2022年高中物理 安培力 磁感應(yīng)強度2教案 人教版二冊

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1、 2022年高中物理 安培力 磁感應(yīng)強度2教案 人教版二冊 一、教學目標 復(fù)習上節(jié)課所學的知識，加深對磁感應(yīng)強度概念的理解，能夠運用安培力公式和磁感應(yīng)強度公式進行簡單運算。 二、重點、難點分析 重點是在掌握磁感應(yīng)強度定義的基礎(chǔ)上，掌握磁場對電流作用的計算方法，并能熟練地運用左手定則判斷通電導線受到的磁場力的方向。 三、教 具：幻燈片、投影儀 四、教 法：復(fù)習提問，講練結(jié)合 五、教學過程 （一）引入新課 上節(jié)課我們學習了安培力及磁感應(yīng)強度的概念．這節(jié)課我們對上節(jié)課所學的知識進行復(fù)習和應(yīng)用。 （二）進行新課 復(fù)習提問： 1．磁感應(yīng)強度是由什么決定的？ 答：磁感

2、應(yīng)強度是由產(chǎn)生磁場的場電流的大小、分布和空間位置確定的。 2．磁感應(yīng)強度的定義式是什么？ 答：磁感應(yīng)強度的定義式是B＝。 3．磁感應(yīng)強度的定義式在什么條件下才成立？ 答：只有在通電直導線垂直磁場方向放入勻強磁場中，公式B＝成立。 4．垂直磁場方向放入勻強磁場的通電導線長L=1cm，通電電流強度I=10A，若它所受的磁場力F=5N，求（1）該磁場的磁感應(yīng)強度B是多少？（2）若導線平行磁場方向放置，它所受的磁場力F為多大？該磁場的磁感應(yīng)強度B是多少？。 答：（1）因通電導線垂直磁場方向放入勻強磁場，所以根據(jù)磁感應(yīng)強度的定義式： 　　　B＝＝＝0.5T （2）導線平行磁場方向放置，它

3、所受的磁場力F為零，該磁場的磁感應(yīng)強度B仍是0.5T。 點評：計算磁感應(yīng)強度B時，要注意導線必須垂直磁場方向放置，此時磁感應(yīng)強度B才等于導線所受安培力F與導線中電流I和導線長度L乘積的比值。當導線平行磁場方向放置時，它所受的磁場力F為零，但磁感應(yīng)強度B是由磁場的性質(zhì)決定的，與導線放置方向及所受安培力大小無關(guān)。 5．安培力的方向如何判定？ 答：用左手定則判定。伸開左手，使大拇指跟其余四個手指垂直，并且都跟手掌在一個平面內(nèi)，把手放入磁場中，讓磁感線垂直穿入手心，并使伸開的四指指向電流的方向，那么，拇指所指的方向，就是通電導線在磁場中的受力方向。 6．投影并在黑板上演算下面的題目：下列圖3中

4、的通電導線長均為L=20cm，通電電流強度均為I=5A，它們放入磁感應(yīng)強度均為B=0.8T的勻強磁場中，求它們所受磁場力（安培力）。 讓三個同學上黑板上做，其他同學在課堂練習本上做，若有做錯的，講明錯在哪兒，正確解應(yīng)是多少，并把判斷和描述磁場力方向的方法再給學生講解一下（如下圖示）。 【例1】兩根平行輸電線，其上的電流反向，試畫出它們之間的相互作用力。 分析：如下圖所示，A、B兩根輸電線，電流方向相反。通電導線B處在通電導線A產(chǎn)生的磁場中，受到A產(chǎn)生的磁場的磁場力作用；通電導線A處在通電導線B產(chǎn)生的磁場中，受到B產(chǎn)

5、生的磁場的磁場力作用。我們可以先用安培定則確定通電導線B在導線A處的磁場方向BB，再用左手定則確定通電導線A受到的磁場力FA的方向；同理，再用安培定則先確定通電導線A在導線B處的磁場方向BA，再用左手定則確定通電導線B受到的磁場力FB的方向。經(jīng)分析得出反向電流的兩根平行導線間存在的相互作用力是斥力。 完成上述分析，可以讓同學在課堂作業(yè)本上畫出電流方向相同的平行導線間的相互作用力，自己得出同向電流的兩根平行導線間存在的相互作用是引力。 【例2】斜角為θ=30°的光滑導體滑軌A和B，上端接入一電動勢E=3V、內(nèi)阻不計的電源，滑軌間距為L=10厘米，將一個質(zhì)量為m=30g，電阻R=0.5Ω的

