安培力 磁感应强度_高二物理教案

教学目标

知识目标

1、理解磁感应强度B的定义及单位．

2、知道用磁感线的疏密可以形象直观地反映磁感应强度的大小．

3、知道什么叫匀强磁场，知道匀强磁场的磁感线的分布情况．

4、知道什么是安培力，知道电流方向与磁场方向平行时，电流受的安培力为零；电流方向与磁场方向垂直时，电流受安培力的大小 ．

5、会用左手定则熟练地判定安培力的方向．

能力目标

1、通过演示磁场对电流作用的实验，培养学生总结归纳物理规律的能力．

2、通过学习左手定则，理解磁场方向、电流方向和安培力方向三者之间的关系，培养学生空间想象能力．

情感目标

通过对安培定则的学习，使得学生了解科学的发现不仅需要勤奋的努力，还需要严谨细密的科学态度．

教学建议

教材分析

关于安培力这一重要的内容，需要强调：

1、安培力的使用条件：磁场均匀，电流方向与磁场方向垂直。

2、电流方向与磁场方向平行时，安培力具有最小值。电流方向与磁场方向垂直时，安培力具有最大值。

教法建议

由于前面我们已经学习过电场的有关知识，讲解时可以将磁场和电场进行类比，以加深学生对磁场的有关知识的理解。例如：电场和磁场相互对比，电场线与磁感线相互对比，磁感应强度与电场强度进行对比等等。

在上一节的基础上，启发学生回忆电场强度的定义，对比说明引入磁场强度的定义的思路是通过磁场对电流的作用力的研究得出的。为了让学生更好的理解磁场，可以在实验现象的基础上引导学生进行讨论。

教学设计方案

安培力 磁感应强度

一、素质教育目标

（一）知识教学点

1、理解磁感应强度B的定义及单位．

2、知道用磁感线的疏密可以形象直观地反映磁感应强度的大小．

3、知道什么叫匀强磁场，知道匀强磁场的磁感线的分布情况．

4、知道什么是安培力，知道电流方向与磁场方向平行时，电流受的安培力为零；电流方向与磁场方向垂直时，电流受安培力的大小 ．

5、会用左手定则熟练地判定安培力的方向．

（二）能力训练点

1、通过演示磁场对电流的作用的实验，培养学生利用控制变量法总结归纳物理规律的能力．

2、通过学习左手定则，理解磁场方向、电流方向和安培力方向三者之间的关系，培养学生空间想像能力．

（三）德育渗透点

通过阅读材料介绍奥斯特发现电流磁效应，说明科学家之所以能取得辉煌的成就，除了本身所具有的聪明才智外，刻苦勤奋地学习和工作，善于捕捉稍纵即逝的灵感更为重要，鼓励和激发学生从现在开始更加发奋地学习，将来为国家做贡献．

（四）美育渗透点

通过介绍物理学家安培取得辉煌成就的原因是靠勤奋自学、刻苦钻研的顽强意志，让学生感受物理学家们的人格美、情操美．

二、学法引导

1、教师通过演示实验法直观教学，决定安培力大小的因素，通过启发讲解，帮助学生归纳总结公式 及B的定义式．结合练习法使学生掌握左手定则使用．

2、学生认真观察实验，在教师启发的指导下总结规律，积极动手动脑理解公式，掌握左手定则的应用．

三、重点·难点·疑点及解决办法

1、重点

（1）理解磁场对电流的作用力大小的决定因素，掌握电流与磁场垂直时，安培力大小为：

（2）掌握左手定则．

2、难点

对左手定则的理解．

3、疑点

磁场方向、电流方向和安培力方向三者之间的空间关系．

4、解决办法

以演示实验为突破口，直观地引导学生掌握电流在磁场中所受安培力大小的决定因素；反复地借助实验，来理解左手定则，建立磁场方向、电流方向和安培力方向三者关系的正确图景．

四、课时安排

1课时

五、教具学具准备

铁架台、三个相同的蹄形磁铁、电源、滑动变阻器、电键、导线．

六、师生互动活动设计

教师先通过实验，学生观察分析、讨论、总结出安培力．

公式 ，再引入磁感强度B的定义式，通过讲解类比电场强度，启发学生理解公式 的意义，借助墙角（或桌角）帮助学生建立三维坐标空间，理解掌握左手定同．

七、教学步骤

（一）明确目标

（略）

（二）整体感知

本节教学是在上一节学习了磁场的概念及方向性的基础上，进一步认识磁场的强弱性质，根据磁场力的性质用定义法定义B描述磁场的强弱，用磁感线形象地反映磁场的强弱，同时利用定义式来计算安培力的大小 ，再用左手定则来确定磁场方向、电流方向和安培力的方向．

