- 磁場(chǎng)對(duì)電流的作用教案 推薦度：
- 相關(guān)推薦
磁場(chǎng)對(duì)電流的作用教案5篇
作為一名老師，總不可避免地需要編寫教案，借助教案可以恰當(dāng)?shù)剡x擇和運(yùn)用教學(xué)方法，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。那么優(yōu)秀的教案是什么樣的呢？下面是小編幫大家整理的磁場(chǎng)對(duì)電流的作用教案，僅供參考，歡迎大家閱讀。
磁場(chǎng)對(duì)電流的作用教案1
目標(biāo)：
1．通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)，確認(rèn)磁場(chǎng)對(duì)電流有力的作用。
2．了解通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的方向跟哪些因素有關(guān)。
3．通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)，知道矩形線圈在磁場(chǎng)中的轉(zhuǎn)動(dòng)情況。
4．知道直流電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造及工作原理，了解換向器的作用。
5．通過(guò)觀察演示實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和分析問(wèn)題能力。激發(fā)學(xué)生探究自然規(guī)律的興趣。
教學(xué)重點(diǎn)：磁場(chǎng)對(duì)電流的作用；通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的受力方向與什么有關(guān)
教學(xué)難點(diǎn)：磁場(chǎng)對(duì)通電線圈的作用分析；直流電動(dòng)機(jī)換向器的作用分析
教學(xué)過(guò)程：
一、預(yù)習(xí)交流：
1．磁場(chǎng)對(duì)電流有 的作用。力的方向與 和 有關(guān)。
2．直流電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造：磁極、線圈、換向器、電刷。
3．直流電動(dòng)機(jī)通電轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，
工作原理：________________________________。
能量轉(zhuǎn)化：________________________________。
平衡位置是指_____________________________________________________。
轉(zhuǎn)向跟________________和________________有關(guān)。
轉(zhuǎn)速跟________________和________________有關(guān)。
二、互動(dòng)突破：
活動(dòng)一：觀察磁場(chǎng)對(duì)通電直導(dǎo)線的作用
�。�1）如圖所示組裝實(shí)驗(yàn)器材。
�。�2）給直導(dǎo)線通電，會(huì)發(fā)現(xiàn)直導(dǎo)線 。
�。�3）磁場(chǎng)方向不變，改變直導(dǎo)線中的.電流方向，會(huì)發(fā)現(xiàn)直導(dǎo)線 。
�。�4）電流方向不變，改變磁場(chǎng)方向，會(huì)發(fā)現(xiàn)直導(dǎo)線 。
實(shí)驗(yàn)表明：磁場(chǎng)對(duì)電流 ，力的方向與 和 有關(guān)。
活動(dòng)二：觀察磁場(chǎng)對(duì)通電線圈的作用
觀察與思考：用漆包線繞成線圈，將線圈兩端的漆全部刮去后放入磁場(chǎng)，如圖所示。閉合開(kāi)關(guān)，觀察到的現(xiàn)象是：
通電線圈 （能/不能）在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)；
通電線圈 （能/不能）在磁場(chǎng)中持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)下去。
活動(dòng)三：怎樣才能使通電線圈在磁場(chǎng)中持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)？
�。�1）信息快遞：
通電線圈的平面與磁感線垂直時(shí)，線圈受到磁場(chǎng)的作用力是一對(duì) ，這個(gè)位置稱為 。
�。�2）分析：當(dāng)線圈剛轉(zhuǎn)過(guò)平衡位置時(shí)，如果立即改變______________________，那么通電線圈就能在磁場(chǎng)力的作用下繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)下去。完成這一任務(wù)的裝置就是____________。它的作用是________________________________________________________________。
（3）直流電動(dòng)機(jī)的工作原理是 ，它工作時(shí)將 能轉(zhuǎn)化為 能。
三、當(dāng)堂評(píng)價(jià)：
完成“WWW”
四、總結(jié)提高：
五、當(dāng)堂訓(xùn)練：
1．通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用，受力的方向跟 和 有關(guān)．如果這兩者其中之一的方向改變，則力的方向 ；如果這兩者的方向同時(shí)改變，則力的方向______。
2．電動(dòng)機(jī)是利用______________________的原理制成的．電動(dòng)機(jī)工作時(shí)主要是把______能轉(zhuǎn)化為_(kāi)________能．直流電動(dòng)機(jī)是用 定期改變線圈中的電流方向，從而使電動(dòng)機(jī)能夠連續(xù)不停地轉(zhuǎn)動(dòng)．
3．下列設(shè)備中沒(méi)有使用電動(dòng)機(jī)的是（ ）
A．電風(fēng)扇、收錄機(jī) B．空調(diào)器、計(jì)算機(jī)
C．電冰箱、微波爐 D．電話機(jī)、電視機(jī)
4．通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)里所受力的方向（ ）
A．跟電流方向和磁感線方向有關(guān) B．只跟電流方向有關(guān)，跟磁感線方向無(wú)關(guān)
C．只跟磁感線方向有關(guān)，跟電流方向無(wú)關(guān) D．跟電流方向和磁感線方向都無(wú)關(guān)
5．電動(dòng)機(jī)的作用是：
磁場(chǎng)對(duì)電流的作用教案2
課前預(yù)習(xí)
一、安培力
1．磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力叫做___○1____．
2.大�。海�1）當(dāng)導(dǎo)線與勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向________○2_____時(shí)，安培力最大為F=_____○3_____.
