《磁场对电流的作用》教案一等奖设计
1、《磁场对电流的作用》教案一等奖设计
(一)教学目的
1、知道磁场对通电导体有作用力。
2、知道通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁感线方向有关,改变电流方向或改变磁感线方向,导体的受力方向随着改变。
3、知道通电线圈在磁场中转动的道理。
4、知道通电导体和通电线圈在磁场中受力而运动,是消耗了电能,得到了机械能。
5、培养学生观察能力和推理、归纳、概括物理知识的能力。
(二)教具
小型直流电动机一台,学生用电源一台,大蹄形磁铁一块,干电池一节,用铝箔自制的圆筒一根(粗细、长短与铅笔差不多),两根铝箔条(用透明胶与铝箔筒的两端相连接),支架(吊铝箔筒用),如课本图12—10的挂图,线圈(参见图12—2),抄有题目的小黑板一块(也可用投影片代替)。
(三)教学过程
1、引入新课
本章主要研究电能;第一节和第二节我们研究了获得电能的原理和方法,第三节我们研究了电能的输送。电能输送到用电单位,要使用电能,这就涉及到用电器,以前我们研究了电灯、电炉、电话等用电器,今天我们要研究另一种用电器——电动机。
出示电动机,给它通电,学生看到电动机转动,提高了学习兴趣。
提问:电动机是根据什么原理工作的呢?
讲述:要回答这个问题,还得请同学们回忆一下奥斯特实验的发现——电流周围存在磁场,电流通过它产生的磁场对磁体施加作用力(如电流通过它的磁场使周围小磁针受力而转动)。根据物体间力的作用是相互的,电流对磁体施加力时,磁体也应该对电流有力的作用。下面我们通过实验来研究这个推断。
2、进行新课
(1)通电导体在磁场里受到力的作用
板书课题:〈第四节磁场对电流的作用〉
介绍实验装置,将铝箔筒两端的铝箔条吊挂在支架上,使铝箔筒静止在磁铁的磁场中(参见课本中的图12—9)。用铝箔筒作通电导体是因为铝箔筒轻,受力后容易运动,以便我们观察。
演示实验1:用一节干电池给铝箔筒通电(瞬时短路),让学生观察铝箔筒的运动情况,并回答小黑板上的题1:给静止在磁场中的铝箔筒通电时,铝箔筒会_____,这说明_____。
板书:
〈1、通电导体在磁场中受到力的作用。〉
(2)通电导体在磁场里受力的方向,跟电流方向和磁感线方向有关
教师说明:下面我们进一步研究通电导体在磁场里的受力方向与哪些因素有关。
演示实验2:先使电流方向相反,再使磁感线方向相反,让学生观察铝箔筒运动后回答小黑板上的题2:保持磁感线方向不变,交换电池两极以改变铝箔筒中电流方向,铝箔筒运动方向会______,这说明______。保持铝箔筒中电流方向不变,交换磁极以改变磁感线方向,铝箔筒运动方向会______,这说明______。
归纳实验2的结论并板书:
〈2、通电导体在磁场里受力的方向,跟电流方向和磁感线方向有关。〉
(3)磁场对通电线圈的作用
提问:应用上面的实验结论,我们来分析一个问题:如果把直导线弯成线圈,放入磁场中并通电,它的受力情况是怎样的呢?
出示方框线圈在磁场中的直观模型(磁极用两堆书代替),并出示如课本上图12—10的挂图(此时,图中还没有标出受力方向)。
引导学生分析:通电时,图甲中ab边和cd边都在磁场中,都要受力,因为电流方向相反,所以受力方向也肯定相反。提问:你们想想看,线圈会怎样运动呢?
演示实验3:将电动机上的电刷、换向器拆下(实质是线圈)后通过,让学生观察线圈的运动情况。
教师指明:线圈转动正是因为两条边受力方向相反,边说边在挂图上标明ab和cd边的受力方向。
提问:线圈为什么会停下来呢?
