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《探究安培力》教案1

一、教学内容

本节课选自《普通高中物理课程标准》选修31第二章第五节《磁场对电流的作用》。详细内容为：安培力的定义、安培力大小的计算、安培力方向的判定、左手定则的应用。

二、教学目标

1.让学生理解安培力的概念，掌握安培力大小的计算公式和方向的判定方法。

2.培养学生运用左手定则解决实际问题的能力。

3.引导学生通过实验探究，理解安培力与电流、磁场的关系，培养学生的实践能力和科学思维。

三、教学难点与重点

难点：安培力大小的计算和方向的判定。

重点：安培力的概念、左手定则的应用、安培力与电流、磁场的关系。

四、教具与学具准备

教具：电流表、磁铁、导线、电源、实验器材等。

学具：左手定则图示、计算器、笔记本等。

五、教学过程

1.实践情景引入

通过展示电流表指针偏转的现象，引导学生思考电流受到磁场力的作用。

2.知识讲解

（1）安培力的定义：电流在磁场中受到的力。

（2）安培力大小的计算：F=BILsinθ（其中，B为磁感应强度，I为电流强度，L为导线长度，θ为导线与磁场的夹角）。

（3）安培力方向的判定：左手定则。

3.例题讲解

例题1：一根长直导线，电流方向从上往下，磁感应强度方向垂直纸面向里。求导线受到的安培力方向。

解答：根据左手定则，将左手伸出，让拇指、食指和中指相互垂直，拇指指向电流方向，食指指向磁场方向，中指所指方向即为安培力方向。在本题中，安培力方向为垂直导线向左。

例题2：一根长直导线，电流强度为2A，长度为0.5m，在磁感应强度为0.4T的磁场中，求导线受到的安培力大小。

解答：F=BILsinθ=0.4×2×0.5×sin90°=0.4N。

4.随堂练习

让学生运用左手定则判断安培力方向，并计算安培力大小。

5.实验探究

（1）探究安培力与电流强度的关系。

（2）探究安培力与磁感应强度的关系。

六、板书设计

1.安培力的定义、计算公式、方向的判定。

2.左手定则图示。

3.例题解答过程。

七、作业设计

1.作业题目：

（1）一根长直导线，电流方向从左往右，磁感应强度方向垂直纸面向里。求导线受到的安培力方向。

（2）一根长直导线，电流强度为3A，长度为0.6m，在磁感应强度为0.5T的磁场中，求导线受到的安培力大小。

2.答案：

（1）安培力方向为垂直导线向下。

（2）F=BILsinθ=0.5×3×0.6×sin90°=0.9N。

八、课后反思及拓展延伸

本节课通过讲解、实验、练习等多种方式，让学生掌握了安培力的相关知识。课后可以让学生进一步探究安培力在电动机、发电机等实际应用中的重要作用，培养学生的科学素养和创新能力。同时，教师应关注学生对左手定则的理解程度，加强个别辅导，确保学生能够熟练运用左手定则解决实际问题。

重点和难点解析

1.安培力的大小计算公式和方向判定方法。

2.左手定则的应用。

3.实验探究安培力与电流、磁场的关系。

4.作业设计中安培力方向的判断和大小计算。

详细补充和说明：

一、安培力的大小计算公式和方向判定方法

安培力的大小计算公式为：F=BILsinθ。其中，B为磁感应强度，I为电流强度，L为导线长度，θ为导线与磁场的夹角。

1.磁感应强度B：磁感应强度是指磁场对单位长度导线产生的力。其单位为特斯拉（T）。

2.电流强度I：电流强度是指单位时间内通过导线截面的电荷量。其单位为安培（A）。

3.导线长度L：导线长度是指电流所在的导线段长度。其单位为米（m）。

4.夹角θ：导线与磁场的夹角。当导线与磁场方向垂直时，sinθ=1，此时安培力最大。

安培力方向的判定采用左手定则：

1.将左手伸出，让拇指、食指和中指相互垂直。

2.拇指指向电流方向。

3.食指指向磁场方向。

4.中指所指方向即为安培力方向。

二、左手定则的应用

1.左手定则适用于直导线在均匀磁场中的情况。

2.学生需熟练掌握左手定则，能够快速判断安培力方向。

3.在实际应用中，若导线不是直的或者磁场不均匀，左手定则不再适用，需要采用其他方法计算安培力。

三、实验探究安培力与电流、磁场的关系

1.探究安培力与电流强度的关系：

（1）保持磁场强度和导线长度不变，改变电流强度。

（2）测量不同电流强度下导线受到的安培力。

（3）分析实验数据，得出安培力与电流强度成正比的结论。

2.探究安培力与磁感应强度的关系：

（1）保持电流强度和导线长度不变，改变磁感应强度。

（2）测量不同磁感应强度下导线受到的安培力。

（3）分析实验数据，得出安培力与磁感应强度成正比的结论。

四、作业设计中安培力方向的判断和大小计算

1.安培力方向的判断：要求学生根据左手定则，正确判断安培力方向。

2.安培力大小计