（2）當(dāng)導(dǎo)線與勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向_____○4________時(shí)，安培力最小為F=____○5______.
(3) 當(dāng)導(dǎo)線與勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向斜交時(shí)，所受安培力介于___○6___和__○7______之間。
3．方向：左手定則：伸開(kāi)左手，使大拇指跟其余四個(gè)手指__○8____，并且都跟手掌在___○9___，把手放入磁場(chǎng)中，讓磁感線___○10____，并使伸開(kāi)的四指指向 _○11___的方向，那么，拇指所指的方向，就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的__○12___方向．
二、磁電式電流表
1.磁電式電流表主要由___○13____、____○14___、____○15____、____○16_____、_____○17_____構(gòu)成.
2．蹄形磁鐵的磁場(chǎng)的方向總是沿著徑向均勻地分布的，在距軸線等距離處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小總是相等的，這樣不管線圈轉(zhuǎn)到什么位置，線圈平面總是跟它所在位置的磁感線平行，I與指針偏角θ成正比，I越大指針偏角越大，因而電流表可以量出電流I的大小，且刻度是均勻的，當(dāng)線圈中的電流方向改變時(shí)，安培力的方向隨著改變，指針偏轉(zhuǎn)方向也隨著改變，又可知道被測(cè)電流的方向。
3、磁電式儀表的優(yōu)點(diǎn)是____○18________,可以測(cè)很弱的電流，缺點(diǎn)是繞制線圈的導(dǎo)線很細(xì)，允許通過(guò)的電流很弱。
課前預(yù)習(xí)答案
○1安培力○2垂直○3BIL○4平行○50○60○7BIL○8垂直○9同一個(gè)平面內(nèi)○10垂直穿入手心○11電流○12受力○13蹄形磁鐵 ○14 鐵芯○15繞在線框上的線圈○16螺旋彈簧○17指針○18靈敏度高
重難點(diǎn)解讀
一、 對(duì)安培力的認(rèn)識(shí)
1、 安培力的性質(zhì)：
安培力是磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力，是一種性質(zhì)力。
2、 安培力的作用點(diǎn)：
安培力是導(dǎo)體中通有電流而受到的力，與導(dǎo)體的中心位置無(wú)關(guān)，因此安培力的作用點(diǎn)在導(dǎo)體的幾何中心上，這是因?yàn)殡娏魇冀K流過(guò)導(dǎo)體的所有部分。
3、安培力的方向：
�。�1）安培力方向用左手定則判定：伸開(kāi)左手，使大拇指和其余四指垂直，并且都跟手掌在同一個(gè)平面內(nèi)，把手放入磁場(chǎng)中，讓磁感線垂直穿入手心，并使伸開(kāi)的四指指向電流方向，那么大拇指所指的方向就是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的受力方向。
�。�2）F、B、I三者間方向關(guān)系：已知B、I的方向（B、I不平行時(shí)），可用左手定則確定F的唯一方向：F⊥B，F(xiàn)⊥I，則F垂直于B和I所構(gòu)成的平面（如圖所示），但已知F和B的方向，不能唯一確定I的方向。由于I可在圖中平面α內(nèi)與B成任意不為零的夾角。同理，已知F和I的方向也不能唯一確定B的方向。
�。�3）用“同向電流相吸，反向電流相斥”（反映了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)）。只要兩導(dǎo)線不是互相垂直的，都可以用“同向電流相吸，反向電流相斥”判定相互作用的磁場(chǎng)力的方向；當(dāng)兩導(dǎo)線互相垂直時(shí)，用左手定則判定。
4、安培力的大小：
�。�1）安培力的計(jì)算公式：F＝BILsinθ，θ為磁場(chǎng)B與直導(dǎo)體L之間的夾角。
�。�2）當(dāng)θ＝90°時(shí)，導(dǎo)體與磁場(chǎng)垂直，安培力最大Fm＝BIL；當(dāng)θ＝0°時(shí)，導(dǎo)體與磁場(chǎng)平行，安培力為零。
（3）F＝BILsinθ要求L上各點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度相等，故該公式一般只適用于勻強(qiáng)磁場(chǎng)。
�。�4）安培力大小的特點(diǎn)：①不僅與B、I、L有關(guān)，還與放置方式θ有關(guān)。②L是有效長(zhǎng)度，不一定是導(dǎo)線的實(shí)際長(zhǎng)度。彎曲導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度L等于兩端點(diǎn)所連直線的長(zhǎng)度，所以任意形狀的閉合線圈的有效長(zhǎng)度L=0
二、通電導(dǎo)線或線圈在安培力作用下的運(yùn)動(dòng)判斷方法
�。�1）電流元分析法：把整段電流等效為多段很小的直線電流元，先用左手定則判斷出每小段電流元所受安培力的方向，從而判斷出整段電流所受合力方向，最后確定運(yùn)動(dòng)方向.
（2）特殊位置分析法：把通電導(dǎo)體轉(zhuǎn)到一個(gè)便于分析的特殊位置后判斷其安培力方向，從而確定運(yùn)動(dòng)方向.