（三）重点、难点的学习与目标完成过程

1、磁场对电流的作用

用条形磁铁可以在一定的距离内吸起较小质量的铁块，巨大的电磁铁却能吸起成吨的钢块，表明磁场有强有弱，如何表示磁场的强弱呢？我们利用磁场对电流的作用力——安培力来研究磁场的强弱．

2、决定安培力大小的因素有哪些？

利用演示实验装置，研究安培力大小与哪些因素有关

（1）与电流的大小有关．

保持导线在磁铁中所处的位置及与磁场方向不变这两个条件下，通过移动滑动变阻器触头改变导线中电流的大小．

请学生观察实验现象．导线摆动的角度大小随电流的改变而改变，电流大，摆角大；电流小，摆角小．

实验结论：垂直于磁场方向的通电直导线，受到磁场的作用力的大小眼导线中电流的大小有关，电流大，作用力大；电流小，作用力也小．

（2）与通电导线在磁场中的长度有关．

保持导线在磁铁中所处的位置及方向不变，电流大小也不变，改变通电电流部分的长度．学生观察实验现象．导线摆动的角度大小随通电导线长度而改变，导线长、摆角大；导线短，摆角小．

实验结论：垂直于磁场方向的通电直导线，受到的磁场的作用力的大小限通电导线在磁场中的长度有关，导线长、作用力大；导线短，作用力小．

（3）与导线在磁场中的放置方向有关．

保持电流的大小及通电导线的长度不变，改变导线与磁场方向的夹角，当夹角为0°时，导线不动，即电流与磁场方向平行时不受安培力作用；当夹角增大到90°的过程中，导线

摆角不断增大，即电流与磁场方向垂直时，所受安培力最大；不平行也不垂直时，安培力大小介于 和最大值之间．

3、磁感应强度

总结归纳以上实验现象，用L表示通电导线长度，I表示电流，保持电流和磁场方向垂直，通电导线所受的安培力大小FIL

用B表示这一比值，有 ．B的物理意义为：通电导线垂直置于磁场同一位置，B值保持不变；若改变通电导线的位置，B值随之改变．表明B值的大小是由磁场本身的位置决定为．对于电流和长度相同的导线，放置在B值大的位置受的安培力F也大，表明磁场强．放在B值小的位置受的安培力F也小，表明磁场弱．因而我们可以用比值 来表示磁场的强弱．把它叫做磁感应强度．

定义：磁感应强度

单位：特斯拉，符号为T

常见的地磁场磁感应强度大约是 ，永磁铁磁极附近的磁感应强度大约是 ．

用磁感线也可直观地反映磁场的强弱和方向，磁感线越密处，磁感应强度大、磁场强．若磁感应强度大小和方向处处相同，称为匀强磁场．根据匀强磁场的特点，请同学们画出匀强磁场的磁感线的空间分布．

在非匀强磁场中，用 量度磁感应强度时，导线长L应很短，电流近似处在匀强磁扬中．

4、安培力的大小和方向．

根据磁感应强度的定义式，可得通电导线垂直磁场方向放置时所受的安培力大小为：

举例计算安培力的大小．

安培力的方向如何呢？还过前面的演示实验现象可知，通电导线在磁场中受到的安培力方向跟导线中的电流方向、磁场方向都有关系．人们通过大量的实验研究，总结出通电导线受安培力方向和电流方向、磁场方向存在着一个规律——左手定则．

左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且跟手掌在同一个平面内，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方向，那么，拇指所指的方向，就是通电导线在磁场中的受力方向．

应该注意的是：若电流方向和磁场方向垂直，则磁场力的方向、电流方向、磁场方向三者互相垂直；若电流方向和磁场方向不垂直，则磁场力的方向仍垂直于电流方向，也同时垂直于磁场方向．

（四）总结、扩展

本节课我们学习了磁场对电流的作用——安培力，通过研究安培力的大小，我们定义了反映磁场强弱的物理量——磁感应强度 ，同时，我们可以据此求解安培力的大小 ，安培力的方向用左手定则来确定．