利用模型和挂图分析:在甲图位置时,两边受力方向相反,但不在一条直线上,所以线圈会转动。当转动到乙图位置时,两边受力方向相反,且在同一直线上,线圈在平衡力作用下保持平衡而静止。
板书结论:
〈3、通电线圈在磁场中受力转动,到平衡位置时静止。〉
(4)讨论
①教材中的"想想议议"。
②小黑板上的题3:通电导体在磁场中受力而运动是消耗了______能,得到了______能。
3、小结:板书的四条结论。
4、作业(思考题):电动机就是根据通电线圈在磁场中受力而转动的道理工作的。但实际制成电动机时,还有些问题需要我们解决,比如:通电线圈不能连续转动,而实际电动机要能连续转动,这个问题同学们先思考,下节我们研究。
(四)说明
1、受力方向与电流方向和磁感线方向垂直,这一点不能从实验直接得到(因为运动方向并不一定是受力方向),且与后面学习联系不大,本教案没讲这一点。
2、教案最后的思考题是为下节学习作准备。
2、《磁场对电流的作用》教案一等奖设计
教学要求:
1、知道磁场对电流存在力的作用,知道通电导体在磁场中受力方向与电流方向,以及磁感线方向有关系。改变电流方向,或改变磁感线方向,导体的受力方向随着改变。能说明通电线圈在磁场中转动的道理。
2、知道通电导体和通电线圈在磁场中受力而运动,是消耗了电能,得到了机械能。
3、培养、训练学生观察能力和从实验事实中,归纳、概括物理概念与规律的能力。
教学过程
一、引人新课
首先做直流电动机通电转动的演示实验,接着提出问题:
电动机为什么会转动?
要回答这个问题,还得请同学们回忆一下奥斯特实验的发现——电流周围存在着磁场,并通过磁场对磁体发生作用,即电流对磁体有力的作用,再让我们逆向思索,磁体对电流有无力的作用呢?即磁体通过其磁场对电流有无力的作用呢?
现在就让我们共同沿着这一逆向思索所形成的猜想,设计实验,进行探索性的研究。
板书:四、研究磁场对电流的作用
二、演示实验
板书:
1、实验研究:
1、介绍实验装置的同时说明为什么选择这些实验器材,渗透实验的设计思想。
2、用小黑板或幻灯出示观察演示实验的记录表格。
3、按照实验过程,把课本1、2两个实验,用边演示,边指导观察,边提出问题的方式,连续完成。要求学生完成观察演示实验的记录和思考回答表中的问题:
“通电铜棒在磁场中,运动的原因是什么?”
这样做,一是引导学生发现磁场对电流也存在力的作用,二是进一步巩固、深化力的概念。
4、对学生通过观察,归纳概括出的结果,要做小结:(板书小结如下)
通电导体在磁场中受到力的作用,力的方向与电流方向、磁感线方向是相互垂直的、不论是改变电流方向,还是改变磁场方向,都会改变力的方向。
三、应用
板书:
2、实验结论的.应用:
1、出示线圈在磁场中的演示实验装置,并提出问题让学生思考:
应用上面实验研究的结论,分析判断通电的线圈在磁场中会发生什么现象?
2、出示方框线圈在磁场中的直观模型,并用小黑板或幻灯片把模型的平面图展示出来,以助学生思考。
3、在学生作出判断的基础上,演示通电线圈在磁场中所发生的现象,来证验学生的分析,判断是否正确。(关于这个实验装置见前面的“实验”)
4、在实验验证的基础上过渡到教材中的“想想议议”上来,无论学生解释得完整,或者不完整都没有关系,可以留下来课后讨论,为下一节课继续分析埋下伏笔。
四、讨论
板书:问题讨论
怎样旧能的转比与守恒的观点,来说明通电导体和通电线圈在磁场中发生运动的现象?启发讨论的子问题:
1、通电导体和通电线圈发生运动时,消耗了什么能?得到了什么能?
2、你所说的消耗的能和你所说的得到的能守恒吗?为什么?
五、小结
板书:课堂小结
学生小结,或师生共同小结,本节课学到了什么?
