人教新课标(标准实验版)选修3-1第三章:磁场对通电导线的作用(课件12张PPT+教案+练习等9份打包)( 周村区实验中学 周亮)

文档属性

名称 人教新课标(标准实验版)选修3-1第三章:磁场对通电导线的作用(课件12张PPT+教案+练习等9份打包)( 周村区实验中学 周亮)
格式 zip
文件大小 1.6MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 物理
更新时间 2016-04-02 06:44:38

文档简介

学情分析
学生通过前面的学习已经掌握了电流、磁感应强度的相关知识,已经知道通电导线在磁
场中会受到的力的作用,通过本节学习进一步知道这个力是安培力,会判断方向。本节需要学生具有一定的空间想象能力,我校学生在这方面能力欠缺,因此必须通过通过一定的训练加以巩固和练习。
左手定则是判断电流或运动电荷在磁场中受力方向的有用手段,由于初中课程并不要求学生掌握左手定则,所以,本课教学时应当给学生提供足够的练习机会,让学生通过反复的练习予以掌握。
磁电式电流表是安培力的典型应用,要结合磁电式电流表的教学,对学生进行技术教育。让学生从中看到,在电流表中通过怎样的技术处理,使电流表线圈受力偏转之后能保持平衡状态,使磁场始终保持与线圈平行,以使磁场力仅与电流大小成正比,从而保证电流表的刻度均匀。
效果分析
本节设计能够突出新课程中重过程、重方法、重体验的理念,始终以情景问题为依托,引导学生去思考、总结、归纳,凸现了学生分析能力、思维探究能力、实验能力和评价能力的培养,注重了信息技术与物理学科教学的结合。教学中尽可能多地让学生参与课堂教学活动,加深课堂教学的实效,体现了以学生为主体的教学理念。从课后作业和学生反馈等情况来看,取得了比较好的效果。
课 题
通电导线在磁场中受到的力(第一课时)




1.知道什么是安培力,
2.知道左手定则的内容,会用左手定则熟练地判定安培力的方向,并会用它解答有关问题.
3.了解磁电式电流表的内部构造和工作原理。
学习
重点
安培力的方向确定。
学习
难点
左手定则的运用(尤其是当电流和磁场不垂直时,左手定则如何变通使用)。
任务一 预习导学
安培力:通电导线在磁场中受到的力
问题1:安培力的方向
1.实验:安培力的方向与哪些因素有关
①实验装置如右图所示,实验时如何改变磁场方向?如何改变电流方向?
②做实验,填写下面表格。
实验次数
磁场方向
电流方向
安培力的方向
1
向下
垂直纸面向外
2
垂直纸面向里
3
向上
4
垂直纸面向外

③结论:
(1)安培力的方向和 、 有关系。
(2)安培力的方向既跟磁场方向垂直,又跟电流方向垂直,也就是说,安培力的方向总是垂直于
和 所在的平面。
(3)通电直导线所受安培力的方向和磁场方向、电流方向之间的关系,可用 来判断。
(4)左手定则的内容

