电磁对电流的作用 [磁场对电流作用教案] .docx

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1、电磁对电流的作用 磁场对电流作用教案 篇一：磁场对电流的作用 磁场对电流的作用 基础学问归纳 1.安培力：磁场对电流的作用力 (1)安培力的大小F(为B与I的夹角). 此公式适用于 任何磁场 ，但只有匀强磁场才能干脆相乘. L应为 有效长度 ，即 曲线的两端点连线在垂直于磁场方向的投影长度 ，相应的电流方向沿L(有效长度)由始端流向终端.任何形态的闭合线圈，其有效长度为零，所以通电后，闭合线圈受到的安培力的矢量和为零. 当90时，即B、I、L两两相互垂直，F BIL ； 当0时，即B与I平行，F0； 当B与I成角时，FBILsin . (2)安培力的方向：用左手定则来判定(左手定则见课本).

2、安培力(F)的方向既与磁场(B)方向 垂直 ，又与电流I的方向 垂直 ，安培力F垂直于 B与I确定的平面 ，但B与I可不垂直. 2.磁电式仪表的原理 (1)弹簧和指针.蹄形磁铁和铁芯之间的磁场是匀称的 辐向 分布的，如图所示.无论通电导线处于什么位置，线圈平面均与磁感线 平行 .给线圈通电，线圈在安培力的力矩的作用下发生转动，螺旋弹簧变形，产生一个阻碍线圈转动的力矩，当两者平衡时，线圈停止转动.电流越大，线圈和指针的偏转角度也就越大，所以依据线圈偏转的角度就可以推断通过电流的大 小.线圈的电流方向变更时，安培力的方向也就随着变更，指针偏转的方向也就变更，所以依据指针的偏转方向，就可以推断被测电

3、流的方向. (2)磁电式仪表的优点是 灵敏度高 ，可以测出很弱的电流；缺点是绕制线圈的导线很细，允许通过的电流 很小 . 重点难点突破 一、推断通电导体(或磁体)在安培力作用下的运动的常用方法 1.电流元受力分析法 即把整段电流等效为许多直线电流元，先用左手定则推断出每小段电流元所受安培力的方向，从而推断出整段电流所受合力的方向，最终确定运动方向. 2.特别位置分析法 把电流或磁铁转到一个便于分析的特别位置(如转过90)后再推断所受安培力的方向，从而确定运动方向. 3.等效分析法 环形电流可以等效成条形磁铁，条形磁铁也可以等效成环形电流，通电螺线管可等效成许多的环形电流. 4.推论分析法 (1

4、)两直线电流相互平行时无转动趋势，方向相同时相互吸引，方向相反时相互排斥； (2)两直线电流不平行时有转动到相互平行且方向相同的趋势. 5.转换探讨对象法：因为电流之间，电流与磁体之间相互作用满意牛顿第三定律，这样定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动的问题，可先分析电流在磁体磁场中所受的安培力，然后由牛顿第三定律来确定磁体所受的电流作用力，从而确定磁体所受合力及运动方向. 二、安培力与力学学问的综合运用 1.通电导体在磁场、重力场中的平衡与加速运动问题的处理方法和纯力学问题一样，无非是多了一个安培力. 2.解决这类问题的关键 (1)受力分析时安培力的方向千万不行跟着感觉走，牢记安培力方向既跟磁

5、感应强度方向垂直又和电流方向垂直. (2)画出导体受力的平面图. 做好这两点，剩下的问题就是纯力学问题了. 带电粒子在磁场中的运动 基础学问归纳 1.洛伦兹力 运动电荷在磁场中受到的力叫洛伦兹力.通电导线在磁场中受到的安培力是在导线中定向移动的电荷受到的洛伦兹力的合力的表现. (1)大小：当vB时，FvB时，F . (2)方向：用左手定则判定，其中四指指向 正 电荷运动方向(或 负 电荷运动的反方向)，拇指所指的方向是 正 电荷受力的方向.洛伦兹力 垂直于 磁感应强度与速度所确定的平面. 2.带电粒子在磁场中的运动(不计粒子的重力) (1)若vB，带电粒子做平行于磁感线的. (2)若vB，带电

6、粒子在垂直于磁场方向的平面内以入射速度v做洛v2 伦兹力供应带电粒子做圆周运动所需的 向心力 ，由牛顿其次定律qvB得带电粒子 R 运动的轨道半径R mv2m，运动的周期T. qBqB 3.电场力与洛伦兹力的比较 一、对带电体在洛伦兹力作用下运动问题的分析思路 1.确定对象，并对其进行受力分析. 2.依据物体受力状况和运动状况确定每一个运动过程所适用的规律(力学规律均适用). 总之解决这类问题的方法与纯力学问题一样，无非多了一个洛伦兹力，要留意： (1)洛伦兹力不做功，在应用动能定理、机械能守恒定律时要特殊留意这一点； (2)洛伦兹力可能是恒力也可能是变力. 二、带电粒子做匀速圆周运动的圆心、