板书设计
四、研究磁场对电流的作用
1、实验研究
2、实验结论的应用
3、问题讨论
结论:____________问题:_____________①____________
________________________________②______________
____________想想议议________4、课堂小结
______________________________________________
______________________________________________
3、《磁场对电流的作用》教案一等奖设计
基础知识梳理:
一、磁场对通电直导线的作用安培力
1、大小:在匀强磁场中,当导线方向与磁场方向一致时F安= ;当导线方向与磁场垂直时,F安= 。
2、方向:用 定则判定。
3、注意:F安=BIL的适用条件:①一般只适用于匀强磁场;②L③如果是弯曲的通电导线,则L是指有效长度,它等于导线两端点所连直线的长度(如图所示),相应的电流方向沿L由始端流向末端.
二、安培力的应用
(一)、安培力作用下物体的运动方向的判断
1、电流元法:即把整段电流等效为多段直线电流元,先用左手定则判断出每小段电流元所受安培力的方向,从而判断出整段电流所受合力方向,最后确定运动方向。
2、特殊位置法:把电流或磁铁转到一个便于分析的`特殊位置后再判断安培力方向,从而确定运动方向。
3、等效法:环形电流和通电螺线管都可以等效成条形磁铁,条形磁铁也可等效成环形电流或通电螺线管,通电螺线管也可以等效成很多匝的环形电流来分析。
4、利用结论法:①两电流相互平行时无转动趋势,同向电流相互 ;,反向电流相互 ;②两电流不平行时,有转动到相互平行且电流方向相同的趋势。利用这些结论分析,可以事半功倍.
(二).处理相关安培力问题时要注意图形的变换
安培力的方向总是垂直于电流方向和磁场方向决定的平面,即一定垂直于B和I,但B和I不一定垂直.有关安培力的力、电综合题往往涉及到三维立体空间问题,如果我们变三维为二维便可变难为易,迅速解题。
典型例题:
1、通电导线或线圈在安培力作用小的平动和转动问
[例1](1) 如图,把轻质线圈用细线挂在磁铁N极附近,磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈的平面,当线圈内通过图示方向的电流时,线圈将怎样运动?_________________
(2)如图所示,有一根竖直长直通电导线和一个通电三角形金属框处在同一平面,直导线和ab平行,当长直导线内通以向上的电流时,若不计重力,则三角形金属框架将会( )
A、水平向左运动 B、水平向上运动 C、处于静止状态 D、会发生转动
[例2] 、一矩形通电线框abcd,可绕其中心轴OO转动,它处在与OO垂直的匀强磁场中(如图).在磁场作用下线框开始转动,最后静止在平衡位置.则平衡后:( )
A.线框四边都不受磁场的作用力.
B.线框四边受到指向线框外部的磁场作用力,但合力为零.
C.线框四边受到指向线框内部的磁场作用力,但合力为零.
D.线框的一对边受到指向线框外部的磁场作用力,另一对边受到指向线框内部的磁场作用力,但合力为零.
2、安培力参与的动力学的问题
[例3] 、 如图所示,通电导体棒AC静止于水平轨道上,棒的质量为m,长为L,通过的电流为I,匀强磁场的磁感强度为B,方向和轨道平面成角。求轨道受到AC棒的压力和摩擦力各多大。
[例4]如图所示,电源电动势E=2V,内阻r=0.5 ,竖直导轨电阻可以忽略不计,金属棒的质量m=0.1kg,R=0.5,它与导轨间的动摩擦因数=0.4,有效长度为l=0.2m,靠在导轨的外面,为使金属棒不滑动,应加一与纸面成30与棒垂直且向里的磁场,问:
(1)此磁场是斜向上还是斜向下?
(2)B的范围是多少?
[例5]如图所示,一个密度=9g/cm3、横截面积S=10mm2的金属环,处于径向对称方向发散的磁场中,环上各处的磁感应强度为B=0. 35 T,若在环中通以顺时针方向(俯视)电流I=10 A,并保持△t=0. 2 s,试分析:环将做什么运动?运动的距离是多少?(不计空气阻力,g= 10 m/s2)
4、《磁场对电流的作用》教案一等奖设计
第1节探究磁场对电流的作用
课前预习
一、安培力
1.磁场对通电导线的作用力叫做___○1____.
2.大小:(1)当导线与匀强磁场方向________○2_____时,安培力最大为F=_____○3_____.
