教师活动

学生活动

设计意图

一、新课引入

磁体可以产生磁场，通电导线也可以产生磁场，磁场对磁体有力的作用，磁场对通电导线是否也有力的作用?

二、新课教学 

（一）演示实验

 在奥斯特发现电流产生磁场的二年后，安培通过实验发现磁场对电流的确有力

现象：当导线中有电流通过时，可以看到原来静止的导线会摆动。

 １）在同一位置，保持导线Ｌ不变， 导体中Ｉ增大。

现象：导线摆角增大 

说明：受到的安培力越大 

２）在同一位置，保持Ｉ不变，导线Ｌ变长（用多匝线圈代替）

 现象：导线摆角增大

 说明：受到的安培力越大 

精确的实验表明：Ｆ∝Ｌ、Ｆ∝Ｉ，即Ｆ∝ＩＬ 安培力的大小：Ｆ＝ＢＩＬ（Ｂ⊥Ｉ），B是比例系数。由该式可得：

B=

１．磁感应强度：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的安培力Ｆ跟电流Ｉ和导线长度Ｌ的乘积ＩＬ的比值。 

２．定义式：B=    单位：Ｔ   1T=1

 在不同蹄形磁铁的磁场中，将会发现：在同一磁场中，不管Ｉ、Ｌ怎样改变，比值Ｂ总是确定的。但在不同的磁场中，Ｂ值一般是不同的。如同电场强度的定义式，Ｅ的大小由电场本身决定，与检验电荷无关；Ｂ也是由磁场本身决定，与放入的导线无关。 在蹄形磁铁中，磁铁两极的磁场强度可以看作处处相同，但并不是所有的磁场都是均匀分布的，一般离磁体越近，磁场的强度会增大。我们在研究非均匀分布的磁场时，可以想像把导线变得很短，Ｂ就是导线所在处的磁感应强度。

 ３．B是矢量，某点磁场的方向就定义为该点的磁感应强度方向。 

在磁场中用磁感线可以表示磁感应强度的大小和方向。 

切线方向为Ｂ的方向，疏密程度反映Ｂ的大小。

 4.  匀强磁场: Ｂ的大小和方向处处相同。 

产生方法：相距很近的两异名磁极间的磁场、通电螺线管内部的磁场。（边缘除外） 

(二)安培力 

１．大小：Ｆ＝ＢＩＬ 

２．适用条件：１）通电导线与磁场方向垂直，即Ｂ⊥Ｉ 

２）匀强磁场

说明：１）电流在磁场受到的安培力与电流在磁场中放置的位置有关。 

   ２）公式中的Ｌ可以理解为有效的长度。（与Ｂ垂直为有效）    

  当Ｂ∥Ｉ，Ｌ＝０，Ｆ＝０     

 当Ｂ⊥Ｉ，Ｆ_ｍａx＝ＢＩＬ 

     当Ｂ与Ｉ成θ，Ｌ在与Ｂ垂直方向的投影为Ｌsinθ，即Ｆ＝ＢＩＬsinθ 

例：磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，它的电流强度为2.5Ａ，导线长1ｃｍ，它 

受到的安培力为5×10-2Ｎ，则这个位置的磁感应强度是多大？   

思考：若把通电导线中的电流增大到5Ａ时，该点的磁感应强度是多大？安培力Ｆ是多大？  

思考：如果通电导线在磁场中某处不受磁场力，是否肯定这里没有磁场？ 

３．安培力的方向： Ｆ⊥Ｉ同时Ｆ⊥Ｂ，Ｆ垂直Ｂ、Ｉ所在的平面。 

     演示：将上面的实验中，磁极方向改变，则导线运动的方向改变；将电流的方向改变，导线运动的方向也改变。 

说明：安培力的方向与磁场的方向、电流的方向有关。 

实验表明：安培力的方向既跟磁场方向垂直，也跟电流方向垂直，也就是说，安培力的方向总是垂直磁感线和通电导线所在的平面。 

    左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向电流的方向，那么大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。