如果磁场方向不与电流方向垂直，安培力的大小 ，方向仍可用左手定则判定．

八、布置作业

P150（1）（2）（3）（4）（5）

九、板书设计

第三节安培力磁感应强度

1、磁场对电流有力的作用

2、决定安培力大小的因素

（1）与电流大小有关．

（2）与导线在磁场中的长度有关．

（3）与导线在磁场中的放置方向有关．

3、磁感应强度

定义：

单位：特斯拉（T）

4、安培力的大小

当电流方向垂直磁场方向时，安培力大小

5、安培力方向

左手定则．

实验：研究电磁铁

（一）教学目的

1．知道什么是电磁铁。

2．理解电磁铁的特性和工作原理。

（二）实验器材

螺线管，铁棒，几个小磁针，一个线圈匝数可以改变的电磁铁，电源，开关，滑动变阻器，电流表和一小堆大头针。

（三）课前准备

检查学生使用的实验器材是否有损坏，将实验器材分小组放在盒子里，将小盒子放在学生的实验桌上。

（四）教学过程

1．提问引入新课

教师出示螺线管，提问：要使螺线管的周围产生磁场，根据我们学过的知识，可采用什么方法？

（学生讨论得出：给螺线管通电，它的周围就会产生磁场。）

进一步提问：如果要使通电螺线管的磁性增强，应该怎么办呢？请同学们观察下面的实验：演示实验：先将小磁针放在螺线管的两端，通电后观察小磁针偏转的程度，再将铁棒插入螺线管，通电后观察小磁针偏转的程度。

提问：小磁针的偏转程度哪个大？这表明什么？

（插入铁棒后，小磁针的偏转程度增大，这表明插入铁棒后通电螺线管周围的磁性大大增强。）

进一步提问：为什么插入铁棒后，通电螺线管的磁性会增强呢？

学生讨论得出：铁心插入通电螺线管，铁心被磁化，也要产生磁场，于是通电螺线管的周围既有电流产生的磁场，又有磁铁产生的磁场，因而磁场大大增强了。

教师指出：从上面的实验中可以看出，铁心插入螺线管，通电后能获得较强的磁场。我们把插入铁心的通电螺线管称为电磁铁。本节课我们就来研究电磁铁。

2．进行新课

板书：第五节实验：研究电磁铁

一、电磁铁：插入铁心的通电螺线管。

提问：电磁铁与永磁体相比，有些什么特点呢？它的磁性强弱与哪些因素有关呢？下面我们用实验来研究。

板书：二、实验：研究电磁铁的特点

进一步提问：怎样来做实验呢？其步骤是怎样的呢？

我们知道，电磁铁的磁性是由螺线管通入电流后获得的，由此，我们可以进行猜想：它的磁性与电流的大小有关；螺线管是由导线绕制成的，它的磁性强弱与线圈的匝数有关。下面我们就从这几个方面来进行实验探索。

（用小黑板或投影仪展示下列记录表格）

学生实验：首先请同学们从盒子里拿出实验器材，放在桌上摆好，观察所用的器材，同时思考下列问题：

这些实验器材应连接成怎样的电路？

（应将电源、开关、滑动变阻器、电流表与电磁铁连成串联电路）

用什么来判断电磁铁的磁性强弱？

（通过观察电磁铁吸引大头针的多少来判断）

学生将实验器材连接好，检查电路无误后进行实验：

①将开关合上或打开，观察通电、断电时，电磁铁对大头针的吸引情况，判断电磁铁磁性的有无。

②将开关合上，调节滑动变阻器，使电流增大和减小（观察电流表指针的示数），从电磁铁吸引大头针的情况对比电磁铁磁性强弱的变化。

③将开关合上，使电路中的电流不变（电流表的示数不变）改变电磁铁的接线，增加通电线圈的匝数，观察电磁铁磁性强弱的变化。

实验小结：让学生归纳、概括实验结果后，教师板书：实验表明：

1．电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性。

2．通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强。

3．在电流一定时，外形相同的螺线管，线圈匝数越多，磁性越强。

(2)讨论电磁铁的优点

提问：通过实验，我们知道了电磁铁的一些特点，它的这些特点与永磁体相比，有哪些优点呢？

学生讨论后，老师归纳板书：

三、电磁铁的优点：1．磁性能快显快消。

2．磁性强弱可以调节。

(3)介绍电磁铁的应用

提问：电磁铁在实际生产中有哪些重要应用呢？

板书：四、电磁铁的应用。

请同学们观察课本上的彩图：电磁起重机。说明它能将钢材吊起的原理。

介绍两种常用的电磁起重机：一种是圆柱形电磁铁，一种是蹄形电磁铁。蹄形电磁铁的两个异性极在同一端面上，能同时吸住一块铁，因而磁性更强。

引导学生讨论课本上的“想想议议”。

3．小结：略。

4．作业：课本上的练习第1、2题。

第三节安全用电教案一

（一）教学目的

1．记住安全电压的数值。

2．知道触电的原因和触电的几种形式。

3.知道安全用电的常识。

（二）教具

幻灯机，有关电的应用方面的几张投影幻灯片，自制课本图10—11、图10—13的投影幻灯片（或插图），课本图10—14的挂图一幅。

（三）教学过程

1．引入新课

教师通过实例，讲述随着科学的发展，随着家用电器的普及，现代生活中已离不开电。接着用幻灯机打出几张电的利用的幻灯片：如夜晚的教室里灯光明亮，同学们在灯下读书；节日的天安门城楼，被灯光点缀得格外辉煌；大型电网等，用来激发同学们的情绪。