（3）等效法：環(huán)形電流可等效成小磁針，通電螺線管可以等效成條形磁鐵或多個(gè)環(huán)形電流，反過(guò)來(lái)等效也成立。
�。�4）轉(zhuǎn)換研究對(duì)象法：因?yàn)殡娏髦g，電流與磁體之間相互作用滿足牛頓第三定律，這樣，定性分析磁體在力的作用下如何運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，可先分析電流在磁場(chǎng)中所受的安培力，然后由牛頓第三定律，再確定磁體所受作用力，從而確定磁體所受合力及運(yùn)動(dòng)方向.
典題精講
題型一、安培力的方向
例1、電視機(jī)顯象管的偏轉(zhuǎn)線圈示意圖如右，即時(shí)電流方向如圖所示。該時(shí)刻由里向外射出的電子流將向哪個(gè)方向偏轉(zhuǎn)？
解：畫(huà)出偏轉(zhuǎn)線圈內(nèi)側(cè)的電流，是左半線圈靠電子流的一側(cè)為向里，右半線圈靠電子流的一側(cè)為向外。電子流的等效電流方向是向里的，根據(jù)“同向電流互相吸引，反向電流互相排斥”，可判定電子流向左偏轉(zhuǎn)。（本題用其它方法判斷也行，但不如這個(gè)方法簡(jiǎn)潔）。
答案：向左偏轉(zhuǎn)
規(guī)律總結(jié)：安培力方向的判定方法：
�。�1）用左手定則。
�。�2）用“同性相斥，異性相吸”（只適用于磁鐵之間或磁體位于螺線管外部時(shí)）。
（3）用“同向電流相吸，反向電流相斥”（反映了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)）�？梢园褩l形磁鐵等效為長(zhǎng)直螺線管（不要把長(zhǎng)直螺線管等效為條形磁鐵）。
題型二、安培力的大小
例2、如圖，一段導(dǎo)線abcd位于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，且與磁場(chǎng)方向（垂直于紙面向里）垂直。線段ab、bc和cd的長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，且 。流經(jīng)導(dǎo)線的電流為I，方向如圖中箭頭所示。導(dǎo)線段abcd所受到的磁場(chǎng)的作用力的合力
A. 方向沿紙面向上，大小為
B. 方向沿紙面向上，大小為
C. 方向沿紙面向下，大小為
D. 方向沿紙面向下，大小為
解析：該導(dǎo)線可以用a和d之間的直導(dǎo)線長(zhǎng)為 來(lái)等效代替,根據(jù) ,可知大小為 ,方向根據(jù)左手定則.A正確。
答案：A
規(guī)律總結(jié)：應(yīng)用F=BILsinθ來(lái)計(jì)算時(shí)，F(xiàn)不僅與B、I、L有關(guān)，還與放置方式θ有關(guān)。L是有效長(zhǎng)度，不一定是導(dǎo)線的實(shí)際長(zhǎng)度。彎曲導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度L等于兩端點(diǎn)所連直線的長(zhǎng)度，所以任意形狀的閉合線圈的有效長(zhǎng)度L=0
題型三、通電導(dǎo)線或線圈在安培力作用下的運(yùn)動(dòng)
例3、如圖11-2-4條形磁鐵放在粗糙水平面上，正中的正上方有一導(dǎo)線，通有圖示方向的電流后，磁鐵對(duì)水平面的壓力將會(huì)＿＿(增大、減小還是不變？)水平面對(duì)磁鐵的摩擦力大小為＿＿。
解析：本題有多種分析方法。⑴畫(huà)出通電導(dǎo)線中電流的磁場(chǎng)中通過(guò)兩極的那條磁感線（如圖中粗虛線所示），可看出兩極受的磁場(chǎng)力的合力豎直向上。磁鐵對(duì)水平面的壓力減小，但不受摩擦力。⑵畫(huà)出條形磁鐵的磁感線中通過(guò)通電導(dǎo)線的那一條（如圖中細(xì)虛線所示），可看出導(dǎo)線受到的安培力豎直向下，因此條形磁鐵受的.反作用力豎直向上。⑶把條形磁鐵等效為通電螺線管，上方的電流是向里的，與通電導(dǎo)線中的電流是同向電流，所以互相吸引。
答案：減小 零
規(guī)律總結(jié)：分析通電導(dǎo)線或線圈在安培力作用下的運(yùn)動(dòng)常用方法：（1）電流元分析法，（2）特殊位置分析法， （3）等效法，（4）轉(zhuǎn)換研究對(duì)象法
題型四、安培力作用下的導(dǎo)體的平衡問(wèn)題
例4、 水平面上有電阻不計(jì)的U形導(dǎo)軌NMPQ，它們之間的寬度為L(zhǎng)，M和P之間接入電動(dòng)勢(shì)為E的電源(不計(jì)內(nèi)阻)．現(xiàn)垂直于導(dǎo)軌擱一根質(zhì)量為m，電阻為R的金屬棒ab，并加一個(gè)范圍較大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向與水平面夾角為θ且指向右斜上方，如圖8－1－32所示，問(wèn)：
(1)當(dāng)ab棒靜止時(shí)，受到的支持力和摩擦力各為多少？
(2)若B的大小和方向均能改變，則要使ab棒所受支持力為零，B的大小至少為多少？此時(shí)B的方向如何？
解析：從b向a看側(cè)視圖如圖所示．
(1)水平方向：F＝FAsin θ①
豎直方向：FN＋FAcos θ＝mg②
又 FA＝BIL＝BERL③
聯(lián)立①②③得：FN＝mg－BLEcos θR，F(xiàn)＝BLEsin θR.
