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磁场对电流的作用教案5篇
作为一名老师,总不可避免地需要编写教案,借助教案可以恰当地选择和运用教学方法,调动学生学习的积极性。那么优秀的教案是什么样的呢?下面是小编帮大家整理的磁场对电流的作用教案,仅供参考,欢迎大家阅读。
磁场对电流的作用教案1
目标:
1.通过演示实验,确认磁场对电流有力的作用。
2.了解通电导体在磁场中受到力的方向跟哪些因素有关。
3.通过演示实验,知道矩形线圈在磁场中的转动情况。
4.知道直流电动机的构造及工作原理,了解换向器的作用。
5.通过观察演示实验,培养学生的观察能力和分析问题能力。激发学生探究自然规律的兴趣。
教学重点:磁场对电流的作用;通电导体在磁场中的受力方向与什么有关
教学难点:磁场对通电线圈的作用分析;直流电动机换向器的作用分析
教学过程:
一、预习交流:
1.磁场对电流有 的作用。力的方向与 和 有关。
2.直流电动机的构造:磁极、线圈、换向器、电刷。
3.直流电动机通电转动时,
工作原理:________________________________。
能量转化:________________________________。
平衡位置是指_____________________________________________________。
转向跟________________和________________有关。
转速跟________________和________________有关。
二、互动突破:
活动一:观察磁场对通电直导线的作用
(1)如图所示组装实验器材。
(2)给直导线通电,会发现直导线 。
(3)磁场方向不变,改变直导线中的.电流方向,会发现直导线 。
(4)电流方向不变,改变磁场方向,会发现直导线 。
实验表明:磁场对电流 ,力的方向与 和 有关。
活动二:观察磁场对通电线圈的作用
观察与思考:用漆包线绕成线圈,将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场,如图所示。闭合开关,观察到的现象是:
通电线圈 (能/不能)在磁场中转动;
通电线圈 (能/不能)在磁场中持续转动下去。
活动三:怎样才能使通电线圈在磁场中持续转动?
(1)信息快递:
通电线圈的平面与磁感线垂直时,线圈受到磁场的作用力是一对 ,这个位置称为 。
(2)分析:当线圈刚转过平衡位置时,如果立即改变______________________,那么通电线圈就能在磁场力的作用下继续转动下去。完成这一任务的装置就是____________。它的作用是________________________________________________________________。
(3)直流电动机的工作原理是 ,它工作时将 能转化为 能。
三、当堂评价:
完成“WWW”
四、总结提高:
五、当堂训练:
1.通电导体在磁场中受到力的作用,受力的方向跟 和 有关.如果这两者其中之一的方向改变,则力的方向 ;如果这两者的方向同时改变,则力的方向______。
2.电动机是利用______________________的原理制成的.电动机工作时主要是把______能转化为_________能.直流电动机是用 定期改变线圈中的电流方向,从而使电动机能够连续不停地转动.
3.下列设备中没有使用电动机的是( )
A.电风扇、收录机 B.空调器、计算机
C.电冰箱、微波炉 D.电话机、电视机
4.通电导体在磁场里所受力的方向( )
A.跟电流方向和磁感线方向有关 B.只跟电流方向有关,跟磁感线方向无关
C.只跟磁感线方向有关,跟电流方向无关 D.跟电流方向和磁感线方向都无关
5.电动机的作用是:
磁场对电流的作用教案2
课前预习
一、安培力
1.磁场对通电导线的作用力叫做___○1____.
2.大小:(1)当导线与匀强磁场方向________○2_____时,安培力最大为F=_____○3_____.
(2)当导线与匀强磁场方向_____○4________时,安培力最小为F=____○5______.
(3) 当导线与匀强磁场方向斜交时,所受安培力介于___○6___和__○7______之间。
3.方向:左手定则:伸开左手,使大拇指跟其余四个手指__○8____,并且都跟手掌在___○9___,把手放入磁场中,让磁感线___○10____,并使伸开的四指指向 _○11___的方向,那么,拇指所指的方向,就是通电导线在磁场中的__○12___方向.
二、磁电式电流表
1.磁电式电流表主要由___○13____、____○14___、____○15____、____○16_____、_____○17_____构成.
