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《磁场对通电导线的作用》
教材分析:
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;安培力是高考重点之一,也是磁场基本特性的应用之一为今后学习“电磁感应”及力电综合问题打下基础。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,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。
教学目标:
【知识与能力目标】
1.知道磁场对电流存在力的作用。
2.知道通电导体在磁场中受力的方向与电流方向及磁场方向均有关。
3.知道通电导体在磁场中受力运动是消耗了电能,得到了机械能。
【过程与方法目标】
通过实验知道通电导体在磁场中受力的作用,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。
【情感态度价值观目标】
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。
教学重难点:
【教学重点】
1.磁场对通电的导体有力的作用。
2.通电的导体的受力方向跟磁场方向和电流方向有关。
【教学难点】
左手定则的运用。
课前准备:
1.教师研读课标、教材,撰写教学设计,制作多媒体课件。
2.学生预习本课内容,收集有关资料。
3.实验器材:电源、导轨、锡筒、导线、开关等。
教学过程:
一、复习旧课:
1.磁体周围存在什么?
2.通电直导体周围存在什么?
3.通电导线是不是也会受到磁场的作用力呢?
二、激发学习动机:
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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,既然电流对磁体施加力,磁体也应该对电流有力的作用。同学们,你是怎样认为的呢?
三、讲授新知识:
(一)磁场对通电导线的作用
1.介绍实验装置,将铝箔筒放在支架上,使铝箔筒静止在磁铁的磁场中(参见课本中的图14—41)。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。
2.演示实验1:用学生电源给铝箔筒通电,让学生观察铝箔筒的运动情况并完成下列填空题。
给静止在磁场中的铝箔筒通电时,铝箔筒会运动,这说明通电导体在磁场中受到力的作用。
归纳实验1得出结论:通电导体在磁场中受到力的作用。
3.提问: 通电导体在磁场里受力的方向,跟什么有关呢?
学生猜想:电流的方向;磁场的方向。
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。
4.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完成下列填空题。
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,铝箔筒运动方向会发生改变,这说明受力方向与电流的方向有关。保持铝箔筒中电流方向不变,交换磁极以改变磁感线方向,铝箔筒运动方向会发生改变_,这说明受力的方向与磁感线的方向也有关。
5.归纳实验2得出结论: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。
总结:
1.通电导线在磁场中要受到力的作用。
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。
提问:如何判断通电导线在磁场中受力的方向呢?
(二)左手定则
判断安培力的方向:
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。
(三)磁场对通电导线有力的作用应用:
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动圈式扬声器
当线圈中有电流通过时,就会受到磁场作用力而运动。
由于通过线圈中的电流大小和方向是变化的,所以音圈就会前后反复运动,从而带动纸盆振动,就发出声音。
课堂小结:
1.通电导体在磁场里受到力的作用。
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。
3.左手定则。
4.应用:动圈式扬声器。
四、巩固运用:
1.通电导体在磁场中会受到力的作用,受力的方向跟电流方向和磁感线方向有关。如果这两者其中之一的方向改变,则力的方向改变,如果这两者的方向同时改变,则力的方向_不变。
2.通电导体在磁场中受力而运动时( A )
A.消耗了电能,产生了机械能 B.消耗了机械能,产生了电能
C.消耗了机械能,产生了内能 D.消耗了化学能,产生了电能
3.若要改变通电导线在磁场受力的方向,可采用的方法( B )
A.改变通电导线中的电流大小 B.只改变电流方向或只改变磁感线方向
C.同时改变电流方向和磁感线方向 D.改变电流大小和磁场强弱
4.下列设备是根据磁场对通电导体的作用原理制成的( C )
A.电磁继电器 B.电铃
C.电风扇的电动机 D.电磁铁
五、检查评价:
师:通过本节课学习,你学到了什么?
生:讨论、交流后得出:我们知道了通电导体在磁场里受到力的作用。受力的方向,跟电流方向和磁感线方向有关。方向可以用左手定则判断。
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师:每位同学都对自己在本节课学习进行评估。
布置课后作业。
六、间隔性复习:
在后面的教学安排中进行此环节。
教学反思:
本节课采用了“传递-接受”的教学模式来进行教学。在此种教学模式的探索中,我总结出如下几点具体的方法:
1.知识层次方面:本节内容含量稍多,需把握演示实验的时间,完成本节至少要用一课时,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。
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