(2)使ab棒受支持力為零，且讓磁場(chǎng)最小，可知安培力豎直向上．則有FA＝mg
Bmin＝mgREL，根據(jù)左手定則判定磁場(chǎng)方向水平向右．
答案：(1)mg－BLEcos θR BLEsin θR (2)mgREL 方向水平向右
規(guī)律總結(jié)：對(duì)于這類問(wèn)題的求解思路：
�。�1）若是立體圖，則必須先將立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖
（2）對(duì)物體受力分析，要注意安培力方向的確定
（3）根據(jù)平衡條件或物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)列出方程
�。�4）解方程求解并驗(yàn)證結(jié)果
鞏固拓展
1. 如圖，長(zhǎng)為 的直導(dǎo)線拆成邊長(zhǎng)相等，夾角為 的 形，并置于與其所在平面相垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 ，當(dāng)在該導(dǎo)線中通以電流強(qiáng)度為 的電流時(shí)，該 形通電導(dǎo)線受到的安培力大小為
（A）0 （B）0.5 （C） （D）
答案：C
解析：導(dǎo)線有效長(zhǎng)度為2lsin30°=l，所以該V形通電導(dǎo)線收到的安培力大小為 。選C。
本題考查安培力大小的計(jì)算。
2．．一段長(zhǎng)0.2 m，通過(guò)2.5 A電流的直導(dǎo)線，關(guān)于在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中所受安培力F的情況，正確的是( )
A．如果B＝2 T，F(xiàn)一定是1 N
B．如果F＝0，B也一定為零
C．如果B＝4 T，F(xiàn)有可能是1 N
D．如果F有最大值時(shí)，通電導(dǎo)線一定與B平行
答案：C
解析：當(dāng)導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直放置時(shí)，F(xiàn)＝BIL，力最大，當(dāng)導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向平行放置時(shí)，F(xiàn)＝0，當(dāng)導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向成任意其他角度放置時(shí)，0 3. 首先對(duì)電磁作用力進(jìn)行研究的是法國(guó)科學(xué)家安培．如圖所示的裝置，可以探究影響安培力大小的因素，實(shí)驗(yàn)中如果想增大導(dǎo)體棒AB擺動(dòng)的幅度，可能的操作是( ) A．把磁鐵的N極和S極換過(guò)來(lái) B．減小通過(guò)導(dǎo)體棒的電流強(qiáng)度I C．把接入電路的導(dǎo)線從②、③兩條換成①、④兩條 D．更換磁性較小的磁鐵 答案：C 解析：安培力的大小與磁場(chǎng)強(qiáng)弱成正比，與電流強(qiáng)度成正比，與導(dǎo)線的長(zhǎng)度成正比，C正確． 4. 一條形磁鐵放在水平桌面上，它的上方靠S極一側(cè)吊掛一根與它垂直的導(dǎo)電棒，圖中只畫(huà)出此棒的截面圖，并標(biāo)出此棒中的電流是流向紙內(nèi)的，在通電的一瞬間可能產(chǎn)生的情況是( ) A．磁鐵對(duì)桌面的壓力減小 B．磁鐵對(duì)桌面的壓力增大 C．磁鐵受到向右的摩擦力 D．磁鐵受到向左的摩擦力 答案：AD 解析：如右圖所示．對(duì)導(dǎo)體棒，通電后，由左手定則，導(dǎo)體棒受到斜向左下方的安培力，由牛頓第三定律可得，磁鐵受到導(dǎo)體棒的作用力應(yīng)斜向右上方，所以在通電的一瞬時(shí)，磁鐵對(duì)桌面的壓力減小，磁鐵受到向左的摩擦力，因此A、D正確． 5．.質(zhì)量為m的通電細(xì)桿ab置于傾角為θ的平行導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌寬度為d，桿ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.有電流時(shí)ab恰好在導(dǎo)軌上靜止，如圖右所示.，下圖是沿b→a方向觀察時(shí)的四個(gè)平面圖，標(biāo)出了四種不同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向，其中桿與導(dǎo)軌間摩擦力可能為零的是 A.①② B.③④ C.①③ D.②④ 答案： A 解析： ①中通電導(dǎo)體桿受到水平向右的安培力，細(xì)桿所受的摩擦力可能為零.②中導(dǎo)電細(xì)桿受到豎直向上的安培力，摩擦力可能為零.③中導(dǎo)電細(xì)桿受到豎直向下的安培力，摩擦力不可能為零.④中導(dǎo)電細(xì)桿受到水平向左的安培力，摩擦力不可能為零.故①②正確，選A. 6．如圖所示，兩根無(wú)限長(zhǎng)的平行導(dǎo)線a和b水平放置，兩導(dǎo)線中通以方向相反、大小不等的恒定電流，且Ia>Ib.當(dāng)加一個(gè)垂直于a、b所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B時(shí)；導(dǎo)線a恰好不再受安培力的作用．則與加磁場(chǎng)B以前相比較( ) A．b也恰好不再受安培力的作用 B．b受的安培力小于原來(lái)安培力的2倍，方向豎直向上 C．b受的安培力等于原來(lái)安培力的2倍，方向豎直向下 D．b受的安培力小于原來(lái)安培力的大小，方向豎直向下 答案：D 解析：當(dāng)a不受安培力時(shí)，Ib產(chǎn)生的磁場(chǎng)與所加磁場(chǎng)在a處疊加后的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，此時(shí)判斷所加磁場(chǎng)垂直紙面向外，因Ia>Ib，所以在b處疊加后的磁場(chǎng)垂直紙面向里，b受安培力向下，且比原來(lái)�。