2.蹄形磁铁的磁场的方向总是沿着径向均匀地分布的,在距轴线等距离处的磁感应强度的大小总是相等的,这样不管线圈转到什么位置,线圈平面总是跟它所在位置的磁感线平行,I与指针偏角θ成正比,I越大指针偏角越大,因而电流表可以量出电流I的大小,且刻度是均匀的,当线圈中的电流方向改变时,安培力的方向随着改变,指针偏转方向也随着改变,又可知道被测电流的方向。
3、磁电式仪表的优点是____○18________,可以测很弱的电流,缺点是绕制线圈的导线很细,允许通过的电流很弱。
课前预习答案
○1安培力○2垂直○3BIL○4平行○50○60○7BIL○8垂直○9同一个平面内○10垂直穿入手心○11电流○12受力○13蹄形磁铁 ○14 铁芯○15绕在线框上的线圈○16螺旋弹簧○17指针○18灵敏度高
重难点解读
一、 对安培力的认识
1、 安培力的性质:
安培力是磁场对电流的作用力,是一种性质力。
2、 安培力的作用点:
安培力是导体中通有电流而受到的力,与导体的中心位置无关,因此安培力的作用点在导体的几何中心上,这是因为电流始终流过导体的所有部分。
3、安培力的方向:
(1)安培力方向用左手定则判定:伸开左手,使大拇指和其余四指垂直,并且都跟手掌在同一个平面内,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方向,那么大拇指所指的方向就是通电导体在磁场中的受力方向。
(2)F、B、I三者间方向关系:已知B、I的方向(B、I不平行时),可用左手定则确定F的唯一方向:F⊥B,F⊥I,则F垂直于B和I所构成的平面(如图所示),但已知F和B的方向,不能唯一确定I的方向。由于I可在图中平面α内与B成任意不为零的夹角。同理,已知F和I的方向也不能唯一确定B的方向。
(3)用“同向电流相吸,反向电流相斥”(反映了磁现象的电本质)。只要两导线不是互相垂直的,都可以用“同向电流相吸,反向电流相斥”判定相互作用的磁场力的方向;当两导线互相垂直时,用左手定则判定。
4、安培力的大小:
(1)安培力的计算公式:F=BILsinθ,θ为磁场B与直导体L之间的夹角。
(2)当θ=90°时,导体与磁场垂直,安培力最大Fm=BIL;当θ=0°时,导体与磁场平行,安培力为零。
(3)F=BILsinθ要求L上各点处磁感应强度相等,故该公式一般只适用于匀强磁场。
(4)安培力大小的特点:①不仅与B、I、L有关,还与放置方式θ有关。②L是有效长度,不一定是导线的实际长度。弯曲导线的有效长度L等于两端点所连直线的长度,所以任意形状的闭合线圈的有效长度L=0
二、通电导线或线圈在安培力作用下的运动判断方法
(1)电流元分析法:把整段电流等效为多段很小的直线电流元,先用左手定则判断出每小段电流元所受安培力的方向,从而判断出整段电流所受合力方向,最后确定运动方向.
(2)特殊位置分析法:把通电导体转到一个便于分析的特殊位置后判断其安培力方向,从而确定运动方向.
(3)等效法:环形电流可等效成小磁针,通电螺线管可以等效成条形磁铁或多个环形电流,反过来等效也成立。
(4)转换研究对象法:因为电流之间,电流与磁体之间相互作用满足牛顿第三定律,这样,定性分析磁体在力的作用下如何运动的问题,可先分析电流在磁场中所受的安培力,然后由牛顿第三定律,再确定磁体所受作用力,从而确定磁体所受合力及运动方向.
典题精讲
题型一、安培力的方向
例1、电视机显象管的偏转线圈示意图如右,即时电流方向如图所示。该时刻由里向外射出的电子流将向哪个方向偏转?