(2)当导线与匀强磁场方向_____○4________时,安培力最小为F=____○5______.
(3) 当导线与匀强磁场方向斜交时,所受安培力介于___○6___和__○7______之间。
3.方向:左手定则:伸开左手,使大拇指跟其余四个手指__○8____,并且都跟手掌在___○9___,把手放入磁场中,让磁感线___○10____,并使伸开的四指指向 _○11___的方向,那么,拇指所指的方向,就是通电导线在磁场中的__○12___方向.
二、磁电式电流表
1.磁电式电流表主要由___○13____、____○14___、____○15____、____○16_____、_____○17_____构成.
2.蹄形磁铁的磁场的方向总是沿着径向均匀地分布的,在距轴线等距离处的磁感应强度的大小总是相等的,这样不管线圈转到什么位置,线圈平面总是跟它所在位置的磁感线平行,I与指针偏角θ成正比,I越大指针偏角越大,因而电流表可以量出电流I的大小,且刻度是均匀的,当线圈中的电流方向改变时,安培力的方向随着改变,指针偏转方向也随着改变,又可知道被测电流的方向。
3、磁电式仪表的优点是____○18________,可以测很弱的电流,缺点是绕制线圈的导线很细,允许通过的电流很弱。
课前预习答案
○1安培力○2垂直○3BIL○4平行○50○60○7BIL○8垂直○9同一个平面内○10垂直穿入手心○11电流○12受力○13蹄形磁铁 ○14 铁芯○15绕在线框上的线圈○16螺旋弹簧○17指针○18灵敏度高
重难点解读
一、 对安培力的认识
1、 安培力的性质:
安培力是磁场对电流的作用力,是一种性质力。
2、 安培力的作用点:
安培力是导体中通有电流而受到的力,与导体的中心位置无关,因此安培力的作用点在导体的几何中心上,这是因为电流始终流过导体的所有部分。
3、安培力的方向:
(1)安培力方向用左手定则判定:伸开左手,使大拇指和其余四指垂直,并且都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,那么大拇指所指的方向就是通电导体在磁场中的受力方向。
(2)F、B、I三者间方向关系:已知B、I的方向(B、I不平行时),可用左手定则确定F的唯一方向:F⊥B,F⊥I,则F垂直于B和I所构成的平面(如图所示),但已知F和B的方向,不能唯一确定I的方向。由于I可在图中平面α内与B成任意不为零的夹角。同理,已知F和I的方向也不能唯一确定B的方向。
(3)用“同向电流相吸,反向电流相斥”(反映了磁现象的电本质)。只要两导线不是互相垂直的,都可以用“同向电流相吸,反向电流相斥”判定相互作用的磁场力的方向;当两导线互相垂直时,用左手定则判定。
4、安培力的大小:
(1)安培力的计算公式:F=BILsinθ,θ为磁场B与直导体L之间的夹角。
(2)当θ=90°时,导体与磁场垂直,安培力最大Fm=BIL;当θ=0°时,导体与磁场平行,安培力为零。
(3)F=BILsinθ要求L上各点处磁感应强度相等,故该公式一般只适用于匀强磁场。
(4)安培力大小的特点:①不仅与B、I、L有关,还与放置方式θ有关。②L是有效长度,不一定是导线的实际长度。弯曲导线的有效长度L等于两端点所连直线的长度,所以任意形状的闭合线圈的有效长度L=0
二、通电导线或线圈在安培力作用下的运动判断方法
(1)电流元分析法:把整段电流等效为多段很小的直线电流元,先用左手定则判断出每小段电流元所受安培力的方向,从而判断出整段电流所受合力方向,最后确定运动方向.
(2)特殊位置分析法:把通电导体转到一个便于分析的特殊位置后判断其安培力方向,从而确定运动方向.
(3)等效法:环形电流可等效成小磁针,通电螺线管可以等效成条形磁铁或多个环形电流,反过来等效也成立。
(4)转换研究对象法:因为电流之间,电流与磁体之间相互作用满足牛顿第三定律,这样,定性分析磁体在力的作用下如何运动的问题,可先分析电流在磁场中所受的安培力,然后由牛顿第三定律,再确定磁体所受作用力,从而确定磁体所受合力及运动方向.
