知识与技能1、知道什么是安培力，会推导安培力公式F=BIL sinθ。
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=BIL sinθ，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。
教学重点、难点教学重点安培力的大小计算和方向的判定。
教学难点用左手定则判定安培力的方向。
教学方法实验观察法、逻辑推理法、讲解法教学手段蹄形磁铁多个、导线和开关、电源、铁架台、两条平行通电直导线、投影片，多媒体辅助教学设备教学活动（一）引入新课通过第二节的学习，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。
（二）进行新课1、安培力的方向演示实验：（1）改变电流的方向现象：导体向相反的方向运动。
（2）调换磁铁两极的位置来改变磁场方向现象：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。
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，可以用左手定则来判定：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都和手掌在一个平面内，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。
例：判断下图中导线A所受磁场力的方向。
通电平行直导线间的作用力方向如何呢？演示实验：学生活动学生观测实验现象（1）电流的方向相同时 现象：两平行导线相互靠近。
《磁场对通电导线的作用力》学案
第四节磁场对通电导线的作用力学案导学学习目标1、知道什么是安培力，会推导安培力公式F=BIL sinθ。
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。
学习重点安培力的大小计算和方向的判定。
学习难点用左手定则判定安培力的方向。
自主学习1．磁场对的作用力通常称为安培力。
2．磁场方向的通电直导线，受到的安培力的大小的跟通电导线在磁场中的长度有关，导线长作用力；导线短，作用力。
用公式表示为。
3．如果磁场方向与电流方向夹角为θ时，安培力的大小，方向仍可用定则判定。
4．左手定则：让磁感线垂直穿入，四指指向方向，拇指所指的方向。
5．在磁电式电流表中，蹄形磁铁和铁心间的磁场是的。
同步导学例1．如图2所示，把一重力不计可自由运动的通电直导线AB水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，当通以图示方向的电流时，导线的运动情况是（从上往下看）（）A. 顺时针方向转动，同时下降B. 顺时针方向转动，同时上升图2C. 逆时针方向转动，同时下降D. 逆时针方向转动，同时上升解答：两个磁极对电流的安培力方向不同，把电流分为两部分，左半部分受力方向向外，右半部分受力向里。
从上往下看，通电导线将沿着逆时针方向转动。
当导线转到垂直于纸面的方向时，电流受力向下，导线将向下运动。
所以C选项正确。
例2．如图4所示，长L 、质量为m 的金属杆ab ，被两根竖直的金属丝静止吊起，金属杆ab 处在方向垂直纸面向里的匀强磁场中。
当金属杆中通有方向a →b 的电流I 时，每根金属丝的拉力大小为T 。
当金属杆通有方向b →a 的电流I 时，每根金属丝的拉力大小为2T 。
求磁场的磁感应强度B 的大小。
解答：导体ab 受重力、磁场力弹簧的的拉力而平衡。
当ab 中的电流方向由a 到b 时，磁场力向上。
2T+BIL=mg ①当ab 中的电流由b 到a 时，磁场力向下。
4T=BIL+mg ② 解方程组得IL T B例3．如图5两个同样的导线环同轴平行悬挂，相隔一小段距离，当同时给两导线环通以同向电流时，两导线环将（ ）A ． 吸引B ． 排斥C ． 保持静止D ． 边吸引边转动解答：两个线圈内的电流产生的磁场方向相同，互相吸引。
黄山中学高二物理资料——通电导线在磁场中受到的力
物理学科教学案
在其正中心的上方附近用绝缘绳水平
