广东省惠东县平山镇第三中学高中物理33探究安培力学案粤教版选修3-1

§3.3探究安培力[教学目的]（一）知识目标1、知道什么是安培力，知道电流方向与磁场方向垂直时，安培力的大小为．2、会用左手定则娴熟地判断安培力的方向3、理解磁感觉强度B的定义及单位．4、知道用磁感线的疏密能够形象直观地反应磁感觉强度的大小．5、知道什么叫匀强磁场，知道匀强磁场的磁感线的散布情况．（二）能力目标1、经过探究安培力方向的实验，培养学生探究能力和空间想象能力．2、经过探究安培力大小的实验，培养学生利用控制变量法总结概括物理规律的能力．（三）情感目标经过实验探究，让学生领会科学发现的过程，激发学生对物理的学习兴趣，鼓励学生平时要拥有用于探索的勇气和精神。[重点与难点]重点：对磁感觉强度的理解．安培力大小的计算和方向判断．难点：理解磁感觉强度的观点．磁场方向、电流方向和安培力方向三者的关系。[课时安排]1课时[教学用具]铁架台、三个相同的蹄形磁铁、电源、电键、导线．[教学步骤]引入新课:教师:磁场的基本性质是什么？学生：回首前面学习的内容，得出磁场的基本性质是磁场的基本性质是对放入其中的磁体或电流有力的作用。教师：在磁场的基本性质里，其中磁场对电流的作使劲称为安培力。（引入安培力观点）一、探究安培力的方向1、实验与探究（电流垂直磁场）实物演示：①电流垂直纸面向里，磁场方向向下。②电流垂直纸面向里，磁场方向向上。学生：察看以上实验，得出现象（电流垂直纸面向里，磁场方向向下，安培力水平向左；电流垂直纸面向里，磁场方向向上，安培力水平向右）教师:课件重复演示以上两个实验，然后根据实验现象让学生议论安培力方向与磁场方向是否相关，最后得出结论（安培力方向与磁场方向相关）教师:先课件演示“③电流垂直纸面向外，磁场方向向上”的实验，让学生察看出此时安培力水平向左的现象，然后再实物演示进行考证，接着比较实验②、③，让学生议论安培力方向与电流方向是否相关，最后得出结论（安培力方向与电流方向相关）学生议论与沟通：安培力F的方向跟磁场方向、电流方向之间到底有什么关系？结论：安培力既垂直与磁场方向，也垂直与电流方向。2、左手定则（判断安培力方向的方法）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，让磁感线垂直穿下手心，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。习题1、请画出以下各图的安培力的示意图IBB二、安培力的大小猜想:当导线方向与磁场方向垂直时，安培力的大小可能与哪些因素相关呢？（电流的大小，导线的长度，磁场）1、实验探究安培力的大小（控制变量法）实物演示①:探究F与I的关系(磁场、L不变)学生：察看实验现象，得出结论（I增大，F增大）教师：定量实验表示磁场、L不变，F∝I实物演示②:探究F与L的关系(磁场、I不变)学生：察看实验现象，得出结论（L增大，F增大）2、结论：当导线方向与磁场方向垂直时，F∝ILF=KILK=F/IL教师：定量实验发现，在同一磁场中，不论电流I、导线长度L怎样改变，比值K老是确定的;但在不同的磁场中，比值K一般不同。(学生议论比值K与什么相关?)结论：比值K与磁场相关。教师：进一步定量又实验发现，在电流I与导线长度L的乘积IL一定的情况下，当磁场增强时，定量实验发现电流所受的安培力F变大，即比值K也变大。（学生思考比值K代表磁场的什么性质?）结论:比值K的大小代表了磁场的强弱(引入磁感觉强度)三、磁感觉强度1、定义：物理学规定，当通电导线与磁场方向垂直时，通电导线所受的安培力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫磁感觉强度，用符号B表示磁感觉强度。2、大小：B=F/ILF=BIL(条件:B⊥I)单位：特斯拉，简称特，国际符号T1T1

NAm3、方向：磁感觉强度是矢量，把某点的磁场方向定义为该点的磁感觉强度的方向。4、意义：磁感觉强度B是表示磁场强弱和方向的物理量，它的大小只由磁场本身决定，与其余量无关，即只需磁场确定，磁感觉强度就确定。习题2、磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，它的电流强度是2.5A，导线长1cm，它受到的安培力为5×10-2N，则这个地点的磁感觉强度是多大？(答案：2T)如果把通电导线中的电流强度增大到5A时，这一点的磁感觉强度应是多大？(答案：2T)学生议论与沟通：磁场是抽象物质，怎样形象、直观地描绘磁感觉强度？5、磁感线用磁感线的疏密程度表示磁感觉强度的大小；磁感线的切线方向表示磁感觉强度的方向。6、匀强磁场:如果磁场的某一地区里，磁感觉强度的大小和方向处处相同，这个区域的磁场就是匀强磁场。匀强磁场产生根源：距离很近的两个异名磁极之间的磁场，通电螺线管内部的磁场（除边缘部分外）都可认为是匀强磁场。匀强磁场的磁感线散布特点：间距相等的平行线。四、学习小结定义安培大小：F=BIL（注意B⊥L）力磁

方向：用左手定则判断定义大小：B=F/IL（注意B⊥L）感方向：磁感觉强度的方向与磁场方向相同应物理意义：描绘磁场强弱物理量强度形象表示方法：磁感线匀强磁场学生思考：前面我们是在通电导线与磁场互相垂直的简单情况下获得安培力大小与电流大小、导线长度、磁感觉强度相关的，即F=ILB。除此之外，安培力大小还与什么因素相关呢？教师:课件演示安培力大小与I与B的夹角相关.得出结论(①当I⊥B时,F=Fmax②当

I//B

时,F=0

③

当

I

与B斜交时,0＜F＜Fmax)课后思考:

详细安培力

F与

I

与B的夹角有什么定量关系？习题

3、对于磁感觉强度，下列说法正确的选项是（

C）A．由

B=F/IL

可知：磁场中某处的磁感觉强度大小随通电导线中电流

I的减小而增大B．由B=F/IL可知：磁场中某处的磁感觉强度