典题精讲
题型一、安培力的方向
例1、电视机显象管的偏转线圈示意图如右,即时电流方向如图所示。该时刻由里向外射出的电子流将向哪个方向偏转?
解:画出偏转线圈内侧的电流,是左半线圈靠电子流的一侧为向里,右半线圈靠电子流的一侧为向外。电子流的等效电流方向是向里的,根据“同向电流互相吸引,反向电流互相排斥”,可判定电子流向左偏转。(本题用其它方法判断也行,但不如这个方法简洁)。
答案:向左偏转
规律总结:安培力方向的判定方法:
(1)用左手定则。
(2)用“同性相斥,异性相吸”(只适用于磁铁之间或磁体位于螺线管外部时)。
(3)用“同向电流相吸,反向电流相斥”(反映了磁现象的电本质)。可以把条形磁铁等效为长直螺线管(不要把长直螺线管等效为条形磁铁)。
题型二、安培力的大小
例2、如图,一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直。线段ab、bc和cd的长度均为L,且 。流经导线的电流为I,方向如图中箭头所示。导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力
A. 方向沿纸面向上,大小为
B. 方向沿纸面向上,大小为
C. 方向沿纸面向下,大小为
D. 方向沿纸面向下,大小为
解析:该导线可以用a和d之间的直导线长为 来等效代替,根据 ,可知大小为 ,方向根据左手定则.A正确。
答案:A
规律总结:应用F=BILsinθ来计算时,F不仅与B、I、L有关,还与放置方式θ有关。L是有效长度,不一定是导线的实际长度。弯曲导线的有效长度L等于两端点所连直线的长度,所以任意形状的闭合线圈的有效长度L=0
题型三、通电导线或线圈在安培力作用下的运动
例3、如图11-2-4条形磁铁放在粗糙水平面上,正中的正上方有一导线,通有图示方向的电流后,磁铁对水平面的压力将会__(增大、减小还是不变?)水平面对磁铁的摩擦力大小为__。
解析:本题有多种分析方法。⑴画出通电导线中电流的磁场中通过两极的那条磁感线(如图中粗虚线所示),可看出两极受的磁场力的合力竖直向上。磁铁对水平面的压力减小,但不受摩擦力。⑵画出条形磁铁的磁感线中通过通电导线的那一条(如图中细虚线所示),可看出导线受到的安培力竖直向下,因此条形磁铁受的反作用力竖直向上。⑶把条形磁铁等效为通电螺线管,上方的电流是向里的,与通电导线中的电流是同向电流,所以互相吸引。
答案:减小 零
规律总结:分析通电导线或线圈在安培力作用下的运动常用方法:(1)电流元分析法,(2)特殊位置分析法, (3)等效法,(4)转换研究对象法
题型四、安培力作用下的导体的平衡问题
例4、 水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ,它们之间的宽度为L,M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻).现垂直于导轨搁一根质量为m,电阻为R的金属棒ab,并加一个范围较大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向与水平面夹角为θ且指向右斜上方,如图8-1-32所示,问:
(1)当ab棒静止时,受到的支持力和摩擦力各为多少?
(2)若B的大小和方向均能改变,则要使ab棒所受支持力为零,B的大小至少为多少?此时B的方向如何?
解析:从b向a看侧视图如图所示.
(1)水平方向:F=FAsin θ①
竖直方向:FN+FAcos θ=mg②
又 FA=BIL=BERL③
联立①②③得:FN=mg-BLEcos θR,F=BLEsin θR.
(2)使ab棒受支持力为零,且让磁场最小,可知安培力竖直向上.则有FA=mg
Bmin=mgREL,根据左手定则判定磁场方向水平向右.