2. 首先对电磁作用力进行研究的是法国科学家安培．如图所示的装置，可以探究影响安培力大小的因素，实
验中如果想增大导体棒AB摆动的幅度，
可能的操作是( )
A．把磁铁的N极和S极换过来
B．减小通过导体棒的电流强度I
C．把接入电路的导线从②、③两条换成
①、④两条
D．更换磁性较小的磁铁
3. 一条形磁铁放在水平桌面上，它的上方靠S极一侧吊挂一根与它垂直的导电棒，图中只画出此棒的截面图，并标出此棒中的电流是流向纸内的，在通电的一瞬间可能产生的情况是( )
A．磁铁对桌面的压力减小
B．磁铁对桌面的压力增大
C．磁铁受到向右的摩擦力
D．磁铁受到向左的摩擦力
4.质量为m的通电细杆ab置于倾角为θ的平行导轨上，导轨宽度为d，杆ab与导轨间的动摩擦因数为μ.有电流时ab恰好在导轨上静止，如图右所示.，下图是沿b→a方向观察时的四个平面图，标出了四种不同的匀强磁场方向，其中杆与导轨间摩擦力可能为零的是
A.①②
B.③④
C.①③
D.②④
倍，方向竖直向下
10．如图所示，一根长为0.1m的通电导线静止在光滑的斜面上，斜面放在一个方向竖直向下的匀强磁场中，导线质量为0.6kg，电流为1A，斜面倾角为45°．求：
（1）磁感强度B的大小；
（2）导体棒对斜面的压力．
11．如图所示，长为L、质量为m的两导体棒a、b,a被置在光滑斜面上，b固定在距a为x距离的同一水平面处，且a、b水平平行，设θ＝45°，ａ、b均通以大小为I的同向平行电流时，a恰能在斜面上保持静止.求b的电流在a处所产生的磁场的磁感应强度B的大小。
高中物理_通电导线在磁场中受到的力教学设计学情分析教材分析课后反思
一、教学设计思路本节是规律探究课，在教学方法上，采用“任务驱动”教学法，即以学生为中心，以任务为载体，把教学内容巧妙地隐含在一个个具体任务之中，学生通过独立或协作完成任务，学习新知识和新技能.主要特色为：（1）本文设计了实验探究安培力的方向与磁场、电流的方向关系；理论探究安培力大小的表达式；揭秘电磁轨道炮和了解磁电式电表的工作原理等学习任务，使学生在任务解决中学习到新知识和新技能.（2）设计了分组实验：观察通电导线在磁场中的受力情况，用不同颜色的笔芯分别代表安培力、磁场和电流的方向，用橡皮泥固定塑料棒，得出这三个方向的立体关系，学生体验到空间关系构建方法.二、教材及前情简析本节教材系人教版物理选修3-1第三章第4节的内容，磁场对电流的作用——安培力，在教材中起着承上启下的作用，因为它不仅是与上节知识（磁场性质）的联系点，而且是学习电流表工作原理和推导洛伦兹力公式的基础.安培力方向与电流、磁场方向的关系的实验探究是采用控制变量法探究物理基本规律的一节课，涵盖了科学探究的基本因素，有助于培养学生的物理学科的核心素养.学生在学习本章节之前，已经学习了磁场，知道了磁体和电流周围磁场的性质及特点，了解到磁体间的相互作用、电流周围存在着磁场以及电与磁之间有联系.另外，学生通过高一物理“必修”课程的学习，经历了牛顿第二定律等实验探究过程，已经掌握了变量控制实验探究的一些科学研究方法，为本节的探究性学习做了铺垫.鉴于大部分学生基本功扎实、已有知识掌握熟练到位，本节课可以在教师引导下采用“任务驱动”教学法完成教学内容.三、教学目标1.文化基础（1）知道安培力，会计算安培力的大小（2）知道安培力的方向与电流、磁场方向都垂直，会用左手定则判断安培力的方向；（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.2.自主发展（1）经历推导磁场中安培力的表达式，感受逻辑的力量；（2）通过学生分组实验，经历探究磁场对电流的作用力的方向和电流方向、磁场方向的关系这一过程，体验控制变量探究物理规律的方法。
1.1磁场对通电导线的作用力教学设计
/./.1.1磁场对通电导线的作用力一、教材分析物理课程标准：能够判断安培力的方向跟大小的计算教材内容及体系安排：安培力是本章节的重点，能够根据左手定则判断安培力的方向、大小。
计算过程中的电流、磁感应强度垂直关系，能理解安培力平行时最小、垂直时最大。
当成相应的角度时，会使用正炫函数计算。
正确时候左手定则是本章节的重点。
