磁场对电流的作用 教学设计

教学目的

1．使学生了解磁场对电流的作用，并掌握判定磁场对电流的作用力的方向的方法

──左手定则．

2．培养学生的观察能力，归纳现象的思维能力以及用图画表达事物的能力和识图

能力．

教具

铁台架，蹄形磁铁，导体（用直径为2毫米的漆包线），细金属丝，导线，干电池．（每组四人一套器材，教师演示用一套）

教学过程

一、复习提问

（1）将粉笔放置在蹄形磁铁两极之间，粉笔受力吗？

学生答：不受力，因为粉笔不是磁体．

（2）将小磁针放置在蹄形磁铁两极之间，磁针受力吗？如果受力，那是谁施的力？

学生答：受力．因为小磁针是磁体．是蹄形磁铁的磁场对它施的力．（即磁场对小磁针有力的作用．）

（3）电流周围存在着什么？若将通电导体放置在蹄形磁铁两极之间，导体会不会受力？

鼓励学生大胆猜想．（不少学生根据推理往往会猜想正确．）

教师指出：这是研究物理问题的一种方法，但需要用实验加以检验．

二、新课教学

1．实验研究

讲述：在上个世纪，许多物理学家就提出通电导体在磁场里是否受力的问题，并着手研究．其中法国物理学家安培用类似同学们桌上的装置进行研究．在这节课里，同学们要亲自动手研究，看看能发现什么规律．

（注意：（1）导体电阻很小，通电后马上断开．（2）应在导体静止时才通电进行观察．）

学生按图1装置实验（四人一组）．

提问：发现什么现象？说明了什么？

学生答：导体运动．导体运动状态改变，说明通电导体受到力的作用．方向向左．（由于电流方向不同各组不完全相同）

提问：是谁给通电导体施加了力呢？这个力的受力物体是电流还是导体？（学生思考）

演示：（1）切断电流，导体虽在磁场中，却不动．（2）去掉磁场再通电流，导体也不动．

启发学生认识到是磁体周围的磁场给了电流以力的作用．（先让学生自己归纳）

2．板书课题：磁场对电流的作用

1）电流在磁场中会受力．（板书）

提问：力有哪三个要索？（大小、作用点、方向．）

指出：力的大小将在高中进行研究，下面来研究力的方向．刚才各组观察得到的作用力方向不完全相同，说明作用力的方向与某些因素有关系，如何去研究这一问题呢？

若学生不能回答，可出示蹄形磁铁（内置导体）在黑板上画出其平面图（图2）启发学生：磁铁口向右有几种放法？（两种）导体中的电流方向有几种？（两种）使学生知道共有四种情况需要研究．

让学生分组按以上四种情况实验得出作用力方向，再进行归纳：

a．比较（a）（b）得出作用力方向眼磁感线方向有关系；b.比较（a）（c）得出作用力方向跟电流方向有关系．

（出示模型，放大三者方向）

提问：能否像前面的安培定则那样用一只手反映出三者方向之间的关系．（学生尝试一下）

在学生感到困难不能解决时，阅读课本中的左手定则，再用来判断图2中各图，看看是否符合．

（2）左手定则──判断电流方向、磁感线方向、通电导体受力方向间的关系．

板书）

练习判断图3中导体受力方向．

对图（C）学生会感到不能判断，存在问题．

启发学生：前面实验中研究的是电流方向与磁感线方向垂直时的情况，对图（c）中电流方向与磁感线方向平行时是否受力还需要用实验来确定．学生分组按图4装置实验．

提问：此时通电导体是否受力？

学生答：不受力．

（3）电流方向与磁感线方向平行时，电流不受力．（板书）

分析图5中线圈各边的受力情况．

提问：ab边和cd边受到的两个力是一对平衡力吗？为什么？（让学生思考一段时间）

学生：不是平衡力．这两力不在一条直线上．

让学生判断会发生什么现象？教师演示实验，学生观察线圈在什么位置静止？（在磁感线方向与线圈平面垂直的位置──平衡位置）此时上面的两个力是一对平衡力吗？线圈能否连续转动？

指出如何使通电线圈在磁场里连续转动，有待于下节课继续研究．

提问：通电线圈在磁场里转动时，能量转化情况如何？

学生答：电能转化成机械能．

（4）通电线圈在磁场中受力而转动，消耗了电能，得到了机械能．（板书）

接下来让学生阅读课本，自己小结本节课内容．

三、课堂检查

题目：

1．由实验可知，______导体在磁场里要受到力的作用．

2．左手定则可用来判断通电导体在磁场里受力的方向和______方向、______方向之间的关系．

3．通电导体和通电线圈在磁场里受到力的作用而发生运动时，消耗了______，得到了______．

4．一蹄形磁铁，极性标志模糊不清，请你根据图6的实验现象，判断上方磁极是______，下方磁极是______．

四、作业

思考题：为什么在电流接通的瞬间，线圈在磁场中受力而转动，但又不能一直转动下去？线圈转动到什么位置就不能继续转动了？怎样才能使它一直转动？