蔬x項(xiàng)D正確． 7． 如圖所示，在絕緣的水平面上等間距固定著三根相互平行的通電直導(dǎo)線a、b和c，各導(dǎo)線中的電流大小相同，其中a、c導(dǎo)線中的電流方向垂直紙面向外，b導(dǎo)線電流方向垂直紙面向內(nèi)．每根導(dǎo)線都受到另外兩根導(dǎo)線對(duì)它的安培力作用，則關(guān)于每根導(dǎo)線所受安培力的合力，以下說(shuō)法中正確的是( ) A．導(dǎo)線a所受合力方向水平向右 B．導(dǎo)線c所受合力方向水平向右 C．導(dǎo)線c所受合力方向水平向左 D．導(dǎo)線b所受合力方向水平向左 答案：B 解析：首先用安培定則判定導(dǎo)線所在處的磁場(chǎng)方向，要注意是合磁場(chǎng)的方向，然后用左手定則判定導(dǎo)線的受力方向．可以確定B是正確的． 8．如圖所示，在空間有三根相同的導(dǎo)線，相互間的距離相等，各通以大小和方向都相同的電流.除了相互作用的磁場(chǎng)力外，其他作用力都可忽略，則它們的運(yùn)動(dòng)情況是______. 答案： 兩兩相互吸引,相聚到三角形的中心 解析：根據(jù)通電直導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)的特點(diǎn)，由安培定則可判斷出，它們之間存在吸引力. 9．如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m的兩導(dǎo)體棒a、b,a被置在光滑斜面上，b固定在距a為x距離的同一水平面處，且a、b水平平行，設(shè)θ＝45°，ａ、b均通以大小為I的同向平行電流時(shí)，a恰能在斜面上保持靜止.則b的電流在a處所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為 . 答案： 解析： 由安培定則和左手定則可判知導(dǎo)體棒a的受力如圖，由力的平衡得方程： mgsin45°=Fcos45°，即 mg=F=BIL 可得B＝ . 10．一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧，下端掛有一匝數(shù)為n的矩形線框abcd.bc邊長(zhǎng)為l.線框的下半部處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向與線框平面垂直.在下圖中，垂直于紙面向里，線框中通以電流I，方向如圖所示.開(kāi)始時(shí)線框處于平衡狀態(tài)，令磁場(chǎng)反向，磁感強(qiáng)度的大小仍為B，線框達(dá)到新的平衡.在此過(guò)程中線框位移的大小Δx______，方向______. 答案： ；位移的方向向下 解析：設(shè)線圈的質(zhì)量為m，當(dāng)通以圖示電流時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量為x1，線框處于平衡狀態(tài)，所以kx1=mg-nBIl.當(dāng)電流反向時(shí)，線框達(dá)到新的平衡，彈簧的伸長(zhǎng)量為x2，由平衡條件可知 kx2=mg+nBIl. 所以k(x2-x1)=kΔx=2nBIl 所以Δx= 電流反向后，彈簧的伸長(zhǎng)是x2＞x1，位移的方向應(yīng)向下. 基礎(chǔ)知識(shí)梳理： 一、磁場(chǎng)對(duì)通電直導(dǎo)線的作用安培力 1、大�。涸趧驈�(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)導(dǎo)線方向與磁場(chǎng)方向一致時(shí)F安= ;當(dāng)導(dǎo)線方向與磁場(chǎng)垂直時(shí)，F(xiàn)安= 。 2、方向：用 定則判定。 3、注意：F安=BIL的適用條件：①一般只適用于勻強(qiáng)磁場(chǎng);②L③如果是彎曲的通電導(dǎo)線，則L是指有效長(zhǎng)度，它等于導(dǎo)線兩端點(diǎn)所連直線的長(zhǎng)度(如圖所示)，相應(yīng)的電流方向沿L由始端流向末端. 二、安培力的應(yīng)用 (一)、安培力作用下物體的運(yùn)動(dòng)方向的判斷 1、電流元法：即把整段電流等效為多段直線電流元，先用左手定則判斷出每小段電流元所受安培力的方向，從而判斷出整段電流所受合力方向，最后確定運(yùn)動(dòng)方向。 2、特殊位置法：把電流或磁鐵轉(zhuǎn)到一個(gè)便于分析的特殊位置后再判斷安培力方向，從而確定運(yùn)動(dòng)方向。 3、等效法：環(huán)形電流和通電螺線管都可以等效成條形磁鐵，條形磁鐵也可等效成環(huán)形電流或通電螺線管，通電螺線管也可以等效成很多匝的環(huán)形電流來(lái)分析。 4、利用結(jié)論法：①兩電流相互平行時(shí)無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢(shì)，同向電流相互 ;，反向電流相互 ;②兩電流不平行時(shí)，有轉(zhuǎn)動(dòng)到相互平行且電流方向相同的趨勢(shì)。利用這些結(jié)論分析，可以事半功倍. (二).處理相關(guān)安培力問(wèn)題時(shí)要注意圖形的變換 安培力的方向總是垂直于電流方向和磁場(chǎng)方向決定的平面，即一定垂直于B和I，但B和I不一定垂直.有關(guān)安培力的力、電綜合題往往涉及到三維立體空間問(wèn)題，如果我們變?nèi)S為二維便可變難為易，迅速解題。 典型例題： 1、通電導(dǎo)線或線圈在安培力作用小的平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)問(wèn) [例1](1) 如圖，把輕質(zhì)線圈用細(xì)線掛在磁鐵N極附近，磁鐵的軸線穿過(guò)線圈的圓心且垂直于線圈的平面，當(dāng)線圈內(nèi)通過(guò)圖示方向的電流時(shí)，線圈將怎樣運(yùn)動(dòng)?