教师再将话锋转到接连不断发生的触电事故，给国家、给个人都带来了不可挽回的损失。但是触电事故是可以避免的。如果我们掌握了安全用电的原则，并严格按照用电的要求去做，我们就可以驯服电，让它做我们的好朋友，为生活和工农业生产、国防科技服务。那么，怎样才能做到安全用电呢？安全用电的原则是什么？这就是我们今天这节课要讨论的。

2．进行新课

(1)问：你们知道触电是怎么回事吗？

引导学生看课本上的第一个问和答。然后教师指出因为人体是导体，人体触及带电体时，有电流通过人体。这就是触电。电流对人体的危险性跟电流的大小，通电时间的长短等因素有关。

(2)问：人触电一定会死亡吗？发生触电事故的原因是什么？安全电压值是多少？

引导学生看课本上的第二个问和答。然后让学生讨论下列问题：①根据欧姆定律知道，导体中的电流大小跟什么有关？②用两手分别触摸一节干电池的正负极，为什么没有发生触电事故？③通过人体的电流大小决定于什么？④安全电压值是多少？

教师小结：①通过人体的电流大小决定于外加电压和人体的电阻；②安全电压：只有不高于36伏的电压才是安全的；③家庭电路的电压是220伏，动力电路的电压是380伏。④触电事故是由于过大的电流通过人体而引起的，且通过人体的电流越大，通电的时间越长，越危险。

(3)问：家庭电路中的触电事故是怎样发生的？（低压触电的两种形式）

引导学生看课本的第三个问和答。明确家庭电路中的触电事故，都是人体直接或间接跟火线连通造成的。

再引导学生观察课本图10—10，并请学生指出图甲和图乙中电流的回路，然后教师指出触电的两种形式：

单线触电（图甲）：站在地上的人触到火线，则电流由火线进入人体到地，经地线形成

回路，造成触电事故。跳转《电子课文》

双线触电（图乙）：站在绝缘体上的人若同时触到两根电线时，电流将由火线进入人体到另一根线（零线）而形成回路，造成触电事故。

指出：为了安全用电，绝对不要接触没有绝缘皮的火线以及跟火线连通的导体。

(4)家庭电路安全用电的常识

引导学生看课本的第四、第五个问和答。然后问：生活用电中要特别警惕什么？

学生答：要特别警惕本来是绝缘的物体导了电，本来是不该带电的物体带了电。

教师用幻灯片打出课本上的图10—11的4个图（或出示挂图），指图提问。如用幻灯片打出甲图，教师指图提问：这是什么现象？生活中还有哪些这类现象？应当怎样防止？由学生讨论回答。

教师归纳小结：①注意防止绝缘部分破损。②保持绝缘部分干燥，不用湿手扳开关，不在电线上晾衣服。③有人触电，要先切断电源，或者用干木棍等绝缘体拨开电线。④架设电视天线时，注意不要触及电线。

(5)家用电器的安全用电

请一位同学读课本第六个问，请另一位同学读第六个问的答，请第三位同学回答。学习了第六个问和答，你知道了什么？（为了安全用电，有金属外壳的家用电器，外壳一定要接地）。请同学们回到家里检查哪些用电器有金属外壳，把没有接地的，想办法接地。

继续请一位同学读第七个问，另一位读第七个问的答。然后引导学生看课本上的图10—12。最后教师指出：在高大建筑物上，室外天线一定要装避雷装置。

(6)高压触电的两种形式

用幻灯打出课本上的图10—13，问学生有没有见过这个标志？让学生记住这个标志，然后讲述第八个问和答，使学生知道高压危险。

让学生看课本的第九个问和答。出示课本上图10—14的挂图，讲解高压触电的两种形式：

高压电弧触电：当人体靠近高压带电体到一定距离时，高压带电体和人体之间会发生放电现象。这时有电流通过人体，造成高压电弧触电。

跨步电压触电：高压输电线落在地面上，地面上与电线断头距离不同的各点存在着电压，当人走近断头时，两脚位于离断头远近不同的位置上，因而两脚之间有了电压（跨步电压）。这时电流通过人体，造成跨步电压触电。

