【大单元·任务式】《14.5.1磁场对通电导线的作用力(第一课时)》大单元教学分课时课件(25页)--北师大2024版9年级

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名称 【大单元·任务式】《14.5.1磁场对通电导线的作用力(第一课时)》大单元教学分课时课件(25页)--北师大2024版9年级
格式 pptx
文件大小 9.8MB
资源类型 试卷
版本资源 北师大版
科目 物理
更新时间 2026-01-28 00:00:00

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文档简介

(共25张PPT)
磁场对通电导线的作用力
(第一课时)
第1节
第13章 电功和电功率

大单元教学
(北师大版)九年级
大单元知识框架
学习目标
1.物理观念:知道磁场对通电导线有力的作用,明确力的方向与电流、磁场方向的关系,会用左手定则判断受力方向,了解该过程中电能转化为机械能。
2.科学思维:能运用控制变量法分析实验中力的方向变化规律,通过左手定则建立“电流-磁场-受力”的三维方向关联。
3.科学探究:参与 “磁场对通电导线作用” 的实验操作,记录现象并分析得出力的方向影响因素。
4.科学态度与责任:体会实验探究的严谨性,认识磁场对通电导线的作用在电动机中的应用价值。
激趣导入
电动玩具车通电后会运动,电风扇通电后扇叶会转动,电流表有电流通过时指针会偏转…这些物体通电后,玩具车、扇叶、指针的运动状态发生了改变,说明它们都受到了力的作用。是谁对它们施加了力的作用?这些力又有怎样的规律呢?
电动玩具车
任务一:磁场对通电导线的作用
S
N
I
+
_
磁体周围存在什么?
通电导体棒周围存在什么?
磁场
磁场
磁体间通过磁场相互作用
通电导线是不是也会受到磁场的作用力呢?
装置:如图所示,把导体棒放在磁场里,接通电源,观察导体棒的运动。
尽量选择轻质、光滑的直导线,减小与金属轨道间的摩擦,导线不能由铁、钴、镍等磁性材料制作,以免影响实验
实验:通电导体棒在磁场中运动
新知探究
1. 闭合开关,观察导体棒的运动;
2. 把电源的正、负极对调后接入电路,使通过导体棒的电流方向与原来相反,观察导体棒运动的方向;
3. 保持导体棒中的电流方向不变,但把蹄形磁体的上、下磁极调换一下,使磁场方向与原来相反,观察导体棒运动的方向;
注意:开关不能长时间闭合!避免短路带来的危害
实验过程:
新知探究
实验步骤:
接通电源,有电流通过这根直导线,电流的方向是从b到a的。
这时会看到导线ab由静止开始向右运动。
1.闭合开关。
新知探究
改变电流方向前
改变电流方向后
结论:通电导体在磁场中受力方向与电流方向有关
2.只改变电流方向,观察导线ab的运动方向
新知探究
现象:
改变磁场方向前
改变磁场方向后
结论:通电导体在磁场中受力方向与磁场方向有关
3.只改变磁场方向,观察导线ab的运动方向。
新知探究
现象:
新知探究
观看视频:探究通电导线在磁场中受力
实验现象:
磁场方向不变,改变电流方向,导体运动方向也发生了改变。
闭合开关,原来静止在磁场中的导体发生运动。
电流方向不变,改变磁场方向,导体运动方向发生了改变。
N
I
F

S
I

F
N
S
I
F

N
S
新知探究
思考:如果电流的方向和磁场的方向都变得相反,通电导线受力的方向会怎样?
电流方向和磁场方向同时改变,导线受力方向不变
I
F
N
S
新知探究
归纳总结:
1.通电导线在磁场中会受到力的作用;
2.通电直导线在磁场中受到力的方向与电流的方向、磁场的方向有关;
3.当电流方向或磁场方向变得相反时,通电导线受力的方向也变得相反。
导线由静止开始运动,消耗电能,动能增加
新知探究
1.在右图所示的实验中,闭合开关后,导线ab因受磁场力的作用由静止开始运动,那么蹄形磁体受到导线b对它的作用力吗?
新知探究
交流讨论:
根据力的作用是相互的,导线 ab 受到磁体的磁场力时,磁体也会受到导线 ab 的反作用力。这两个力大小相等、方向相反,且同时产生、同时消失。
2.如果增大通过导线ab的电流,其在磁场中运动的情况有什么不同?这说明了什么?
新知探究
交流讨论:
增大电流后,导线 ab 会运动得更快。
这说明通电导线在磁场中受到的力的大小与电流大小有关,电流越大,导线受到的磁场力越大,运动状态的改变越明显。
新知探究
科学窗:磁场对通电导线作用的方向
当通电导线与磁场方向垂直时,磁场对通电导线作用力的方向与磁场方向、电流方向之间的关系,可用右图所示的方法来表示。
伸开左手,拇指与四指在同一平面内并互相垂直,让磁感线垂直穿入手心,四指指向电流方向,则拇指所指的方向就是磁场对通电导线作用力的方向。
左手定则
【例1】如图所示实验中,闭合开关,导体ab向右运动,下列操作能让导体ab向左运动的是(  )
A.改变电压大小 B.改变电流方向
C.改变电流大小 D.改变导体ab长度
B
即时训练
【例2】通电直导线在磁场中受到磁场力的方向可以用左手定则来判断:伸开左手,使大拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内,让磁感线垂直穿过掌心,并使四指指向电流的方向,这时大拇指所指的方向就是通电直导线所受磁场力的方向,如图甲所示。请你判断:图乙中的线圈是_________(选填“顺时针”或“逆时针”)转动的。
顺时针
即时训练
课堂小结
练习与应用
1.关于通电导体在磁场中受力的说法,正确的是(  )
通电导体在磁场中一定受到力的作用
B. 受力方向只与电流方向有关
C. 受力方向只与磁场方向有关
D. 电流方向和磁场方向同时反向,受力方向不变
D
练习与应用
2.探究“通电导体在磁场中受力情况的实验装置如图所示,闭合开关后铜棒向右摆动,下列操作可使铜棒向左摆动的是( )
A.换用更粗的等长铜棒
B.将电源正、负极对调
C.向右移动滑动变阻器的滑片
D.将电源正、负极和磁体N、S极同时对调
B
练习与应用
3.要增大通电导体在磁场中受到的作用力,下列方法可行的是(  )
减小导体的长度
B. 减小导体中的电流
C. 增大导体中的电流
D. 改变磁场方向
C
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