二、学情分析授课学生对象：高二年级的学生。
知识储备：磁场的产生，磁感应强度的描述。
电流的磁效应，知道电流能够产生磁场，能理解小磁针发生偏转原因。
能力基础：具备相应的实验探究能力，但对实验数据处理能力较弱。
动手能力也有待增强思维方式：空间逻辑方面存在理解障碍，不会进行相应的逻辑推理三、教学目标与核心素养物理观念∶通过导体棒在磁场中的演示实验，体会安培力的存在科学思维∶会使用左手定则判断安培力的方向，会使用公式计算安培力的大小科学探究：掌握研究安培力的方向和大小的方法，能在具体问题中判断安培力方向。
会计算相应的题目科学态度与责任∶对相应的磁电式电流表的原理分析，体会科学技术对社会发展的促进作用。
物理与生活是息息相关的四、教学重难点教学重点：安培力大小的计算、方向判定教学难点：知道电流与磁场夹角不垂直时，会利用左手定则判定安培力的方向。
五、教法学法教法：讲授法、实验法、创设情境法学法：自主探究法、讨论交流法六、教学准备多媒体课件、导线、蹄形磁铁、导体棒、铁架台、电源、电动机模型、导轨、导体棒等七、教学过程回顾知识，复习导入1.磁铁之间的作用规律2.电流对小磁针的作用规律3.安培定则判定直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场方向？4.描述磁场强弱的物理量是哪个？如何计算？5.磁场和通电导线的平面图画法新课教学1，探索安培力的存在探究导体棒在磁场中的受力实验器材：u型磁铁、导线、铁架台、导体棒、学生电源等教师：u型磁铁的两极会产生磁场，磁场的分布情况如何？我们用什么量来形容磁感应强度的强弱。
学生：磁铁会产生磁场，磁场的分布外部是从N级出发到S级，内部是从s 级到n级。
磁场对通电导线的作用力教案
4、磁场对通电导线的作用力一、教学目标：1、知识与能力：（1）知道什么是安培力，知道电流方向与磁场方向平行时，电流受的安培力为零；电流方向与磁场方向垂直时，电流受安培力的大小F=BIL ；电流方向与磁场方向夹角为θ时，安培力F=BILsinθ。
（2）会用左手定则熟练地判定安培力的方向。
（3）知道电流表的基本构造，知道电流表测电流大小和方向的基本原理，了解电流表的基本特点。
2、过程与方法：（1）通过学生自己探索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）通过左手定则的学习，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。
（3）通过学习电流表的原理，学会将所学的知识应用到实际问题中，培养学生解决实际问题的能力。
3、情感与价值观：（1）通过对安培定则的学习，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致的科学态度。
（2）通过演示实验及电流表原理的学习，培养学生分析问题、解决问题的能力。
二、教材分析：关于安培力这一重要内容，需要强调：电流方向与磁场方向平行时，安培力具有最小值；电流方向与磁场方向垂直时，安培力具有最大值，其方向可用左手定则判断。
三、重点、难点及解决办法1、重点（1）掌握左手定则。
（2）理解磁场对电流的作用大小的决定因素，掌握电流与磁场夹角为θ时，安培力大小为F=BILsinθ。
2、难点：对左手定则的理解及其实际应用3、解决方法以学生实验为突破口，引导学生掌握电流在磁场中所受安培力大小的决定因素；反复地借助实验来理解左手定则，建立磁场方向、电流方向和安培力方向三者关系的正确图景。
四、课时安排1课时五、教具学具准备铁架台、蹄形磁铁、线圈、电键、电动机模型各1个，电池2个，导线数条六、师生互动活动设计1、教师引导学生进行实验，并引导学生分析、讨论磁场方向、电流方向及安培力方向之间的关系，总结出左手定则，教师可借助墙角帮助学生建立三维坐标空间，理解掌握左手定则2、引导学生思考讨论B与L方向成θ角时，此时安培力的大小3、引导学生运用学过的知识分析电流表的工作原理。
通电导线在磁场中受到的力(新授公开课)
PART 01
引言
主题简介
01
通电导线在磁场中受到的力，也 称为洛伦兹力，是电磁学中的基 本现象之一。
02