2.练习:
(1)判断下图中导线所受安培力的方向
(2)关于通电直导线所受的安培力F、磁感应强度B和电流I三者方向之间的关系,下列说法中正确的是( )
A.F、B、I的三者必定均相互垂直
B.F必定垂直于B、I,但B不一定垂直于I
C.B必定垂直于F、I,但F不一定垂直于I
D.I必定垂直于F、B,但F不一定垂直于B
问题2:平行通电直导线之间的的相互作用
1.实验现象:
①电流的方向相同时:两平行导线相互 。
②电流的方向相反时:两平行导线相互 。
2.请用学过的知识(安培定则和左手定则)分析解释上面的实验现象:
问题4:磁电式电流表
(1)电流表主要由哪几部分组成的?
(2)磁电式电流表的工作原理
(3)电流表中磁场分布有何特点呢?为何要如此分布?
(4)磁电式仪表的优缺点是什么?
任务二 重难点探究
例1.一段通电的直导线平行于匀强磁场放入磁场中,如图所示导线上电流由左向右流过.当导线以左端点为轴在竖直平面内转过900的过程中,导线所受的安培力( )
A.大小不变,方向也不变
B.大小由零逐渐增大,方向随时改变
C.大小由零逐渐增大,方向不变
D.大小由最大逐渐减小到零,方向不变
例2.通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内,电流方向如图所示,ab边与MN平行。关于MN的磁场对线框的作用,下列叙述中正确的是(  )
A.ab、cd边所受的安培力方向相同
B.ad、bc边所受的安培力方向相同
C.ab、cd边所受安培力方向相反
D.ad、bc边所受的安培力方向相反
任务三 课堂检测
下图中导线方向与磁场方向垂直。每个图都标明了两个量的方向,请画出第三个量的方向。
【学有所得】?
教材分析
安培力和下一节的洛伦兹力是本章的核心内容,这些知识不仅在学习《物理选修3-2》各章要用到,在工农业生产和高新科技发展中都有广泛的应用。安培力的方向和大小是本节的重点,弄清安培力,电流,磁感应强度三者的空间关系是本节的难点。安培力的方向一定与电流,磁感应强度的方向都垂直,但电流方向与磁感应强度的方向可以成任意的角度,当电流的方向与磁感应强度的方向垂直时,安培力最大。对此学生常常混淆。例如,在解决实际问题时,误以为安培力,电流,磁感应强度一定是两两垂直的等,另外,空间想象能力对本节的学习至关重要。要使学生能够看懂立体图,熟悉各种角度的侧视图,俯视图和剖面图,需要一定的训练巩固。?
教师观评情况记录表
课程名称
通电导线在磁场中受到的力(第一课时)
授课者
周亮
评课地点
周村实验中学高二物理办公室
评课人
高二物理备课组
授课过程摘要
一、导入新课:小小电动机(激发学生兴趣和求知欲)
二、演示实验:教师按照课本p81页进行实验:(培养观察能力) (1)?改变电流的方向,观察发生的现象。 (2)?交换磁铁的位置,再观察发生的现象。
教师指出:磁场对电流有力的作用,力的方向与电流方向和磁场方向有关。 三、讲授新课:安培力——磁场对电流的作用力。
(1)猜想与假设:安培力与哪些因素有关?引导学生在上述实验的基础上提出猜想。
(2)分析、讨论:安培力可能与通电导线的长度、电流以及磁场等因素有关。教师引导学生实验探究、分析、讨论;得出结论。 (3)归纳:教师引导学生得出结论:安培力的方向和磁场方向、电流方向有关。
(4)讲授:左手定则的内容:伸开左手,使大拇指与其余四个手指垂直,并与手掌在同一平面内,让磁感线垂直穿过手心,四指指向电流方向,这时大拇指所指方向即为通电导线在磁场中的所受安培力的方向。 (5)练习掌握:给学生提供足够的练习机会,让学生通过反复的练习掌握左手定则。
四、应用发展 讲授磁电式电流表的工作原理:请学生阅读课文、教师出示中学实验室使用的电流表,并以课件演示磁电式电流表结构的示意图。 教师提示注意: (a)铁芯、线圈和指针是一个整体。(b)铁芯转动时螺旋弹簧变形,反抗线圈的转动。 从而深刻理解电流计的指针发生偏转的原理.




1、教学设计思路较清晰,课堂教学能根据教学设计,很好的达到教学目的。
2、能充分利用视频和实验,调动学生学习的积极性。
3、能通过创设活动,情景引导学生参与课堂教学。
4、教学基本功扎实(教态、语言、逻辑、引导)。
5、注重培养让学生记笔记的习惯、能有效引导学生学会自己归纳、总结。




优点:
1、?精心设计,调动了学生自主学习的兴趣
2、?别具一格的引导过程,突出了自主、探究的学习方式
3、师生、生生互动,较好地处理了传授知识与培养能力的关系
缺点:
教学过程可以在更加简练紧凑些
教学评价标准
项目 等级
A
B
C
D
教学目标