解:画出偏转线圈内侧的电流,是左半线圈靠电子流的一侧为向里,右半线圈靠电子流的一侧为向外。电子流的等效电流方向是向里的,根据“同向电流互相吸引,反向电流互相排斥”,可判定电子流向左偏转。(本题用其它方法判断也行,但不如这个方法简洁)。
答案:向左偏转
规律总结:安培力方向的判定方法:
(1)用左手定则。
(2)用“同性相斥,异性相吸”(只适用于磁铁之间或磁体位于螺线管外部时)。
(3)用“同向电流相吸,反向电流相斥”(反映了磁现象的电本质)。可以把条形磁铁等效为长直螺线管(不要把长直螺线管等效为条形磁铁)。
题型二、安培力的大小
例2、如图,一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直。线段ab、bc和cd的长度均为L,且 。流经导线的电流为I,方向如图中箭头所示。导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力
A. 方向沿纸面向上,大小为
B. 方向沿纸面向上,大小为
C. 方向沿纸面向下,大小为
D. 方向沿纸面向下,大小为
解析:该导线可以用a和d之间的直导线长为 来等效代替,根据 ,可知大小为 ,方向根据左手定则.A正确。
答案:A
规律总结:应用F=BILsinθ来计算时,F不仅与B、I、L有关,还与放置方式θ有关。L是有效长度,不一定是导线的实际长度。弯曲导线的有效长度L等于两端点所连直线的长度,所以任意形状的闭合线圈的有效长度L=0
题型三、通电导线或线圈在安培力作用下的运动
例3、如图11-2-4条形磁铁放在粗糙水平面上,正中的正上方有一导线,通有图示方向的电流后,磁铁对水平面的压力将会__(增大、减小还是不变?)水平面对磁铁的摩擦力大小为__。
解析:本题有多种分析方法。⑴画出通电导线中电流的磁场中通过两极的那条磁感线(如图中粗虚线所示),可看出两极受的磁场力的合力竖直向上。磁铁对水平面的压力减小,但不受摩擦力。⑵画出条形磁铁的磁感线中通过通电导线的那一条(如图中细虚线所示),可看出导线受到的安培力竖直向下,因此条形磁铁受的.反作用力竖直向上。⑶把条形磁铁等效为通电螺线管,上方的电流是向里的,与通电导线中的电流是同向电流,所以互相吸引。
答案:减小 零
规律总结:分析通电导线或线圈在安培力作用下的运动常用方法:(1)电流元分析法,(2)特殊位置分析法, (3)等效法,(4)转换研究对象法
题型四、安培力作用下的导体的平衡问题
例4、 水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ,它们之间的宽度为L,M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻).现垂直于导轨搁一根质量为m,电阻为R的金属棒ab,并加一个范围较大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向与水平面夹角为θ且指向右斜上方,如图8-1-32所示,问:
(1)当ab棒静止时,受到的支持力和摩擦力各为多少?
(2)若B的大小和方向均能改变,则要使ab棒所受支持力为零,B的大小至少为多少?此时B的方向如何?
解析:从b向a看侧视图如图所示.
(1)水平方向:F=FAsin θ①
竖直方向:FN+FAcos θ=mg②
又 FA=BIL=BERL③
联立①②③得:FN=mg-BLEcos θR,F=BLEsin θR.
(2)使ab棒受支持力为零,且让磁场最小,可知安培力竖直向上.则有FA=mg
Bmin=mgREL,根据左手定则判定磁场方向水平向右.
