2019-2020年高二物理安培力 磁感應(yīng)強(qiáng)度 人教版(I).doc

2019-2020年高二物理安培力 磁感應(yīng)強(qiáng)度 人教版(I)教學(xué)目標(biāo)：一、知識(shí)目標(biāo)1、理解磁感應(yīng)強(qiáng)度B的定義，知道B的單位是特斯拉.2、會(huì)用磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算.3、知道用磁感線(xiàn)的疏密程度可以形象地表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小.4、知道什么叫勻強(qiáng)磁場(chǎng)，知道勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線(xiàn)是分布均勻的平行直線(xiàn).5、知道什么是安培力，知道電流方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，電流受的安培力最小，等于零；電流方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，電流受的安培力最大，等于BIL.6、會(huì)用公式F=BIL解答有關(guān)問(wèn)題.7、知道左手定則的內(nèi)容，會(huì)用左手定則熟練地判定安培力的方向，并會(huì)用它解答有關(guān)問(wèn)題.二、能力目標(biāo)1、通過(guò)演示磁場(chǎng)對(duì)電流的作用的實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生利用控制變量法總結(jié)歸納物理規(guī)律的能力2、通過(guò)學(xué)習(xí)左手定則，理解磁場(chǎng)方向、電流方向和安培力方向三者之間的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生空間想像能力三、德育目標(biāo)使學(xué)生學(xué)會(huì)由個(gè)別事物的個(gè)性來(lái)認(rèn)識(shí)一般事物的共性的認(rèn)識(shí)事物的一種重要的科學(xué)方法.教學(xué)重點(diǎn)1、理解磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力大小的決定因素，掌握電流與磁場(chǎng)垂直時(shí)，安培力的大小為F BIL2、理解和掌握左手定則教學(xué)難點(diǎn)1、磁感應(yīng)強(qiáng)度概念的建立2、當(dāng)電流和磁場(chǎng)不垂直時(shí)，左手定則如何變通使用教 學(xué) 過(guò) 程教學(xué)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)意圖復(fù)習(xí)提問(wèn)、引入新課磁場(chǎng)不僅具有方向，而且也具有強(qiáng)弱，為表征磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向就要引入一個(gè)物理量.怎樣的物理量能夠起到這樣的作用呢？（緊接著教師提問(wèn)以下問(wèn)題.）1.用哪個(gè)物理量來(lái)描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向？學(xué)生答用電場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向.2.電場(chǎng)強(qiáng)度是如何定義的？其定義式是什么？學(xué)生答電場(chǎng)強(qiáng)度是通過(guò)將一檢驗(yàn)電荷放在電場(chǎng)中分析電荷所受的電場(chǎng)力與檢驗(yàn)電荷量的比值來(lái)定義的，其定義式為E=.過(guò)渡語(yǔ)：今天我們用相類(lèi)似的方法來(lái)學(xué)習(xí)描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量磁感應(yīng)強(qiáng)度.復(fù)習(xí)提問(wèn)、引入新課15-2 安培力 磁感應(yīng)強(qiáng)度一、安培力初中我們?cè)鴮W(xué)過(guò)，磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線(xiàn)能產(chǎn)生力的作用，我們把這種力叫安培力.1、磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力通常稱(chēng)為安培力.安培力是以安培的名字命名的，因?yàn)樗芯看艌?chǎng)對(duì)電流的作用力有突出的貢獻(xiàn).2、影響安培力的因素安培力與什么因素有關(guān)呢？利用教材P174演示實(shí)驗(yàn)裝置，研究安培力大小與哪些因素有關(guān)（1）與電流的大小有關(guān)保持導(dǎo)線(xiàn)在磁鐵中所處的位置及與磁場(chǎng)方向不變這兩個(gè)條件下，通過(guò)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器觸頭改變導(dǎo)線(xiàn)中電流的大小請(qǐng)學(xué)生觀(guān)察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象導(dǎo)線(xiàn)擺動(dòng)的角度大小隨電流的改變而改變，電流大，擺角大；電流小，擺角小實(shí)驗(yàn)結(jié)論：垂直于磁場(chǎng)方向的通電直導(dǎo)線(xiàn)，受到磁場(chǎng)的作用力的大小跟導(dǎo)線(xiàn)中電流的大小有關(guān)，電流大，作用力大；電流小，作用力也?。?）