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磁场对电流的作用 教学设计

教学目的

1.使学生了解磁场对电流的作用,并掌握判定磁场对电流的作用力的方向的方法

──左手定则.

2.培养学生的观察能力,归纳现象的思维能力以及用图画表达事物的能力和识图

能力.

教具

铁台架,蹄形磁铁,导体(用直径为2毫米的漆包线),细金属丝,导线,干电池.(每组四人一套器材,教师演示用一套)

教学过程

一、复习提问

(1)将粉笔放置在蹄形磁铁两极之间,粉笔受力吗?

学生答:不受力,因为粉笔不是磁体.

(2)将小磁针放置在蹄形磁铁两极之间,磁针受力吗?如果受力,那是谁施的力?

学生答:受力.因为小磁针是磁体.是蹄形磁铁的磁场对它施的力.(即磁场对小磁针有力的作用.)

(3)电流周围存在着什么?若将通电导体放置在蹄形磁铁两极之间,导体会不会受力?

鼓励学生大胆猜想.(不少学生根据推理往往会猜想正确.)

教师指出:这是研究物理问题的一种方法,但需要用实验加以检验.

二、新课教学

1.实验研究

讲述:在上个世纪,许多物理学家就提出通电导体在磁场里是否受力的问题,并着手研究.其中法国物理学家安培用类似同学们桌上的装置进行研究.在这节课里,同学们要亲自动手研究,看看能发现什么规律.

(注意:(1)导体电阻很小,通电后马上断开.(2)应在导体静止时才通电进行观察.)

学生按图1装置实验(四人一组).

提问:发现什么现象?说明了什么?

学生答:导体运动.导体运动状态改变,说明通电导体受到力的作用.方向向左.(由于电流方向不同各组不完全相同)

提问:是谁给通电导体施加了力呢?这个力的受力物体是电流还是导体?(学生思考)

演示:(1)切断电流,导体虽在磁场中,却不动.(2)去掉磁场再通电流,导体也不动.

启发学生认识到是磁体周围的磁场给了电流以力的作用.(先让学生自己归纳)

2.板书课题:磁场对电流的作用

1)电流在磁场中会受力.(板书)

提问:力有哪三个要索?(大小、作用点、方向.)

指出:力的大小将在高中进行研究,下面来研究力的方向.刚才各组观察得到的作用力方向不完全相同,说明作用力的方向与某些因素有关系,如何去研究这一问题呢?

若学生不能回答,可出示蹄形磁铁(内置导体)在黑板上画出其平面图(图2)启发学生:磁铁口向右有几种放法?(两种)导体中的电流方向有几种?(两种)使学生知道共有四种情况需要研究.

让学生分组按以上四种情况实验得出作用力方向,再进行归纳:

a.比较(a)(b)得出作用力方向眼磁感线方向有关系;b.比较(a)(c)得出作用力方向跟电流方向有关系.

(出示模型,放大三者方向)

提问:能否像前面的安培定则那样用一只手反映出三者方向之间的关系.(学生尝试一下)

在学生感到困难不能解决时,阅读课本中的左手定则,再用来判断图2中各图,看看是否符合.

(2)左手定则──判断电流方向、磁感线方向、通电导体受力方向间的关系.

板书)

练习判断图3中导体受力方向.

对图(C)学生会感到不能判断,存在问题.

启发学生:前面实验中研究的是电流方向与磁感线方向垂直时的情况,对图(c)中电流方向与磁感线方向平行时是否受力还需要用实验来确定.学生分组按图4装置实验.

提问:此时通电导体是否受力?

学生答:不受力.

(3)电流方向与磁感线方向平行时,电流不受力.(板书)

分析图5中线圈各边的受力情况.

提问:ab边和cd边受到的两个力是一对平衡力吗?为什么?(让学生思考一段时间)

学生:不是平衡力.这两力不在一条直线上.

让学生判断会发生什么现象?教师演示实验,学生观察线圈在什么位置静止?(在磁感线方向与线圈平面垂直的位置──平衡位置)此时上面的两个力是一对平衡力吗?线圈能否连续转动?

指出如何使通电线圈在磁场里连续转动,有待于下节课继续研究.

提问:通电线圈在磁场里转动时,能量转化情况如何?

学生答:电能转化成机械能.

(4)通电线圈在磁场中受力而转动,消耗了电能,得到了机械能.(板书)

接下来让学生阅读课本,自己小结本节课内容.

三、课堂检查

题目:

1.由实验可知,______导体在磁场里要受到力的作用.

2.左手定则可用来判断通电导体在磁场里受力的方向和______方向、______方向之间的关系.

3.通电导体和通电线圈在磁场里受到力的作用而发生运动时,消耗了______,得到了______.

4.一蹄形磁铁,极性标志模糊不清,请你根据图6的实验现象,判断上方磁极是______,下方磁极是______.

四、作业

思考题:为什么在电流接通的瞬间,线圈在磁场中受力而转动,但又不能一直转动下去?线圈转动到什么位置就不能继续转动了?怎样才能使它一直转动?

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