答案:(1)mg-BLEcos θR BLEsin θR (2)mgREL 方向水平向右
规律总结:对于这类问题的求解思路:
(1)若是立体图,则必须先将立体图转化为平面图
(2)对物体受力分析,要注意安培力方向的确定
(3)根据平衡条件或物体的运动状态列出方程
(4)解方程求解并验证结果
巩固拓展
1. 如图,长为 的直导线拆成边长相等,夹角为 的 形,并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中,磁感应强度为 ,当在该导线中通以电流强度为 的电流时,该 形通电导线受到的安培力大小为
(A)0 (B)0.5 (C) (D)
答案:C
解析:导线有效长度为2lsin30°=l,所以该V形通电导线收到的安培力大小为 。选C。
本题考查安培力大小的计算。
2..一段长0.2 m,通过2.5 A电流的直导线,关于在磁感应强度为B的匀强磁场中所受安培力F的情况,正确的是( )
A.如果B=2 T,F一定是1 N
B.如果F=0,B也一定为零
C.如果B=4 T,F有可能是1 N
D.如果F有最大值时,通电导线一定与B平行
答案:C
解析:当导线与磁场方向垂直放置时,F=BIL,力最大,当导线与磁场方向平行放置时,F=0,当导线与磁场方向成任意其他角度放置时,0 3. 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 答案:C 解析:安培力的大小与磁场强弱成正比,与电流强度成正比,与导线的长度成正比,C正确. 4. 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 答案:AD 解析:如右图所示.对导体棒,通电后,由左手定则,导体棒受到斜向左下方的安培力,由牛顿第三定律可得,磁铁受到导体棒的作用力应斜向右上方,所以在通电的一瞬时,磁铁对桌面的压力减小,磁铁受到向左的摩擦力,因此A、D正确. 5..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 答案: A 解析: ①中通电导体杆受到水平向右的安培力,细杆所受的摩擦力可能为零.②中导电细杆受到竖直向上的安培力,摩擦力可能为零.③中导电细杆受到竖直向下的安培力,摩擦力不可能为零.④中导电细杆受到水平向左的安培力,摩擦力不可能为零.故①②正确,选A. 6.如图所示,两根无限长的平行导线a和b水平放置,两导线中通以方向相反、大小不等的恒定电流,且Ia>Ib.当加一个垂直于a、b所在平面的匀强磁场B时;导线a恰好不再受安培力的作用.则与加磁场B以前相比较( ) A.b也恰好不再受安培力的作用 B.b受的安培力小于原来安培力的2倍,方向竖直向上 C.b受的安培力等于原来安培力的2倍,方向竖直向下 D.b受的安培力小于原来安培力的大小,方向竖直向下 答案:D 解析:当a不受安培力时,Ib产生的磁场与所加磁场在a处叠加后的磁感应强度为零,此时判断所加磁场垂直纸面向外,因Ia>Ib,所以在b处叠加后的磁场垂直纸面向里,b受安培力向下,且比原来小.故选项D正确. 7. 如图所示,在绝缘的水平面上等间距固定着三根相互平行的通电直导线a、b和c,各导线中的电流大小相同,其中a、c导线中的电流方向垂直纸面向外,b导线电流方向垂直纸面向内.每根导线都受到另外两根导线对它的安培力作用,则关于每根导线所受安培力的合力,以下说法中正确的是( ) A.导线a所受合力方向水平向右 B.导线c所受合力方向水平向右 C.导线c所受合力方向水平向左 D.导线b所受合力方向水平向左 答案:B 解析:首先用安培定则判定导线所在处的磁场方向,要注意是合磁场的方向,然后用左手定则判定导线的受力方向.可以确定B是正确的. 8.如图所示,在空间有三根相同的导线,相互间的距离相等,各通以大小和方向都相同的电流.除了相互作用的磁场力外,其他作用力都可忽略,则它们的运动情况是______. 答案: 两两相互吸引,相聚到三角形的中心 解析:根据通电直导线周围磁场的特点,由安培定则可判断出,它们之间存在吸引力. 9.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.则b的电流在a处所产生的磁场的磁感应强度B的大小为 . 