答案:(1)mg-BLEcos θR BLEsin θR (2)mgREL 方向水平向右
规律总结:对于这类问题的求解思路:
(1)若是立体图,则必须先将立体图转化为平面图
(2)对物体受力分析,要注意安培力方向的确定
(3)根据平衡条件或物体的运动状态列出方程
(4)解方程求解并验证结果
巩固拓展
1. 如图,长为 的直导线拆成边长相等,夹角为 的 形,并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中,磁感应强度为 ,当在该导线中通以电流强度为 的电流时,该 形通电导线受到的安培力大小为
(A)0 (B)0.5 (C) (D)
答案:C
解析:导线有效长度为2lsin30°=l,所以该V形通电导线收到的安培力大小为 。选C。
本题考查安培力大小的计算。
2..一段长0.2 m,通过2.5 A电流的直导线,关于在磁感应强度为B的匀强磁场中所受安培力F的情况,正确的是( )
A.如果B=2 T,F一定是1 N
B.如果F=0,B也一定为零
C.如果B=4 T,F有可能是1 N
D.如果F有最大值时,通电导线一定与B平行
答案:C
解析:当导线与磁场方向垂直放置时,F=BIL,力最大,当导线与磁场方向平行放置时,F=0,当导线与磁场方向成任意其他角度放置时,0<F<BIL,A、D两项不正确,C项正确;磁感应强度是磁场本身的性质,与受力F无关,B不正确.
3. 首先对电磁作用力进行研究的是法国科学家安培.如图所示的装置,可以探究影响安培力大小的因素,实验中如果想增大导体棒AB摆动的幅度,可能的操作是( )
A.把磁铁的N极和S极换过来
B.减小通过导体棒的电流强度I
C.把接入电路的导线从②、③两条换成①、④两条
D.更换磁性较小的磁铁
答案:C
解析:安培力的大小与磁场强弱成正比,与电流强度成正比,与导线的长度成正比,C正确.
4. 一条形磁铁放在水平桌面上,它的上方靠S极一侧吊挂一根与它垂直的导电棒,图中只画出此棒的截面图,并标出此棒中的电流是流向纸内的,在通电的一瞬间可能产生的情况是( )
A.磁铁对桌面的压力减小
B.磁铁对桌面的压力增大
C.磁铁受到向右的摩擦力
D.磁铁受到向左的摩擦力
答案:AD
解析:如右图所示.对导体棒,通电后,由左手定则,导体棒受到斜向左下方的安培力,由牛顿第三定律可得,磁铁受到导体棒的作用力应斜向右上方,所以在通电的一瞬时,磁铁对桌面的压力减小,磁铁受到向左的摩擦力,因此A、D正确.
5..质量为m的通电细杆ab置于倾角为θ的平行导轨上,导轨宽度为d,杆ab与导轨间的动摩擦因数为μ.有电流时ab恰好在导轨上静止,如图右所示.,下图是沿b→a方向观察时的四个平面图,标出了四种不同的匀强磁场方向,其中杆与导轨间摩擦力可能为零的是
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
答案: A
解析: ①中通电导体杆受到水平向右的安培力,细杆所受的摩擦力可能为零.②中导电细杆受到竖直向上的安培力,摩擦力可能为零.③中导电细杆受到竖直向下的安培力,摩擦力不可能为零.④中导电细杆受到水平向左的安培力,摩擦力不可能为零.故①②正确,选A.
6.如图所示,两根无限长的平行导线a和b水平放置,两导线中通以方向相反、大小不等的恒定电流,且Ia>Ib.当加一个垂直于a、b所在平面的匀强磁场B时;导线a恰好不再受安培力的作用.则与加磁场B以前相比较( )
A.b也恰好不再受安培力的作用
B.b受的安培力小于原来安培力的'2倍,方向竖直向上
C.b受的安培力等于原来安培力的2倍,方向竖直向下
D.b受的安培力小于原来安培力的大小,方向竖直向下
答案:D
解析:当a不受安培力时,Ib产生的磁场与所加磁场在a处叠加后的磁感应强度为零,此时判断所加磁场垂直纸面向外,因Ia>Ib,所以在b处叠加后的磁场垂直纸面向里,b受安培力向下,且比原来小.故选项D正确.
7. 如图所示,在绝缘的水平面上等间距固定着三根相互平行的通电直导线a、b和c,各导线中的电流大小相同,其中a、c导线中的电流方向垂直纸面向外,b导线电流方向垂直纸面向内.每根导线都受到另外两根导线对它的安培力作用,则关于每根导线所受安培力的合力,以下说法中正确的是( )
A.导线a所受合力方向水平向右
B.导线c所受合力方向水平向右
C.导线c所受合力方向水平向左
D.导线b所受合力方向水平向左
答案:B
解析:首先用安培定则判定导线所在处的磁场方向,要注意是合磁场的方向,然后用左手定则判定导线的受力方向.可以确定B是正确的.