内容安排

课堂组织

教学过程

教学手段

学生活动

师生互动

教学效果

磁场对通电导线的作用力(第一课时)
一、基础考察
1.关于通电导线所受安培力F的方向,磁场B的方向和电流I的方向之间的关系,下列说法正确的是(  )
A.F、B、I三者必须保持相互垂直 B.F必须垂直B、I,但B、I可以不相互垂直
C.B必须垂直F、I,但F、I可以不相互垂直 D.I必须垂直F、B,但F、B可以不相互垂直
2.在地球赤道上空,沿东西方向水平放置一根通以由西向东的直线电流,则此导线( )
A.受到竖直向上的安培力 B.受到竖直向下的安培力
C.受到由南向北的安培力 D.受到由西向东的安培力
3.关于通电导线在磁场中所受的安培力,下列说法正确的是 ( )
A.安培力的方向就是该处的磁场方向
B.安培力的方向一定垂直于磁感线和通电导线所在的平面
C.若通电导线所受的安培力为零.则该处的磁感应强度为零
D. 安培力的方向一定与磁感线和通电导线所在的平面平行
二.自由通电导线在磁场中的运动
1.如图所示,长直导线通电为I1,通过通以电流I2环的中心且垂直环平面,当通以图示方向的电流I1、I2时,环所受安培力( )
A.沿半径方向向里 B.沿半径方向向外
C.等于零 D.水平向左 E.水平向右
2.如图所示,均匀绕制的螺线管水平放置,在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A,A与螺线管垂直,A导线中的电流方向垂直纸面向里,开关S闭合,A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是( )
A.水平向左 B.水平向右 C.竖直向下 D.竖直向上
3.如图所示,把一重力不计可自由运动的通电直导线AB水平放在蹄形磁铁磁极的正上方,当通以图示方向的电流时,导线的运动情况是(从上往下看)( )
A.顺时针方向转动,同时下降 B.顺时针方向转动,同时上升
C.逆时针方向转动,同时下降 D.逆时针方向转动,同时上升
4.把轻质导线圈用细线挂在磁铁N极附近,磁铁的轴线穿过线圈中心,且在线圈平面内。当线圈通以图示方向的电流时线圈将( )
A.发生转动,同时靠近磁铁 B.发生转动,同时远离磁铁
C.不发生转动,只靠近磁铁 D.不发生转动,只远离磁铁
5.两个相同的轻质铝环能在一个光滑的绝缘圆柱体上自由移动,设大小不同的电流按如图所示的方向通入两铝环,则两环的运动情况是( )
A.都绕圆柱体转动
B.彼此相向运动,且具有大小相等的加速度
C.彼此相向运动,电流大的加速度大
D.彼此背向运动,电流大的加速度大
6.如下面六幅图所示,通有电流的导体A可以自由运动,判断导线A受安培力的情况及在安培力作用下导线将如何运动。
7.两条导线互相垂直,如图所示,但相隔一段较小的距离,其中一条AB是固定的,另一条CD能自由转动,当直流电流按图示方向通入两条导线时,CD导线将 ( )
A.逆时针方向转动,同时靠近导线AB
B.顺时针方向转动,同时靠近导线AB
C.逆时针方向转动,同时离开导线AB
D.顺时针方向转动,同时离开导线AB
课件12张PPT。学习目标:1.知道什么是安培力;
2.能熟练地应用左手定则判断安培力的方向,并会计算安培力的大小;
3.了解磁电式电流表的结构和工作原理;
演示:按照右图所示进行实验。
1、改变导线中电流的方向,观察受力方向是否改变。通电导线在磁场中受到的力称为安培力一、安培力的方向2、上下交互磁场的位置以改变磁场的方向,观察受力方向是否变化F、B、I方向关系左手定则:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一平面内;让磁感应线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时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遵循左手定则左手定则四指 电流磁感线 穿手心 大拇指 受力30°IIIBBB【例1】画出图中第三者的方向。例题2:如图所示,两条平行的通电直导线之间会通过磁场发生相互作用 请使用刚学过的知识解释本实验结果。同向电流相互吸引。反向电流相互排斥。现象:同向电流反向电流幻灯片 700.02N