答案: 解析: 由安培定则和左手定则可判知导体棒a的受力如图,由力的平衡得方程: mgsin45°=Fcos45°,即 mg=F=BIL 可得B= . 10.一劲度系数为k的轻质弹簧,下端挂有一匝数为n的矩形线框abcd.bc边长为l.线框的下半部处在匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向与线框平面垂直.在下图中,垂直于纸面向里,线框中通以电流I,方向如图所示.开始时线框处于平衡状态,令磁场反向,磁感强度的大小仍为B,线框达到新的平衡.在此过程中线框位移的大小Δx______,方向______. 答案: ;位移的方向向下 解析:设线圈的质量为m,当通以图示电流时,弹簧的伸长量为x1,线框处于平衡状态,所以kx1=mg-nBIl.当电流反向时,线框达到新的平衡,弹簧的伸长量为x2,由平衡条件可知 kx2=mg+nBIl. 所以k(x2-x1)=kΔx=2nBIl 所以Δx= 电流反向后,弹簧的伸长是x2>x1,位移的方向应向下. 基础知识梳理: 一、磁场对通电直导线的作用安培力 1、大小:在匀强磁场中,当导线方向与磁场方向一致时F安= ;当导线方向与磁场垂直时,F安= 。 2、方向:用 定则判定。 3、注意:F安=BIL的适用条件:①一般只适用于匀强磁场;②L③如果是弯曲的通电导线,则L是指有效长度,它等于导线两端点所连直线的长度(如图所示),相应的电流方向沿L由始端流向末端. 二、安培力的应用 (一)、安培力作用下物体的运动方向的判断 1、电流元法:即把整段电流等效为多段直线电流元,先用左手定则判断出每小段电流元所受安培力的方向,从而判断出整段电流所受合力方向,最后确定运动方向。 2、特殊位置法:把电流或磁铁转到一个便于分析的特殊位置后再判断安培力方向,从而确定运动方向。 3、等效法:环形电流和通电螺线管都可以等效成条形磁铁,条形磁铁也可等效成环形电流或通电螺线管,通电螺线管也可以等效成很多匝的环形电流来分析。 4、利用结论法:①两电流相互平行时无转动趋势,同向电流相互 ;,反向电流相互 ;②两电流不平行时,有转动到相互平行且电流方向相同的趋势。利用这些结论分析,可以事半功倍. (二).处理相关安培力问题时要注意图形的变换 安培力的方向总是垂直于电流方向和磁场方向决定的平面,即一定垂直于B和I,但B和I不一定垂直.有关安培力的力、电综合题往往涉及到三维立体空间问题,如果我们变三维为二维便可变难为易,迅速解题。 典型例题: 1、通电导线或线圈在安培力作用小的平动和转动问 [例1](1) 如图,把轻质线圈用细线挂在磁铁N极附近,磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈的平面,当线圈内通过图示方向的电流时,线圈将怎样运动?_________________ (2)如图所示,有一根竖直长直通电导线和一个通电三角形金属框处在同一平面,直导线和ab平行,当长直导线内通以向上的电流时,若不计重力,则三角形金属框架将会( ) A、水平向左运动 B、水平向上运动 C、处于静止状态 D、会发生转动 [例2] 、一矩形通电线框abcd,可绕其中心轴OO转动,它处在与OO垂直的匀强磁场中(如图).在磁场作用下线框开始转动,最后静止在平衡位置.则平衡后:( ) A.线框四边都不受磁场的作用力. B.线框四边受到指向线框外部的磁场作用力,但合力为零. C.线框四边受到指向线框内部的'磁场作用力,但合力为零. D.线框的一对边受到指向线框外部的磁场作用力,另一对边受到指向线框内部的磁场作用力,但合力为零. 2、安培力参与的动力学的问题 [例3] 、 如图所示,通电导体棒AC静止于水平轨道上,棒的质量为m,长为L,通过的电流为I,匀强磁场的磁感强度为B,方向和轨道平面成角。求轨道受到AC棒的压力和摩擦力各多大。 [例4]如图所示,电源电动势E=2V,内阻r=0.5 ,竖直导轨电阻可以忽略不计,金属棒的质量m=0.1kg,R=0.5,它与导轨间的动摩擦因数=0.4,有效长度为l=0.2m,靠在导轨的外面,为使金属棒不滑动,应加一与纸面成30与棒垂直且向里的磁场,问: (1)此磁场是斜向上还是斜向下? (2)B的范围是多少? [例5]如图所示,一个密度=9g/cm3、横截面积S=10mm2的金属环,处于径向对称方向发散的磁场中,环上各处的磁感应强度为B=0. 