磁场对通电导线的作用 教学设计及课件
《磁场对通电导线的作用》教学设计
（含图完整版在附件中）
石家庄市鹿泉区第一中学 王新栋
学情分析 | 学生在本节课之前，对本节知识进行了预习，并将预习过程中遇到的障碍上报给老师。老师汇总学生问题后，结合本节知识的特点，确定了本节学习目标及突破的重点。 |
教 学 目 标 | 1.能准确表述磁感应强度的概念、定义式及其中各符号的含义，并能利用其解决相关问题。 2.能利用安培定则准确判定电流周围磁场的方向。 3.能利用左手定则准确判定安培力方向，能利用安培力公式准确计算安培力大小。 4.能正确分析安培力作用下导体的运动情况。 |
技术 及 目的 | 1. 预习成果检验过程，小组派代表在平板上作答，同时利用同屏技术，将其作答过程呈现在大屏幕上。其他同学做评判。 与单纯语言回答相比，更加直观；与板演相比这样速度比较快，且在立体图与平面图辨识对应过程中，直接点击拖动图片，是板演无法做到的。 2. 课堂探究过程中，例题中的选择题，均提前下发到智学网作业平台，学生做答后，正答率、答题时间、高频错误选项等均可马上生成。 以便于教师更及时、更有针对性的对学生进行学习指导。 |
教学过程
【目标展示】展示并阅读学习目标
【预习成果检验】
一、磁感线、通电导体周围磁场的分布——立体图与平面图的辨识
（利用多媒体技术，小组派代表将下面各图填入对应的空格内）
直线电流的磁场 | 通电螺线管的磁场 | 环形电流的磁场 | |
特点 | 无磁极、非匀强，且距导线越远处磁场越弱 | 与条形磁铁的磁场相似，管内为匀强磁场且磁场最强，管外为非匀强磁场 | 环形电流的两 侧是N极和S极，且离圆环中心越远，磁场越弱 |
安培 定则 | |||
立体图 | |||
横截面图 |
二．磁感线的特点（学生填空）
(1)磁感线上某点的 方向就是该点的磁场方向．
(2)磁感线的疏密定性地表示磁场的 ，在磁感线较密的地方磁场较 ；在磁感线较疏的地方磁场较 ．
(3)磁感线是 曲线，没有起点和终点．在磁体外部，从 极指向 极；在磁体内部，由 极指向 极．
(4)同一磁场的磁感线不 、不 、不相切．
(5)磁感线是假想的曲线，客观上不存在．
三、安培力、安培力的方向 匀强磁场中的安培力
1．安培力的大小
(1)磁场和电流垂直时，F＝ .
(2)磁场和电流平行时：F＝ .
2．安培力的方向
(1)用左手定则判定：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个平面内．让磁感线从掌心进入，并使四指指向 ，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受 ．
(2)安培力的方向特点：F⊥B，F⊥I，即F垂直于 决定的平面．
双基测试 见单页
课堂探究
（课堂探究过程中，例题中的选择题，均提前下发到智学网作业平台，学生做答后，正答率、答题时间、高频错误选项等均可马上生成，以便于教师更有针对性的对学生进行学习指导。）
考点一 安培定则的应用和磁场的叠加
1．安培定则的应用
在运用安培定则判定直线电流和环形电流的磁场时应分清“因”和“果”.
原因(电流方向) | 结果(磁场绕向) | |
直线电流的磁场 | 大拇指 | 四指 |
环形电流的磁场 | 四指 | 大拇指 |
．如图4所示，甲、乙是直线电流的磁场，丙、丁是环形电流的磁场，戊、己是通电螺线管的磁场，试在各图中补画出电流方向或磁感线方向．
2.磁场的叠加
磁感应强度是矢量，计算时与力的计算方法相同，利用平行四边形定则或正交分解法进行合成与分解．
特别提醒 两个电流附近的磁场的磁感应强度是由两个电流分别独立存在时产生的磁场在该处的磁感应强度叠加而成的．
例1 (2012·全国·18)如图6所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流．a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等．关于以上几
点处的磁场，下列说法正确的是 ( )
A．O点处的磁感应强度为零
B．a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反
C．c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同
D．a、c两点处磁感应强度的方向不同
答案 C
突破训练1如图所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1 T的匀强磁场中，在以导线截面的中心为圆心、r为半径的圆周上有A、B、C、D四个点．已知A点的磁感应强度为0，则下列叙述正确的是 ( )
A．直导线中的电流方向垂直纸面向里
B．B点的实际磁感应强度为 T，方向斜向右上方，与竖直方向的夹角为45°
C．C点的实际磁感应强度也为0
D．D点的实际磁感应强度与B点相同
考点二 安培力作用下导体运动情况的判定
1．通电导体在磁场中的运动实质是在磁场对电流的安培力作用下导体的运动．
2．明确磁场的分布和正确运用左手定则进行判断是解题的关键．
．请画出在如图5所示的甲、乙、丙三种情况下，导线ab受到的安培力的方向．
例2 如图8所示，把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直线圈平面．当线圈内通以图中方向的电流后，线圈的运动情况是 ( )
A．线圈向左运动 B．线圈向右运动
C．从上往下看顺时针转动 D．从上往下看逆时针转动
例3 如图9所示，条形磁铁放在光滑斜面上，用平行于斜面的轻弹簧拉住而平衡，A为水平放置的直导线的截面，导线中无电流时磁铁对斜面的压力为FN1；当导线中有垂直纸面向外的电流时，磁铁对斜面的压力为FN2，则下列关于磁铁对斜面压力和弹簧的伸长量的说法中正确的是 ( )
A．FN1<FN2，弹簧的伸长量减小
B．FN1＝FN2，弹簧的伸长量减小
C．FN1>FN2，弹簧的伸长量增大
D．FN1>FN2，弹簧的伸长量减小
例4 如图10所示，把一根通电直导线AB放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由移动．当导线通过电流I时，如果只考虑安培力的作用，则从上往下看，导线的运动情况是 ( )
A．顺时针方向转动，同时下降 B．顺时针方向转动，同时上升
C．逆时针方向转动，同时下降 D．逆时针方向转动，同时上升
判定安培力作用下导体运动情况的常用方法
电流元法 | 分割为电流元左手定则 |
特殊位 置法 | 在特殊位置―→安培力方向―→运动方向 |
等效法 | 环形电流----小磁针 条形磁铁---通电螺线管、多个环形电流 |
结论法 | 同向电流互相吸引，异向电流互相排斥；两不平行的直线电流相互作用时，有转到平行且电流方向相同的趋势 |
转换研究 对象法 | 定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动或运动趋势的问题，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，确定磁体所受电流磁场的作用力，从而确定磁体所受合力及运动方向 |
【课堂小结】 1.回忆本节课学过的内容，并进行归纳总结后写在下面。 2.归纳之后小组内进行交流。 3.将交流的结果记录下来。 |
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