_________________ (2)如圖所示，有一根豎直長(zhǎng)直通電導(dǎo)線和一個(gè)通電三角形金屬框處在同一平面，直導(dǎo)線和ab平行，當(dāng)長(zhǎng)直導(dǎo)線內(nèi)通以向上的電流時(shí)，若不計(jì)重力，則三角形金屬框架將會(huì)( ) A、水平向左運(yùn)動(dòng) B、水平向上運(yùn)動(dòng) C、處于靜止?fàn)顟B(tài) D、會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng) [例2] 、一矩形通電線框abcd,可繞其中心軸OO轉(zhuǎn)動(dòng),它處在與OO垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中(如圖).在磁場(chǎng)作用下線框開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng),最后靜止在平衡位置.則平衡后：( ) A.線框四邊都不受磁場(chǎng)的作用力. B.線框四邊受到指向線框外部的磁場(chǎng)作用力,但合力為零. C.線框四邊受到指向線框內(nèi)部的'磁場(chǎng)作用力,但合力為零. D.線框的一對(duì)邊受到指向線框外部的磁場(chǎng)作用力,另一對(duì)邊受到指向線框內(nèi)部的磁場(chǎng)作用力,但合力為零. 2、安培力參與的動(dòng)力學(xué)的問(wèn)題 [例3] 、 如圖所示，通電導(dǎo)體棒AC靜止于水平軌道上，棒的質(zhì)量為m，長(zhǎng)為L(zhǎng)，通過(guò)的電流為I，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度為B，方向和軌道平面成角。求軌道受到AC棒的壓力和摩擦力各多大。 [例4]如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E=2V，內(nèi)阻r=0.5 ，豎直導(dǎo)軌電阻可以忽略不計(jì)，金屬棒的質(zhì)量m=0.1kg，R=0.5，它與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.4，有效長(zhǎng)度為l=0.2m，靠在導(dǎo)軌的外面，為使金屬棒不滑動(dòng)，應(yīng)加一與紙面成30與棒垂直且向里的磁場(chǎng)，問(wèn)： (1)此磁場(chǎng)是斜向上還是斜向下? (2)B的范圍是多少? [例5]如圖所示，一個(gè)密度=9g/cm3、橫截面積S=10mm2的金屬環(huán)，處于徑向?qū)ΨQ方向發(fā)散的磁場(chǎng)中，環(huán)上各處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0. 35 T，若在環(huán)中通以順時(shí)針?lè)较?俯視)電流I=10 A，并保持△t=0. 2 s，試分析：環(huán)將做什么運(yùn)動(dòng)?運(yùn)動(dòng)的距離是多少?(不計(jì)空氣阻力，g= 10 m/s2) (一)教學(xué)目的 1.知道磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體有作用力。 2.知道通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的方向與電流方向和磁感線方向有關(guān)，改變電流方向或改變磁感線方向，導(dǎo)體的受力方向隨著改變。 3.知道通電線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的道理。 4.知道通電導(dǎo)體和通電線圈在磁場(chǎng)中受力而運(yùn)動(dòng)，是消耗了電能，得到了機(jī)械能。 5.培養(yǎng)學(xué)生觀察能力和推理、歸納、概括物理知識(shí)的能力。 (二)教具 小型直流電動(dòng)機(jī)一臺(tái)，學(xué)生用電源一臺(tái)，大蹄形磁鐵一塊，干電池一節(jié)，用鋁箔自制的圓筒一根(粗細(xì)、長(zhǎng)短與鉛筆差不多)，兩根鋁箔條(用透明膠與鋁箔筒的兩端相連接)，支架(吊鋁箔筒用)，如課本圖12-10的掛圖，線圈(參見(jiàn)圖12-2)，抄有題目的小黑板一塊(也可用投影片代替)。 (三)教學(xué)過(guò)程 1.引入新課 本章主要研究電能；第一節(jié)和第二節(jié)我們研究了獲得電能的原理和方法，第三節(jié)我們研究了電能的輸送。電能輸送到用電單位，要使用電能，這就涉及到用電器，以前我們研究了電燈、電爐、電話等用電器，今天我們要研究另一種用電器--電動(dòng)機(jī)。 出示電動(dòng)機(jī)，給它通電，學(xué)生看到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，提高了學(xué)習(xí)興趣。 提問(wèn)：電動(dòng)機(jī)是根據(jù)什么原理工作的呢？ 講述：要回答這個(gè)問(wèn)題，還得請(qǐng)同學(xué)們回憶一下奧斯特實(shí)驗(yàn)的發(fā)現(xiàn)--電流周圍存在磁場(chǎng)，電流通過(guò)它產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)磁體施加作用力(如電流通過(guò)它的磁場(chǎng)使周圍小磁針受力而轉(zhuǎn)動(dòng))。根據(jù)物體間力的作用是相互的，電流對(duì)磁體施加力時(shí)，磁體也應(yīng)該對(duì)電流有力的作用。下面我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究這個(gè)推斷。 2.進(jìn)行新課 (1)通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)里受到力的作用 板書(shū)課題：〈第四節(jié) 磁場(chǎng)對(duì)電流的作用〉 介紹實(shí)驗(yàn)裝置，將鋁箔筒兩端的鋁箔條吊掛在支架上，使鋁箔筒靜止在磁鐵的磁場(chǎng)中(參見(jiàn)課本中的圖12-9)。