35 T,若在环中通以顺时针方向(俯视)电流I=10 A,并保持△t=0. 2 s,试分析:环将做什么运动?运动的距离是多少?(不计空气阻力,g= 10 m/s2) (一)教学目的 1.知道磁场对通电导体有作用力。 2.知道通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁感线方向有关,改变电流方向或改变磁感线方向,导体的受力方向随着改变。 3.知道通电线圈在磁场中转动的道理。 4.知道通电导体和通电线圈在磁场中受力而运动,是消耗了电能,得到了机械能。 5.培养学生观察能力和推理、归纳、概括物理知识的能力。 (二)教具 小型直流电动机一台,学生用电源一台,大蹄形磁铁一块,干电池一节,用铝箔自制的圆筒一根(粗细、长短与铅笔差不多),两根铝箔条(用透明胶与铝箔筒的两端相连接),支架(吊铝箔筒用),如课本图12-10的挂图,线圈(参见图12-2),抄有题目的小黑板一块(也可用投影片代替)。 (三)教学过程 1.引入新课 本章主要研究电能;第一节和第二节我们研究了获得电能的原理和方法,第三节我们研究了电能的输送。电能输送到用电单位,要使用电能,这就涉及到用电器,以前我们研究了电灯、电炉、电话等用电器,今天我们要研究另一种用电器--电动机。 出示电动机,给它通电,学生看到电动机转动,提高了学习兴趣。 提问:电动机是根据什么原理工作的呢? 讲述:要回答这个问题,还得请同学们回忆一下奥斯特实验的发现--电流周围存在磁场,电流通过它产生的磁场对磁体施加作用力(如电流通过它的磁场使周围小磁针受力而转动)。根据物体间力的作用是相互的,电流对磁体施加力时,磁体也应该对电流有力的作用。下面我们通过实验来研究这个推断。 2.进行新课 (1)通电导体在磁场里受到力的作用 板书课题:〈第四节 磁场对电流的作用〉 介绍实验装置,将铝箔筒两端的铝箔条吊挂在支架上,使铝箔筒静止在磁铁的磁场中(参见课本中的图12-9)。用铝箔筒作通电导体是因为铝箔筒轻,受力后容易运动,以便我们观察。 演示实验1:用一节干电池给铝箔筒通电(瞬时短路),让学生观察铝箔筒的运动情况,并回答小黑板上的题1:给静止在磁场中的铝箔筒通电时,铝箔筒会_____,这说明_____。 板书:〈1.通电导体在磁场中受到力的.作用。〉 (2)通电导体在磁场里受力的方向,跟电流方向和磁感线方向有关 教师说明:下面我们进一步研究通电导体在磁场里的受力方向与哪些因素有关。 演示实验2:先使电流方向相反,再使磁感线方向相反,让学生观察铝箔筒运动后回答小黑板上的题2:保持磁感线方向不变,交换电池两极以改变铝箔筒中电流方向,铝箔筒运动方向会______,这说明______。保持铝箔筒中电流方向不变,交换磁极以改变磁感线方向,铝箔筒运动方向会______,这说明______。 归纳实验2的结论并板书:〈2.通电导体在磁场里受力的方向,跟电流方向和磁感线方向有关。〉 (3)磁场对通电线圈的作用 提问:应用上面的实验结论,我们来分析一个问题:如果把直导线弯成线圈,放入磁场中并通电,它的受力情况是怎样的呢? 出示方框线圈在磁场中的直观模型(磁极用两堆书代替),并出示如课本上图12-10的挂图(此时,图中还没有标出受力方向)。 引导学生分析:通电时,图甲中ab边和cd边都在磁场中,都要受力,因为电流方向相反,所以受力方向也肯定相反。提问:你们想想看,线圈会怎样运动呢? 演示实验3:将电动机上的电刷、换向器拆下(实质是线圈)后通过,让学生观察线圈的运动情况。 教师指明:线圈转动正是因为两条边受力方向相反,边说边在挂图上标明ab和cd边的受力方向。 提问:线圈为什么会停下来呢? 利用模型和挂图分析:在甲图位置时,两边受力方向相反,但不在一条直线上,所以线圈会转动。当转动到乙图位置时,两边受力方向相反,且在同一直线上,线圈在平衡力作用下保持平衡而静止。 板书结论:〈3.通电线圈在磁场中受力转动,到平衡位置时静止。〉 (4)讨论 ①教材中的"想想议议"。 ②小黑板上的题3:通电导体在磁场中受力而运动是消耗了______能,得到了______能。 3.小结:板书的四条结论。 4.