6、金屬棒水平放置在滑軌上，若滑軌周圍存在著垂直于滑軌平面的勻強磁場，當閉合開關(guān)S后，金屬棒剛好靜止在滑軌上，如下圖所示，求滑軌周圍空間的磁場方向和磁感應(yīng)強度的大小是多少？ 解：合上開關(guān)S后金屬棒上有電流流過，且金屬棒保持靜止，由閉合電路歐姆定律： I＝＝6A 金屬棒靜止在滑軌上，它受到重力mg和滑輪支持力N的作用，因軌道光滑，僅此二力金屬棒不可能平衡，它必然還受到垂直于滑軌平面的磁場的安培力作用才能平衡，根據(jù)題意和左手定則判斷出，磁場方向垂直滑軌面斜向下，金屬棒受到磁場的安培力沿斜面向上，如圖所示，由進一步受力分析得出，若金屬棒平衡，則它受到的安培力F應(yīng)與重力沿斜面向下的分量mgsinθ大

7、小相等，方向相反： F-mgsinθ=0……① 又? F=BIL代入①得BIL=mgsinθ T （三）鞏固練習 練習1．勻強磁場中長2cm的通電導線垂直磁場方向，當通過導線的電流為2A時，它受到的磁場力大小為4×10-3N，問：該處的磁感應(yīng)強度B是多大？（讓學生回答） 應(yīng)答：根據(jù)磁感應(yīng)強度的定義：　B＝＝＝0.1T 在這里應(yīng)提醒學生在計算中要統(tǒng)一單位，計算中必須運用國際單位。 再問：若上題中，電流不變，導線長度減小到1cm，則它受磁場力F和該處的磁感應(yīng)強度B各是多少？若導線長不變，電流增大為5A，則它受磁場力F和該處的磁感應(yīng)強度B各是多少？ 引導學生討論，得出正確的答案：2

8、×10-3N，0.1T；1×10-2N，0.1T，并指出，某處的磁感應(yīng)強度由建立該磁場的場電流情況和該點的空間位置來決定，與檢驗通電直導線的電流強度大小、導線長短無關(guān)。 練習2．檢驗?zāi)程幱袩o電場存在，可以用什么方法？檢驗?zāi)程幱袩o磁場存在，可以用什么方法？ 回答：檢驗有無電場存在，可用檢驗電荷，把檢驗電荷放在被檢驗處，若該檢驗電荷受到電場力作用，則該處有電場存在，場強不為零；若該檢驗電荷沒有受到電場力作用，該處沒有電場存在或該處場強為零。檢驗?zāi)程幱袩o磁場存在，可用“檢驗電流”，把通電導線放在被檢驗處，若該通電導線受磁場力作用，則該處有磁場存在，磁感應(yīng)強度不為零；若該通電導線不受磁場力作用，則

9、該處無磁場存在，該處磁感應(yīng)強度為零。 追問：如果通電導線不受磁場力，該處是一定不存在磁場，磁感應(yīng)強度一定為零嗎？ 引導學生討論，得出“不一定”的正確結(jié)果。因為當通電導線平行磁場方向放在磁場中，它是不受磁場力作用的（這是實驗證明的結(jié)論）。再次強調(diào)磁感應(yīng)強度定義的條件：通電直導線必須垂直磁場方向放置。 再問：如何利用通電導線檢驗?zāi)程幋艌龅拇嬖谂c否呢？ 應(yīng)答：可以改變通電導線的方向，若在各個方向均不受磁場力作用，則該處沒有磁場。 再問：在通電導線在不同方法檢測，至少檢測幾次就可確定該處沒有磁場存在？ 應(yīng)答：至少在相互垂直的兩個方向上檢測兩次。先將其放在任意方向檢測，若此時其不受磁場力作用

10、，則再將通電導線沿垂直剛才的方向放置，若此時其仍不受磁場力作用，則說明該處無磁場存在。 （四）課堂小結(jié) 1．當通電直導線垂直磁場方向放入磁場中時受到磁場的安培力最大，F(xiàn)=BIL；當通電直導線平行磁場方向放入磁場中時受到磁場的安培力為零。 2．安培力的大小與電流的大小，導線的長短，磁感應(yīng)強度的大小及電流方向跟磁場方向的夾角有關(guān)系。 3．磁場對通電直導線的安培力的方向，用左手定則來判斷。 4．安培力的方向、電流的方向及磁場的方向三者之間的關(guān)系，安培力的方向一定同時垂直于磁場方向和電流方向，即安培力垂直于磁場方向與電流方向所決定的平面，但磁場方向與電流方向不一定互相垂直。 （五）課外作業(yè)：把課本P187－P188習題習題（A組）（1）－（3）題做在課本上，（4）、（5）題做在作業(yè)本上。 六、說明： 1．在本課教學中應(yīng)向?qū)W生說明，磁感應(yīng)強度B只由磁場本身決定，而導線所受安培力F由B、I、L、電流方向跟磁場方向的夾角共同決定。 2．在教學中可簡要說明F=BIL公式除了適用于勻強磁場中的通電導線外，也適用于非勻強磁場中的電流元。