與通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中的長(zhǎng)度有關(guān)保持導(dǎo)線(xiàn)在磁鐵中所處的位置及方向不變，電流大小也不變，改變通電電流部分的長(zhǎng)度學(xué)生觀(guān)察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象導(dǎo)線(xiàn)擺動(dòng)的角度大小隨通電導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度而改變，導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)、擺角大；導(dǎo)線(xiàn)短，擺角小實(shí)驗(yàn)結(jié)論：垂直于磁場(chǎng)方向的通電直導(dǎo)線(xiàn)，受到的磁場(chǎng)的作用力的大小跟通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中的長(zhǎng)度有關(guān)，導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)、作用力大；導(dǎo)線(xiàn)短，作用力小 （3）與導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中的放置方向有關(guān)保持電流的大小及通電導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)度不變，改變導(dǎo)線(xiàn)與磁場(chǎng)方向的夾角，當(dāng)夾角為0時(shí)，導(dǎo)線(xiàn)不動(dòng)，即電流與磁場(chǎng)方向平行時(shí)不受安培力作用；當(dāng)夾角增大到90的過(guò)程中，導(dǎo)線(xiàn)擺角不斷增大，即電流與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，所受安培力最大；不平行也不垂直時(shí)，安培力大小介于0和最大值之間用L表示通電導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度，I表示電流，保持電流和磁場(chǎng)方向垂直，精確實(shí)驗(yàn)表明：（A）通電導(dǎo)線(xiàn)所受的安培力大小。 （B）通電導(dǎo)線(xiàn)垂直置于磁場(chǎng)同一位置，不管I、L如何改變，比值不變。I、L不變，但在不同的磁場(chǎng)中，比值是不同的。分析影響安培力大小的因素講解精確實(shí)驗(yàn)結(jié)論這表明值的大小是由磁場(chǎng)本身的位置決定為對(duì)于電流和長(zhǎng)度相同的導(dǎo)線(xiàn)，放置在值大的位置受的安培力F也大，表明磁場(chǎng)強(qiáng)放在值小的位置受的安培力F也小，表明磁場(chǎng)弱因而我們可以用比值來(lái)表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱把它叫做磁感應(yīng)強(qiáng)度。二、磁感應(yīng)強(qiáng)度1、定義在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線(xiàn)，所受的安培力F跟電流I和導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度L的乘積IL的比值叫磁感應(yīng)強(qiáng)度。符號(hào)：B說(shuō)明：如果導(dǎo)線(xiàn)很短很短，B就是導(dǎo)線(xiàn)所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度.2、定義式：3、單位：在國(guó)際單位制中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是特斯特，簡(jiǎn)稱(chēng)特，國(guó)際符號(hào)是T.4、方向磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，把某點(diǎn)的磁場(chǎng)方向定義為該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向.5、物理意義：磁感應(yīng)強(qiáng)度B是表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量.6、形象表示方法在磁場(chǎng)中用磁感線(xiàn)可以表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向.教師講解正像在電場(chǎng)中可以用電場(chǎng)線(xiàn)的疏密程度大致表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小一樣，在磁場(chǎng)中也可以用磁感線(xiàn)的疏密程度大致表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，這樣，從磁感線(xiàn)的分布就可以形象地表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向.實(shí)物投影課本15-5、15-6、15-7、15-8、15-9圖.學(xué)生分析得離磁體或電流越遠(yuǎn)的地方，磁感應(yīng)強(qiáng)度就越小.投影例題有人根據(jù)B=F/IL提出：磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B跟磁場(chǎng)力F成正比，跟電流強(qiáng)度I和導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度L的乘積IL成反比，這種提法有什么問(wèn)題？錯(cuò)在哪里？學(xué)生思考討論后教師作出解答：這種提法不對(duì).因?yàn)閷?shí)驗(yàn)證明，F(xiàn)和IL的乘積成正比，故比值（F/IL）在磁場(chǎng)中某處是一個(gè)恒量，反映了磁場(chǎng)本身的特性，不隨F及IL的變化而變化常見(jiàn)的地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大約是，永磁鐵磁極附近的磁感應(yīng)強(qiáng)度大約是10，變壓器、電動(dòng)機(jī)的軟鐵芯內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大約是0.8T1.4T。前面我們學(xué)過(guò)勻強(qiáng)電場(chǎng)，現(xiàn)在大家回憶一下以下問(wèn)題：1.什么是勻強(qiáng)電場(chǎng)？2.勻強(qiáng)電場(chǎng)的產(chǎn)生條件是什么？3.勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)有何特點(diǎn)引入磁感應(yīng)強(qiáng)度介紹常見(jiàn)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度類(lèi)比學(xué)習(xí)學(xué)生答1.在電場(chǎng)的某一區(qū)域，如果場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向都相同，這個(gè)區(qū)域的電場(chǎng)叫做勻強(qiáng)電場(chǎng).2.兩塊靠近的平行金屬板，大小相等，互相正對(duì)，分別帶有等量的正負(fù)電荷，它們之間的電場(chǎng)除邊緣附近外就是勻強(qiáng)電場(chǎng).3.勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)是距離相等的平行直線(xiàn).在同學(xué)回答完問(wèn)題后，教師緊接著提問(wèn).什么是勻強(qiáng)磁場(chǎng)？它的產(chǎn)生條件是什么？勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線(xiàn)又有什么特點(diǎn)？實(shí)物投影課本圖15-16教師引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論7、勻強(qiáng)磁場(chǎng)（1）定義：如果磁場(chǎng)的某一區(qū)域里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向處處相同，這個(gè)區(qū)域的磁場(chǎng)叫勻強(qiáng)磁場(chǎng).（2）產(chǎn)生方法距離很近的兩個(gè)異名磁極之間的磁場(chǎng)，通電螺線(xiàn)管內(nèi)部的磁場(chǎng)（除邊緣部分外）都可認(rèn)為是勻強(qiáng)磁場(chǎng).（3）磁感線(xiàn)的特點(diǎn)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線(xiàn)是間距相等的平行直線(xiàn)。三、安培力的大小由磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式B=F/IL，可得安培力的計(jì)算公式F=BIL.1、計(jì)算公式：F=BIL2、適用條件：通電導(dǎo)線(xiàn)與磁場(chǎng)方向垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)或非勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，很短的通電導(dǎo)線(xiàn).投影片出示練習(xí)題1.磁場(chǎng)中放一根與磁場(chǎng)方向垂直的通電導(dǎo)線(xiàn)，它的電流強(qiáng)度是2.5 A，導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)1 cm，它受到的安培力為510-2 N，則這個(gè)位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多大？2.接上題，如果把通電導(dǎo)線(xiàn)中的電流強(qiáng)度增大到5 A時(shí)，這一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)是多大？3.如果通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中某處不受磁場(chǎng)力，是否肯定這里沒(méi)有磁場(chǎng).解答：1.2.磁感應(yīng)強(qiáng)度B是由磁場(chǎng)和空間位置（點(diǎn)）決定的，和導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)度L、電流I的大小無(wú)關(guān)，所以該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是2 T.3.如果通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中某處不受磁場(chǎng)力，則可能有兩種可能：該處沒(méi)有磁場(chǎng)，該處有磁場(chǎng)，只不過(guò)通電導(dǎo)線(xiàn)與磁場(chǎng)方向平行.四、安培力的方向安培力的方向與什么因素有關(guān)呢？演示課本圖15-2實(shí)驗(yàn)1、改變電流的方向，觀(guān)察發(fā)生的現(xiàn)象.現(xiàn)象導(dǎo)體向相反的方向運(yùn)動(dòng).鞏固練習(xí)2、調(diào)換磁鐵兩極的位置來(lái)改變磁場(chǎng)方向，觀(guān)察發(fā)生的現(xiàn)象.現(xiàn)象導(dǎo)體又向相反的方向運(yùn)動(dòng).教師引導(dǎo)學(xué)生分析得出結(jié)論1.安培力的方向和磁場(chǎng)方向、電流方向有關(guān)系.2.安培力的方向既跟磁場(chǎng)方向垂直，又跟電流方向垂直，也就是說(shuō)，安培力的方向總是垂直于磁感線(xiàn)和通電導(dǎo)線(xiàn)所在的平面.如何判斷安培力的方向呢？人們通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)研究，總結(jié)出通電導(dǎo)線(xiàn)受安培力方向和電流方向、磁場(chǎng)方向存在著一個(gè)規(guī)律一一左手定則 左手定則：伸開(kāi)左手，使大拇指跟其余四個(gè)手指垂直，并且跟手掌在同一個(gè)平面內(nèi)，把手放人磁場(chǎng)中，讓磁感線(xiàn)垂直穿人手心，并使伸開(kāi)的四指指向電流方向，那么，拇指所指的方向，就是通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中的受力方向（見(jiàn)圖2）。值得注意的是，左手定則僅僅展示一種電流方向和磁場(chǎng)方向垂直的特殊情形下安培力方向法則，而在實(shí)際情形中，電流方向和磁場(chǎng)方向顯然不一定是垂直的，在這種一般的情況下，怎樣理解“左手定則”呢？*一般情形的安培力方向法則介紹結(jié)論：電流和磁場(chǎng)可以不垂直，但安培力必然和電流方向垂直，也和磁場(chǎng)方向垂直，用左手定則時(shí)，磁場(chǎng)不一定垂直穿過(guò)手心，只要不從手背傳過(guò)就行。*至于大小法則，如果電流和磁場(chǎng)不垂直，則將磁場(chǎng)進(jìn)行分解，取垂直分量代入公式即可；從這個(gè)角度不難理解如果電流和磁場(chǎng)平行，那么安培力是多少？學(xué)生為零。練習(xí)：判斷下圖中導(dǎo)線(xiàn)A所受磁場(chǎng)力的方向.解答：（垂直于紙面向外）小結(jié)本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了磁場(chǎng)對(duì)電流的作用安培力，通過(guò)研究安培力的大小，我們定義了反映磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量磁感應(yīng)強(qiáng)度，同時(shí)，我們可以據(jù)此求解安培力的大小，安培力的方向用左手定則來(lái)確定如果磁場(chǎng)方向不與電流方向垂直，安培力的大小怎么求，只要我略作了解就行，方向法則的變通倒是一個(gè)難點(diǎn)，我們會(huì)在后面的應(yīng)用逐步鞏固它。鞏固練習(xí)