该主题涉及电流、磁场和力之间 的关系，是电磁学理论体系的重 要组成部分。
课程目标和意义
掌握通电导线在磁场中受到的力的基本原理和计 算方法。
通过本课程的学习，为后续深入学习电磁学、电 机学和电力系统等课程奠定基础。
挑战与机遇
随着科技的发展，安培力也面临着一些挑战，如磁场对人 体和环境的影响等。但同时，安培力的发展也带来了许多 机遇，如新能源的开发和利用等。
教育意义
通过学习安培力，学生可以了解其在科技发展中的应用和 前景，激发对物理学科的兴趣和热情，培养创新思维和实 践能力。
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安培力应用
安培力在电机、发电机等电气设 备中有着广泛的应用，是实现电 能与机械能相互转换的关键。
实验探究
通过实验探究，学生可以观察 安培力的产生和变化，加深对
安培力概念的理解。
安培力在科技发展中的展望
科技应用
随着科技的发展，安培力的应用越来越广泛，如磁悬浮列 车、高速磁浮交通系统等。
未来发展
未来，随着新材料、新技术的不断涌现，安培力的应用将 更加广泛和深入，如超导材料的应用将进一步提高磁场的 强度和稳定性。
磁场对通电导线的运动影响实验
实验目的
探究磁场对通电导线运动的影响。
实验材料
导线、电源、磁铁、导轨、测量仪器等。
磁场对通电导线的运动影响实验
实验步骤 1. 将导线放置在导轨上，一端连接电源，另一端连接测量仪器。
2. 在导轨旁边放置磁铁，观察导线的运动情况并记录数据。
磁场对通电导线的运动影响实验
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第四节通电导线在磁场中受到的力
赵素兰
教学目标：
1、观察安培力方向和哪些因素有关的实验，记录实验现象并得出相关结论。
知道安培力的方向与电流、磁感应强度的方向都垂直，会用左手定则判断安培力的方向
2、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
教学重点和难点：
1、安培力的大小和方向是本节重点
2、弄清安培力、电流、磁感应强度三者方向的空间关系式本节难点
方法培养与情感教育：
1、对安培力的大小在推导过程中体会等效替代和从特殊到一般的思维方法
2、对安培力的方向学习过程中培养学生的空间思维能力
课前准备：
复习：1、磁感应强度的定义式：
2、安培定则的内容：
预习：1、安培力：
2、安培力的方向怎样判定：
教学过程
一、探究安培力的方向
1、演示实验
y (B) y (B) y (B) y (B)
x（F）
z(I) z(I) z(I) z(I)
甲
x（F）x（F）x（F）
乙丙丁
2、提出问题
（1）垂直磁场方向的通电导线受力吗？
（2）电流方向、磁场方向、受力方向在同一条直线上吗？在同一平面吗？
三者方向关系如何？在上面四图中画出并分析实验结果。
3、结论：左手定则
4、拓展: （1）磁场方向和导线方向平行时，安培力怎样？
（2）磁场方向和导线方向不垂直时，安培力方向如何判定？
例题2： 画出以下通电导线所受安培力的方向
例题3：如图所示，两条平行的通电直导线之间会通过磁场 发生相互作用。
在什么情况下两条导线相互吸引，什么情况下 相互排斥？请你运用学过的知识进行讨论并做出预测，然后用
实验检验你的预测。
结论：
二、探究安培力的大小
1、由磁感应强度B 的定义式可得电流与磁场垂直时安培力的大小F=
2、电流与磁场平行时安培力的大小F= B
3、如图磁场与电流方向夹角为θ（不等于900）时，
例4：如图所示，在匀强磁场中用两根柔软的细线将 金属棒ab 悬挂在水平位置上，金属棒长L=0.5m,质量 m=0.01kg,B=0.4T,欲使悬线的张力为零，求金属棒中 的电流的大小与方向？（g=10m/s 2)
a
b
I
例题1：画出图甲的正视图、左向右看的侧视图、上向下看得俯视图。
跟踪练习：如图所示，铜棒的质量为m =0.1kg，静止在L=8cm的水平导轨上，两者之间的动摩擦因数 =0.5，现在铜棒中通以I=5A的电流，要使铜棒滑动，可在两导轨间加一个竖直向上的匀强磁场，求所加匀强磁场的磁感应强度B。
B。