8.如图所示,在空间有三根相同的导线,相互间的距离相等,各通以大小和方向都相同的电流.除了相互作用的磁场力外,其他作用力都可忽略,则它们的运动情况是______.
答案: 两两相互吸引,相聚到三角形的中心
解析:根据通电直导线周围磁场的特点,由安培定则可判断出,它们之间存在吸引力.
9.如图所示,长为L、质量为m的两导体棒a、b,a被置在光滑斜面上,b固定在距a为x距离的同一水平面处,且a、b水平平行,设θ=45°,a、b均通以大小为I的同向平行电流时,a恰能在斜面上保持静止.则b的电流在a处所产生的磁场的磁感应强度B的大小为 .
答案:
解析: 由安培定则和左手定则可判知导体棒a的受力如图,由力的平衡得方程:
mgsin45°=Fcos45°,即
mg=F=BIL 可得B= .
10.一劲度系数为k的轻质弹簧,下端挂有一匝数为n的矩形线框abcd.bc边长为l.线框的下半部处在匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向与线框平面垂直.在下图中,垂直于纸面向里,线框中通以电流I,方向如图所示.开始时线框处于平衡状态,令磁场反向,磁感强度的大小仍为B,线框达到新的平衡.在此过程中线框位移的大小Δx______,方向______.
答案: ;位移的方向向下
解析:设线圈的质量为m,当通以图示电流时,弹簧的伸长量为x1,线框处于平衡状态,所以kx1=mg-nBIl.当电流反向时,线框达到新的平衡,弹簧的伸长量为x2,由平衡条件可知
kx2=mg+nBIl.
所以k(x2-x1)=kΔx=2nBIl
所以Δx=
电流反向后,弹簧的伸长是x2>x1,位移的方向应向下.
5、《磁场对电流的作用》教案一等奖设计
一、电流的磁效应
说明:人类很早就留意到了电流的磁效应。例如:①一名英国商人发现,雷电过后,他的一箱新刀竟然带上了磁性②富兰克林也在实验中发现,在莱顿瓶放电后,附近的缝衣针被磁化了
说明:那么电流和磁场之间有什么关系吗?19 世纪,随着对摩擦生热等现象认识的深人,人们逐步相信自然界各种运动之间存在着广泛联系。除了表面上的一些相似性之外,电和磁之间是否还存在着更深刻的联系?一些科学家相信.答案是肯定的,在实验中寻找这种联系,就成为他们的探索目标。后来,丹麦物理学家奥斯特首先获得成功。1820 年,奥斯特发现:把一根导线平行地放在磁针的上方,给导线通电时,磁针发生了偏转,就好像磁针受到磁铁的作用一样。这说明不仅磁铁能产生磁场,电流也能产生磁场,这个现象称为电流的磁效应
问:既然电流能够产生磁场,那么电流的方向和磁场的方向之间是否存在什么关系呢?