例1：判断下图中安培力的方向。 

如图16所示，通有直流电的两平行金属杆MN和PQ放置在匀强磁场中，杆与磁场垂直，受到的安培力分别为F1、F2，关于力的方向，下列判断正确的是(         )

A．F1、F2都向下

B．F1、F2都向上

C．F1向下，F2向上

D．F1向上，F2向下

2.一根长为0. lm、通有电流1. 8A的导线，放在磁感应强度为 2T的匀强磁场中，受到的安培力大小可能为（     ）
  A. 0     B. 0.4N     C.0.2N    D. 0.5N

各种电动机都有定子和转子。定子是电动机中固定不动的部分，可以是线圈，也可以是磁体；转子是电动机中转动的部分；线圈嵌在硅钢片的槽中。直流电动机中还有电刷和整流子，可以将电流持续地提供给线圈，并适时地改变流入线圈的电流方向，它们能使转子按一个方向持续地旋转。直流电动机广泛地使用在电动剃须刀、录音机、录像机、计算机、电动玩具、电力机车、电子钟表上，大功率的直流电动机使用在电车、高速电梯上。

六、巩固练习：

1、在磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，它的电流强度是2.5 A，导线长1 cm，它受到的安培力为5×10-2 N，则：

①这个位置的磁感应强度是多大？

②如果把通电导线中的电流强度增大到5 A时，这一点的磁感应强度应是多大？

③如果通电导线在磁场中某处不受磁场力，是否肯定这里没有磁场。

2．下列说法中错误的是 （       ）

A．磁场中某处的磁感应强度的大小，就是通以电流I，长为L的一段很短的导线放在该处时所受安培力   F与I、L的乘积的比值。

B．一段很短的通电导线放在某处不受安培力作用，则该处一定没有磁场。

C．一段很短的通电导线放在磁场中A处时受安培力比放在B处大，则A处磁感应强度可能比B处磁感应强度大。

D．因为B=F/（IL），所以某处的磁感应强度B跟磁场力F成正比，跟电流强度I和导线长度L的乘积IL成反比。

七、 作业布置： P36 问题与练习 1、2、

学生带着问题，边思考边阅读课文。

【学生回顾、讨论、回答】紧跟老师的提问，逐个进行复习。

学生思考、讨论猜想：安培力的大小与哪些因素有关？ 

实验演示：在实验中，电流方向与磁场方向垂直 。并由学生代表回答。

【提问】解决问题过程向老师同学求助学生交流总结

【观察思考】实验现象说明什么问题，如何解释？

【学生思考】为什么当导线中有电流通过时，可以看到原来静止的导线会摆动，不必接触便能产生相互作用力？

【讨论回答】学生对比电场思考讨论，由代表回答，其他学生补充，更正。

【观察】学生观察思考建立空间动态过程

[来源:学科网]

【观察思考】实验现象说明什么问题，如何解释？

【畅所欲言】学生回答问题

【观察思考】实验现象说明什么问题，如何解释？

【笔记】笔记体会记忆理解

【观察思考】实验现象说明什么问题，如何解释？

【笔记】笔记体会记忆理解

【观察思考】动手操作，探究所提问题

【畅所欲言】学生回答问题

【思考梳理】思考总结回答问题

【动手体验】学生完成练习

【记录】学生记录课后作业

通过让学生思考与生活密切相关的问题，激发学生求知欲。

加强学生对新旧知识的连接，温故而知新。

1、激发学生求知欲。

通过实验引出电流磁场的问题，化抽象为具体。

通过情景观察提出问题，启发学生思考。

通过情景观察提出问题，启发学生思考。

通过实验引出电流磁场方向的问题，化抽象为具体。

通过练习加深理解

通过动手加深理解

通过动手加深理解

通过练习加深理解

通过练习加深理解