作业(思考题):电动机就是根据通电线圈在磁场中受力而转动的道理工作的。但实际制成电动机时,还有些问题需要我们解决,比如:通电线圈不能连续转动,而实际电动机要能连续转动,这个问题同学们先思考,下节我们研究。 (四)说明 1.受力方向与电流方向和磁感线方向垂直,这一点不能从实验直接得到(因为运动方向并不一定是受力方向),且与后面学习联系不大,本教案没讲这一点。 2.教案最后的思考题是为下节学习作准备。 课时:1课时。 教学要求: 1.知道磁场对电流存在力的作用,知道通电导体在磁场中受力方向与电流方向,以及磁感线方向有关系。改变电流方向,或改变磁感线方向,导体的受力方向随着改变。能说明通电线圈在磁场中转动的道理。 2.知道通电导体和通电线圈在磁场中受力而运动,是消耗了电能,得到了机械能。 3.培养、训练学生观察能力和从实验事实中,归纳、概括物理概念与规律的能力。 教学过程 一、引人新课 首先做直流电动机通电转动的演示实验,接着提出问题: 电动机为什么会转动? 要回答这个问题,还得请同学们回忆一下奥斯特实验的发现——电流周围存在着磁场,并通过磁场对磁体发生作用,即电流对磁体有力的作用,再让我们逆向思索,磁体对电流有无力的作用呢?即磁体通过其磁场对电流有无力的作用呢? 现在就让我们共同沿着这一逆向思索所形成的猜想,设计实验,进行探索性的研究。 板书:四、研究磁场对电流的作用 二、演示实验 板书:1.实验研究: 1.介绍实验装置的同时说明为什么选择这些实验器材,渗透实验的设计思想。 2.用小黑板或幻灯出示观察演示实验的记录表格,如下: 3.按照实验过程,把课本1、2两个实验,用边演示,边指导观察,边提出问题的`方式,连续完成。要求学生完成观察演示实验的记录和思考回答表中的问题: “通电铜棒在磁场中,运动的原因是什么?” 这样做,一是引导学生发现磁场对电流也存在力的作用,二是进一步巩固、深化力的概念。 4.对学生通过观察,归纳概括出的结果,要做小结:(板书小结如下) 通电导体在磁场中受到力的作用,力的方向与电流方向、磁感线方向是相互垂直的.不论是改变电流方向,还是改变磁场方向,都会改变力的方向 三、应用 板书:2.实验结论的应用: 1.出示线圈在磁场中的演示实验装置,并提出问题让学生思考: 应用上面实验研究的结论,分析判断通电的线圈在磁场中会发生什么现象? 2.出示方框线圈在磁场中的直观模型,并用小黑板或幻灯片把模型的平面图展示出来,以助学生思考。 3.在学生作出判断的基础上,演示通电线圈在磁场中所发生的现象,来证验学生的分析,判断是否正确。(关于这个实验装置见前面的“实验”) 4。在实验验证的基础上过渡到教材中的“想想议议”上来,无论学生解释得完整,或者不完整都没有关系,可以留下来课后讨论,为下一节课继续分析埋下伏笔. 四、讨论 板书:问题讨论 怎样旧能的转比与守恒的观点,来说明通电导体和通电线圈在磁场中发生运动的现象?启发讨论的子问题:l.通电导体和通电线圈发生运动时,消耗了什么能?得到了什么能?2.你所说的消耗的能和你所说的得到的能守恒吗?为什么? 五、小结 板书:课堂小结 学生小结,或师生共同小结,本节课学到了什么? 板书设计 四、研究磁场对电流的作用 1.实验研究2.实验结论的应用3.问题讨论 结论:____________问题:_____________①____________ ______________ __________________②______________ ____________想想议议________4.课堂小结 _____________ _______________ __________________ _____________ _______________ __________________ 【磁场对电流的作用教案】相关文章: 磁场对电流的作用教案03-29 《电流的磁场》教案02-23 电流的磁场教案10篇03-29 《电流的磁场》教学反思04-01 《电流的测量》教案02-26 高二物理磁场教案10-01 电流的热效应教案02-25 电流与电压和电阻的关系教案02-21 《电流的测量》教案(通用6篇)09-11磁场对电流的作用教案3
磁场对电流的作用教案4
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