7、半径及运动时间的确定 1.圆心的确定一般有以下四种状况： (1)已知粒子运动轨迹上两点的速度方向，作这两速度的垂线，交点即为圆心. (2)已知粒子入射点、入射方向及运动轨迹上的一条弦，作速度方向的垂线及弦的垂直平 分线，交点即为圆心. (3)已知粒子运动轨迹上的两条弦，作出两弦垂直平分线，交点即为圆心. (4)已知粒子在磁场中的入射点、入射方向和出射方向(不肯定在磁场中)，延长(或反向延长)两速度方向所在直线使之成一夹角，作出这一夹角的角平分线，角平分线上到两直线距离等于半径的点即为圆心. 2.半径的确定和计算.圆心找到以后，自然就有了半径，半径的计算一般是利用几何学问，常用到解三角形的方法及

8、圆心角等于弦切角的两倍等学问. 3.在磁场中运动时间的确定，利用圆心角与弦切角的关系，或者是四边形内角和等于360计算出圆心角的大小，由公式t度的比t ? 360? T可求出运动时间，有时也用弧长与线速 l . v 三、两类典型问题 1.极值问题：常借助半径R和速度v(或磁场B)之间的约束关系进行动态运动轨迹分析，确定轨迹圆和边界的关系，求出临界点，然后利用数学方法求解极值. 留意： (1)刚好穿出磁场边界的条件是带电粒子在磁场中运动的轨迹与边界相切； (2)当速度v肯定时，弧长(或弦长)越长，圆周角越大，则带电粒子在有界磁场中运动的时间越长. 2.多解问题：多解形成的缘由一般包含以下几个方面

9、： (1)粒子电性不确定；(2)磁场方向不确定；(3)临界状态不唯一；(4)粒子运动的往复性等. 篇二：磁场对电流的作用 磁场对电流的作用教案 教学目标 学问与实力 1知道磁场对通电导体有作用力。 2知道通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁感应线方向有关，变更电流方向或变更磁感线方向，导体的受力方向随着变更。 3知道通电线圈在磁场中转动的道理。 4知道通电导体和通电线圈在磁场中受力而运动，是消耗了电能，得到了机械能。 5培育学生视察实力和推理、归纳、概括物理学问的实力。 过程与方法 培育学生理论联系实际的意识 感看法与价值观 通过了解物理学问如何转化成实际技术应用，进一步提高学习科学技术学

10、问的爱好。 教学重点、难点 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 难点 左手定则的运用 （二）教具 小型直流电动机一台，学生用电源一台，大蹄形磁铁一块，干电池一节，用铝箔自制的圆筒一根（粗细、长短与铅笔差不多），两根铝箔条（用 透亮胶与铝箔筒的两端相连接），支架（吊铝箔筒用）,如课本图1210的挂图，线圈（参见图122），抄有题目的小黑板一块（也可用幻灯片代替）。 (三）教学过程 1复习相关学问并提问： 1.磁场的基本性质是它对放入其中的磁体产生（ ）作用，磁体间的相互作用就是通过（ ）发生的。 2.将一根导线平行地放在静止的小磁针上方，当导线通电

11、时，发觉小磁针（ ），说明电流四周存在（ ）。 2引入新课 本章主要探讨电能：第一节和其次节我们探讨了获得电能的原理和方法，第三节我们探讨了电能的输送，电能输送到用电单位，要运用电能，这就涉及到用电器，以前我们探讨了电灯、电炉、电话等用电器，今日我们要探讨另一种用电器一电动机。 出示电动机，给它通电，学生看到电动机转动，提高了学习爱好。提问：电动机是依据什么原理工作的呢？ 讲解并描述：要回答这个问题，还得请同学们回忆一下奥斯特试验的发觉电流四周存在磁场，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四周小磁针受力而转动）。依据物体间力的作用是相互的，电流对磁体施加力时，磁体也应当对

12、电流有力的作用。下面我们通过试验来探讨这个推断。 3进行新课 (1)通电导体在磁场里受到力的作用 板书课题：第四节磁场对电流的作用 介绍试验装置，将铝箔筒两端的铝箔条吊挂在支架上，使铝箔筒静止在磁铁的磁场中（参见课本中的图129）。用铝箔筒作通电导体是因为铝箔筒轻，受力后简单运动,以便我们视察。 演示试验1：用一节干电池给铝箔筒通电（瞬时短路），让学生视察铝箔筒的运动状况，并回答小黑板上的题1：给静止在磁场中的铝箔筒通电时，铝箔筒会_，这说明_。 板书：1通电导体在磁场中受到力的作用。 (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老师说明：下面我们进一步探讨通电导体在磁场里的受