水平向右0.02N
垂直导线,
斜向左上方将长度为20cm、通有0.1A电流的直导线放入一匀强磁场中,电流与磁场的方向如图所示,已知磁感应强度为1T。试求出下列各图中导线所受安培力的方向IBIB30°IBGGLX 巩固练习二、磁电式电流表1、电流表的构造 如图所示是电流表的构造图,在一个很强的蹄形磁铁的两极间有一个固定的圆柱形铁芯,铁芯外面套有一个可以转动的铝框,铝框上绕有线圈,铝框的转轴上装有两个螺旋弹簧和一个指针,线圈的两端分别接在这个螺旋弹簧上,被测电流通过弹簧流入线圈。2电流表的工作原理 如图所示,当电流通过线圈时,线圈上跟轴线平行的两边在安培力作用下,使线圈绕轴线转动,从而使螺旋弹簧被扭动,带动指针发生偏转 由左手定则可知,当流入线圈中的电流方向改变时,线圈上产生的安培力的方向也改变,从而使线圈和指针偏转的方向也改变。所以,根据指针偏转的方向,可以知道被测电流的方向。3、电流表的特点1、灵敏度高,可以测量很弱的电流,但是绕制线圈的导线很细,允许通过的电流很小;2、电流和安培力成正比,所以电流表的刻度是均匀的;3、电流方向改变,安培力方向也改变,线圈朝相反方向转动。“通电导线在磁场中受到的力”课后反思
对于这节课教材课标有三个目标,一个是安培力的方向,会用左手定则判断安培力的方向;二是知道磁电式电表的基本结构以及运用它测量电流大小和方向的基本原理。
本节设计能够突出新课程中重过程、重方法、重体验的理念,始终以情景问题为依托,引导学生去思考、总结、归纳,凸现了学生分析能力、思维探究能力、实验能力和评价能力的培养,注重了信息技术与物理学科教学的结合。教学中尽可能多地让学生参与课堂教学活动,加深课堂教学的实效,体现了以学生为主体的教学理念。从课后作业等情况来看,取得了一定的效果。但仍有几点反思:
1、知识层次方面:本节内容含量不多,需把握演示实验的时间,完成本节要用一课时,要求全体学生参与思考讨论,学习体会安培力方向的判断方法。左手定则是比较抽象的内容,学生不易理解,设计时采用演示实验的方法,用事实说话,易于帮助学生理解。
2、学生方面:个人认为学生对实验的能力欠缺,加强引导是关键。设计应把重点放在学生物理思维的养成上。为了提升学生分析思考物理问题的能力,设计中采用了演示实验和大屏幕相配合,把每步演示实验的结果及时记录下来,便于实验后进行思考讨论,得出实验结论。
3、教师方面:注意语言的组织,加强教师对知识的引导作用。并做好示范作用,了解学生的知识层次。尽量照顾全体。
4、不足
1)在学习左手定则时,应让学生参与到实验中,把实验和定则理论再次结合,活用定则,既验证定则的正确性,又应用了定则。两全其美。
2)时间安排更合理,留时间当堂检测反馈,提高教学效率。
课标分析
1.课标基本要求: 通过实验认识安培力,会判断安培力的方向;会计算匀强磁场中安培力的大小。 2.课标发展要求: 了解磁电式电流表的工作原理;会用矢量分解方法,推导导线与磁场不垂直时的安培力公式。 3.课标解读说明: 不要求计算导线与磁场不垂直时的安培力。利用安培力公式,综合其他力学规律,求解力学与电学综合的问题只限于所受各力在一条直线上或者相互垂直的情形。
本节课是在了解磁场概念的基础上对磁场基本特性应用的一节课;安培力是高考重点概念之一,也是磁场基本特性的应用之一,学习本课为后面2节课“磁场对运动电荷的作用力”及“带电粒子在匀强磁场中的运动”做好学习铺垫;也为今后学习“电磁感应”及力电综合问题打下基础。