用鋁箔筒作通電導(dǎo)體是因?yàn)殇X箔筒輕，受力后容易運(yùn)動(dòng)，以便我們觀察。 演示實(shí)驗(yàn)1：用一節(jié)干電池給鋁箔筒通電(瞬時(shí)短路)，讓學(xué)生觀察鋁箔筒的運(yùn)動(dòng)情況，并回答小黑板上的題1：給靜止在磁場(chǎng)中的鋁箔筒通電時(shí)，鋁箔筒會(huì)_____，這說(shuō)明_____。 板書(shū)：〈1.通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的.作用。〉 (2)通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)里受力的方向，跟電流方向和磁感線方向有關(guān) 教師說(shuō)明：下面我們進(jìn)一步研究通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)里的受力方向與哪些因素有關(guān)。 演示實(shí)驗(yàn)2：先使電流方向相反，再使磁感線方向相反，讓學(xué)生觀察鋁箔筒運(yùn)動(dòng)后回答小黑板上的題2：保持磁感線方向不變，交換電池兩極以改變鋁箔筒中電流方向，鋁箔筒運(yùn)動(dòng)方向會(huì)______，這說(shuō)明______。保持鋁箔筒中電流方向不變，交換磁極以改變磁感線方向，鋁箔筒運(yùn)動(dòng)方向會(huì)______，這說(shuō)明______。 歸納實(shí)驗(yàn)2的結(jié)論并板書(shū)：〈2.通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)里受力的方向，跟電流方向和磁感線方向有關(guān)�！� (3)磁場(chǎng)對(duì)通電線圈的作用 提問(wèn)：應(yīng)用上面的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，我們來(lái)分析一個(gè)問(wèn)題：如果把直導(dǎo)線彎成線圈，放入磁場(chǎng)中并通電，它的受力情況是怎樣的呢？ 出示方框線圈在磁場(chǎng)中的直觀模型(磁極用兩堆書(shū)代替)，并出示如課本上圖12-10的掛圖(此時(shí)，圖中還沒(méi)有標(biāo)出受力方向)。 引導(dǎo)學(xué)生分析：通電時(shí)，圖甲中ab邊和cd邊都在磁場(chǎng)中，都要受力，因?yàn)殡娏鞣较蛳喾�，所以受力方向也肯定相反。提�?wèn)：你們想想看，線圈會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)呢？ 演示實(shí)驗(yàn)3：將電動(dòng)機(jī)上的電刷、換向器拆下(實(shí)質(zhì)是線圈)后通過(guò)，讓學(xué)生觀察線圈的運(yùn)動(dòng)情況。 教師指明：線圈轉(zhuǎn)動(dòng)正是因?yàn)閮蓷l邊受力方向相反，邊說(shuō)邊在掛圖上標(biāo)明ab和cd邊的受力方向。 提問(wèn)：線圈為什么會(huì)停下來(lái)呢？ 利用模型和掛圖分析：在甲圖位置時(shí)，兩邊受力方向相反，但不在一條直線上，所以線圈會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到乙圖位置時(shí)，兩邊受力方向相反，且在同一直線上，線圈在平衡力作用下保持平衡而靜止。 板書(shū)結(jié)論：〈3.通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)，到平衡位置時(shí)靜止�！� (4)討論 ①教材中的"想想議議"。 ②小黑板上的題3：通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力而運(yùn)動(dòng)是消耗了______能，得到了______能。 3.小結(jié)：板書(shū)的四條結(jié)論。 4.作業(yè)(思考題)：電動(dòng)機(jī)就是根據(jù)通電線圈在磁場(chǎng)中受力而轉(zhuǎn)動(dòng)的道理工作的。但實(shí)際制成電動(dòng)機(jī)時(shí)，還有些問(wèn)題需要我們解決，比如：通電線圈不能連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，而實(shí)際電動(dòng)機(jī)要能連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，這個(gè)問(wèn)題同學(xué)們先思考，下節(jié)我們研究。 (四)說(shuō)明 1.受力方向與電流方向和磁感線方向垂直，這一點(diǎn)不能從實(shí)驗(yàn)直接得到(因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)方向并不一定是受力方向)，且與后面學(xué)習(xí)聯(lián)系不大，本教案沒(méi)講這一點(diǎn)。 2.教案最后的思考題是為下節(jié)學(xué)習(xí)作準(zhǔn)備。 課時(shí)：1課時(shí)。 教學(xué)要求： 1．知道磁場(chǎng)對(duì)電流存在力的作用，知道通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力方向與電流方向，以及磁感線方向有關(guān)系。改變電流方向，或改變磁感線方向，導(dǎo)體的受力方向隨著改變。能說(shuō)明通電線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的道理。 2．知道通電導(dǎo)體和通電線圈在磁場(chǎng)中受力而運(yùn)動(dòng)，是消耗了電能，得到了機(jī)械能。 3．培養(yǎng)、訓(xùn)練學(xué)生觀察能力和從實(shí)驗(yàn)事實(shí)中，歸納、概括物理概念與規(guī)律的能力。 