强调指出：为了安全用电，不要靠近高压带电体。

(7)触电的急救

引导学生看课本第十个问和答。知道生活中人触电、发生火灾的一些急救方法。

3.小结（师生共同小结）

(l)安全电压值。

(2)触电的原因及触电的四种形式。

(3)安全用电的常识。

(4)触电急救的方法。

4.组织学生讨论课本上“观察·实践·调查”的第 4点，问：同学们，你们的家庭电路中有没有违反安全用电的地方？你有没有发现学校的电路中有违反安全用电的地方？

让学生讨论回答，对提出问题的同学给以表扬，鼓励他们能发现问题，提出问题。再让同学们对刚才提出的问题，提出解决的办法。

5.布置作业

(l)总结安全用电的要点，并编成口诀，看谁编得好。

(2)本章习题3、4。

《匀变速直线运动的规律》的教案设计

教学目标

知识目标

1、掌握匀变速直线运动的速度公式 ，并能用来解答有关的问题．

2、掌握匀变速直线运动的位移公式 ，并能用来解答有关的问题．

能力目标

体会学习运动学知识的一般方法，培养学生良好的分析问题，解决问题的习惯．

教学建议

教材分析

匀变速直线运动的速度公式是本章的重点之一，为了引导学生逐渐熟悉数学工具的应用，教材直接从加速度的定义式由公式变形得到匀变速直线运动的速度公式，紧接着配一道例题加以巩固．意在简单明了同时要让学生自然的复习旧知识，前后联系起来．

匀变速直线运动的位移公式是本章的另一个重点．推导位移公式的方法很多，中学阶段通常采用图像法，从速度图像导出位移公式．用图像法导位移公式比较严格，但一般学生接受起来较难，教材没有采用，而是放在阅读材料中了．本教材根据 ，说明匀变速直线运动中 ，并利用速度公式 ，代入整理后导出了位移公式 ．这种推导学生容易接受，对于初学者来讲比较适合．给出的例题做出了比较详细的分析与解答，便于学生的理解和今后的参考．

另外，本节的两个小标题“速度和时间的关系”“位移和时间的关系”能够更好的让学生体会研究物体的运动规律，就是要研究物体的位移、速度随时间变化的规律，有了公式就可以预见以后的运动情况．

教法建议

为了使学生对速度公式获得具体的认识，也便于对所学知识的巩固，可以从某一实例出发，利用匀变速运动的概念，加速度的概念，猜测速度公式，之后再从公式变形角度推出，得出公式后，还应从匀变速运动的速度—时间图像中，加以再认识．

对于位移公式的建立，也可以给出一个模型，提出问题，再按照教材的安排进行．

对于两个例题的处理，要引导同学自己分析已知，未知，画运动过程草图的习惯．

教学设计示例

教学重点：两个公式的建立及应用

教学难点：位移公式的建立．

主要设计：

一、速度和时间的关系

1、提问：什么叫匀变速直线运动？什么叫加速度？

2、讨论：若某物体做匀加速直线运动，初速度为2m/s，加速度为 ，则1s内的速度变化量为多少？1s末的速度为多少？2s内的速度变化量为多少？2s末的速度多大？ts内的速度变化量为多少？ts末的速度如何计算？

3、请同学自由推导：由 得到

4、讨论：上面讨论中的 图像是什么样的？从中可以求出或分析出哪些问题？

5、处理例题：（展示课件1）请同学自己画运动过程草图，标出已知、未知，指导同学用正确格式书写．

二、位移和时间的关系：

1、提出问题：一中第2部分给出的情况．若求1s内的位移？2s内的位移？t秒内的位移？怎么办，引导同学知道，有必要知道位移与时间的对应关系。

2、推导：回忆平均速度的定义，给出对于匀变速直线运动 ，结合 ，请同学自己推导出 ．若有的同学提出可由图像法导出，可请他们谈推导的方法。

3、思考：由位移公式知s是t的二次函数，它的图像应该是抛物线，告诉同学一般我们不予讨论。

4、例题处理：同学阅读题目后，展示课件2，请同学自己画出运动过程草图，标出已知、未知、进而求解。

探究活动

请你根据教材练习六中第（4）题描述的情况，自己设计一个实验，看看需要哪些器材，如何测量和记录，实际做一做，并和用公式算得的结果进行对比。高中一年级物理教案《匀变速直线运动的规律》。