13、力方向与哪些因素有关。 演示试验2：先使电流方向相反，再使磁感线方向相反，让学生视察铝箔筒运动后回答小黑板上的题2：保持磁感线方向不变，交换电池两极以变更铝箔筒中电流方向，铝箔筒运动方向会_，这说明 _。保持铝箔筒中电流方向不变，交换磁极以变更磁感线方向，铝箔筒运动方向会_，这说明_。 归纳试验2的结论并板书：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)磁场对通电线圈的作用 提问：应用上面的试验结论，我们来分析一个问题：假如把直导线弯成线圈，放入磁场中并通电，它的受力状况是怎样的呢？ 出示方框线圈在磁场中的直观模型（磁极用两堆书代替），并出示如课本上图1210的挂图（此时

14、，图中还没有标出受力方向）。 引导学生分析：通电时，图甲中ab边和cd边都在磁场中，都要受力，因为电流方向相反，所以受力方向也确定相反。提问：你们想想看，线圈会怎样运动呢？ 演示试验3：将电动机上的电刷、换向器拆下（实质是线圈）后通电，让学生视察线圈的运动状况。” 老师指明：线圈转动正是因为两条边受力方向相反，边说边在挂图上标明ab和cd边的受力方向。 提问：线圈为什么会停下来呢？ 利用模型和挂图分析：在甲图位置时，两边受力方向相反，但不在一条直线上，所以线圈会转动。当转动到乙图位置时，两边受力方向相反，且在同始终线上，线圈在平衡力作用下保持平衡而静止。 板书结论：3通电线圈在磁场中受力转动，

15、到平衡位置时静止。 (4)探讨 教材中的“想想议议”。 小黑板上的题3：通电导体在磁场中受力而运动是消耗了_得到了_能。 板书：4通电导体在磁场中运动是消耗了电能，得到了机械能。 4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）通电线圈在磁场中受力转动，到平衡位置时静止 5作业（思索题）：电动机就是依据通电线圈在磁场中受力而转动的道理工作的。但实际制成电动机时，还有些问题须要我们解决，比如：通电线圈不能连续转动，而实际电动机要能连续转动，这个问题同学们先思索，下节我们探讨。 教材分析 篇三：5.4磁场对电流的作用教案 5.4 磁场对电

16、流的作用 12数控（2）班35人2013.3.28第3、4节课 高等教化出版社 物理（通用类） 第五章 第四节 磁场对电流的作用综合课 本次课的理念是理论与实践相结合，通过综合实践活动实现教、学、思、做、悟一体化，让学生在“做中学，学中做”，培育学生基本科学文化素养，为学生专业学习和终身发展服务，呈现文化基础课魅力。 本次课取材于张明明主编的物理（通用类）高教版，选自教材第五章第四节的内容，前面一节内容是磁场 磁感强度，后面一节内容是电磁感应。磁场对电流的作用是电磁学的基础学问，在学生生活、职业专业中有广泛的应用。 本节内容教材设置为1课时，而我把它设置为2课时，增加的这1课时，主要用来让学生

17、制作直流电动机，并用自己制作的直流电动机来验证左手定则和安培定律。其目的是让学生真正有效地通过自己的实践驾驭重点，突破难点。 本次课的教学对象是中专数控专业学生。物理是数控类专业的一门重要的文化基础课，为学生专业课的学习服务。 学生是学习的主体,在设计课堂教学时,要了解我们的学生。他们已经学习了磁场、磁感强度、运动和力的关系、全电路欧姆定律等相关内容；有较好的仿照实力；动手操作的欲望相对比较强，喜爱自我表现。利用他们的这些特点，我增设学生制作直流电动机环节与内容，加强课堂的实践环节和探讨分析环节，大大调动了他们的学习主动性。 由于要学生在老师的指导下自主完成制作，而学生的动手实力又存在差异，这

18、就对老师课堂的掌控力提出了更高的要求。 1.学问与技能 （1）通过试验相识安培力，理解影响安培力大小和方向的因素。 （2）会依据安培力公式计算安培力的大小，知道公式中各量的物理意义。（安培力的计算限于直线导线跟磁感强度B平行或垂直两种状况） （3）会用左手定则推断安培力的方向。 （4）会制作简洁的单线圈直流电动机，相识直流电动机的工作原理。 2.过程与方法 （1）经验制作简易的单线圈直流电动机的实践过程，体验在实践中探究、在操作中感悟，发展动手解决问题的策略。 （2）体会限制变量的科学方法。3.情感、看法与价值观 通过学生自己制作直流电动机，激发学生在“做中学，学中做”的爱好；培育学生擅长动手、勇于实践、敬重客观规律、实事求是的职业看法；培育学生坚持真理、勇于修正错误的科学精神。 1.会用左手定则推断安培力方向 2.理解安培定律，及其简洁应用 直流电动机原理 试验法、范例分析法、对比鉴赏法 多媒体、蹄形磁铁、线圈、电源、导线、滑动变阻器、开关、直流电动机的成品和半成品。 2课时 1、导入新课（3分钟） 2、左手定则（17分钟） 3、安培定律（20分钟） 4、制作直流电动机（44分钟） 5、提高（6分钟）