教學(xué)過(guò)程 一、引人新課 首先做直流電動(dòng)機(jī)通電轉(zhuǎn)動(dòng)的演示實(shí)驗(yàn)，接著提出問(wèn)題： 電動(dòng)機(jī)為什么會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)？ 要回答這個(gè)問(wèn)題，還得請(qǐng)同學(xué)們回憶一下奧斯特實(shí)驗(yàn)的發(fā)現(xiàn)——電流周圍存在著磁場(chǎng)，并通過(guò)磁場(chǎng)對(duì)磁體發(fā)生作用，即電流對(duì)磁體有力的作用，再讓我們逆向思索，磁體對(duì)電流有無(wú)力的作用呢？即磁體通過(guò)其磁場(chǎng)對(duì)電流有無(wú)力的作用呢？ 現(xiàn)在就讓我們共同沿著這一逆向思索所形成的猜想，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行探索性的研究。 板書(shū)：四、研究磁場(chǎng)對(duì)電流的作用 二、演示實(shí)驗(yàn) 板書(shū)：1．實(shí)驗(yàn)研究： 1．介紹實(shí)驗(yàn)裝置的同時(shí)說(shuō)明為什么選擇這些實(shí)驗(yàn)器材，滲透實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思想。 2．用小黑板或幻燈出示觀察演示實(shí)驗(yàn)的記錄表格，如下： 3．按照實(shí)驗(yàn)過(guò)程，把課本1、2兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，用邊演示，邊指導(dǎo)觀察，邊提出問(wèn)題的`方式，連續(xù)完成。要求學(xué)生完成觀察演示實(shí)驗(yàn)的記錄和思考回答表中的問(wèn)題： “通電銅棒在磁場(chǎng)中，運(yùn)動(dòng)的原因是什么？” 這樣做，一是引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)磁場(chǎng)對(duì)電流也存在力的作用，二是進(jìn)一步鞏固、深化力的概念。 4．對(duì)學(xué)生通過(guò)觀察，歸納概括出的結(jié)果，要做小結(jié)：（板書(shū)小結(jié)如下） 通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用，力的方向與電流方向、磁感線方向是相互垂直的．不論是改變電流方向，還是改變磁場(chǎng)方向，都會(huì)改變力的方向 三、應(yīng)用 板書(shū)：2．實(shí)驗(yàn)結(jié)論的應(yīng)用： 1．出示線圈在磁場(chǎng)中的演示實(shí)驗(yàn)裝置，并提出問(wèn)題讓學(xué)生思考： 應(yīng)用上面實(shí)驗(yàn)研究的結(jié)論，分析判斷通電的線圈在磁場(chǎng)中會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？ 2．出示方框線圈在磁場(chǎng)中的直觀模型，并用小黑板或幻燈片把模型的平面圖展示出來(lái)，以助學(xué)生思考。 3．在學(xué)生作出判斷的基礎(chǔ)上，演示通電線圈在磁場(chǎng)中所發(fā)生的現(xiàn)象，來(lái)證驗(yàn)學(xué)生的分析，判斷是否正確。（關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置見(jiàn)前面的“實(shí)驗(yàn)”） 4。在實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的基礎(chǔ)上過(guò)渡到教材中的“想想議議”上來(lái)，無(wú)論學(xué)生解釋得完整，或者不完整都沒(méi)有關(guān)系，可以留下來(lái)課后討論，為下一節(jié)課繼續(xù)分析埋下伏筆． 四、討論 板書(shū)：?jiǎn)栴}討論 怎樣舊能的轉(zhuǎn)比與守恒的觀點(diǎn)，來(lái)說(shuō)明通電導(dǎo)體和通電線圈在磁場(chǎng)中發(fā)生運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象？啟發(fā)討論的子問(wèn)題：l．通電導(dǎo)體和通電線圈發(fā)生運(yùn)動(dòng)時(shí)，消耗了什么能？得到了什么能？2．你所說(shuō)的消耗的能和你所說(shuō)的得到的能守恒嗎？為什么？ 五、小結(jié) 板書(shū)：課堂小結(jié) 學(xué)生小結(jié)，或師生共同小結(jié)，本節(jié)課學(xué)到了什么？ 板書(shū)設(shè)計(jì) 四、研究磁場(chǎng)對(duì)電流的作用 1．實(shí)驗(yàn)研究2．實(shí)驗(yàn)結(jié)論的應(yīng)用3．問(wèn)題討論 結(jié)論：____________問(wèn)題：_____________①____________ ______________ __________________②______________ ____________想想議議________4．課堂小結(jié) _____________ _______________ __________________ _____________ _______________ __________________ 【磁場(chǎng)對(duì)電流的作用教案】相關(guān)文章： 《電流的磁場(chǎng)》教案02-23 電流的磁場(chǎng)教案10篇03-29 《電流的測(cè)量》教案02-26 高二物理磁場(chǎng)教案10-01 電流的熱效應(yīng)教案02-25 電流與電壓和電阻的關(guān)系教案02-21 《電流的測(cè)量》教案（通用6篇）09-11磁場(chǎng)對(duì)電流的作用教案3
磁場(chǎng)對(duì)電流的作用教案4
磁場(chǎng)對(duì)電流的作用教案5