演示实验
实验仪器:直导线、硬纸板、细铁屑、直流电源
实验过程:①使直导线穿过一块硬纸板
②给导线通电
③在硬纸板上均匀地撒一层细铁屑
④轻敲硬纸板
⑤观察细铁屑的排列情况,以得到电流的方向和磁场的方向之间的关系
说明:以安培为代表的法国科学家经过长期实验,总结了直线电流和磁场方向之间的关系,得出了安培定则,具体内容是:右手握住导线,伸直的拇指的方向代表电流的方向,那么弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向
问:直线电流的磁场可以用什么图形表示?(一系列的同心圆)
问:这些同心圆有何特征?(内紧外松)
演示实验
实验仪器:环形导线、硬纸板、直流电源、细铁屑
实验过程:①把环形导线穿过硬纸板
②给导线通电
③在硬纸板上均匀地撒一层细铁屑
④轻敲硬纸板
⑤观察细铁屑的'排列情况,以得到电流的方向和磁场的方向之间的关系
说明:以安培为代表的法国科学家经过长期实验,总结了环形电流和磁场方向之间的关系,右手握住环形导线.弯曲的四指所指的方向代表电流的方向,拇指所指的方向就是圆环中心周线上的磁感线的方向
问:螺线管可以看成由多个环形导线组成,那通电螺线管的电流方向跟它的磁感线方向之间有怎样的关系呢?(右手握住螺线管.弯曲的四指所指的方向代表电流的方向,拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向
说明:通电螺线管外部的磁场与条形磁体十分相似,如果把它看做一个条形磁体,那如何判断螺线管的N极?(拇指的指向是条形磁体的N 极)
6、磁场对电流的作用的教学反思
这一块的知识有点抽象,如磁场本身是看不见的,摸不着的,所以学生在直观上有点不好。电流又是不能眼见,这样加深了学生对这一块的不好理解。
当然在上课时本人做了相应的实验,学生在看和分析实验的过程中,理解了磁场对电流是有力的作用的,所以实验在教学中有着重要的意义。具体的收获:
1.学生掌握了磁场对电流有力的作用,通电的导体在磁场中能受力运动,而且受力的方向与电流的方向有关、与磁场的方向有关。
2.在演示直流电动机的模型时,加深了学生对三者方向之间的判断,同时学生还进一步从实验的结果中得到电动机的转动速度与电流的强度和磁场的强度有关。
3.学生在自已安装直流电动机时出现的故障能够进行分析和排查。有电压太低、接线柱接触不良、线圈在平衡位置、换向器太紧等原因。
4.给学生模型图能够分析是电动机的模型,知道换向器的作用。
以上是学生了解的情况,总体上我是满意的,当然也有不足的地方如学生在动手能力上明显是不行的,找不到突破点,在空间想象上也是不足的,在看一些图时竟然看不懂,这些都显示了学生的不足,必须加强对学生在理解上、思维上的指导和培养。
篇二:磁现象、磁场教学反思
磁现象、磁场教学反思
学校:华民乡中学 教师:裴庆波 时间:2013年12月
磁现象、磁场教学反思
华民乡中心学校 裴庆波
学生在平时生活中接触或观察过磁体,对磁现象并不陌生, 但这些东西在学生的头脑中只是有印象,缺乏理论系统地归纳和整理。
磁场虽然存在但是看不到,也摸不着。要引导学生展开空间想象就显得很重要,所以必须做好演示实验,同时利用投影,巧设提问,使学生的观察方向化,通过改变小磁针位置观察其指向的变化,通过铁屑磁化后在磁场的分布感受磁场的存在和磁场的分布。让学生通过现象去认识磁场。通过演示实验学到探找科学规律的途径,通过小磁针的不同转向,说明磁场的存在。
我在教学设计中以四个探究实验为主线,把磁性、磁极、磁化、磁极间作用规律等基本概念交待清楚,希望以实验吸引学生眼球,激起学生学习兴趣。
在讲授“磁体有两个磁极”时类比了“蚯蚓断肢再植”,形象生动,易于让学生掌握知识点。在讲“磁极间相互作用规律”时,对比“电荷间作用规律”,教给学生一种学习方法,让他们在今后的学习中受益。类比空气流动成风、磁场对磁体有力的作用,说明看不见、摸不着的东西也是可以认识的,使学生认识磁场的存在,渗透科学的思维方法。
在整个教学过程中,我注
意对学生进行思想教育。如课前用“磁浮列车”引课,让学生感受科技对生产生活的影响;四大发明的简介让学生对我国古人的智慧由衷赞叹,为做为一个中国人而感到自豪;自制小磁针环节,教育学生要善于动脑思考问题,从一点一滴做起,
将来立志做个发明家。
同时紧扣磁场的基本性质——磁场对放入其中的磁体产生力的作用,且具有方向性。另外,做好演示实验,有层次地培养学生分析问题和抽象思维能力。
本堂课我注重信息技术与学科的整合,其主体是课程,并不是所有学科、所有章节都适合用信息技术来整合,要选择最有利于开展整合的章节内容来发挥整合的优势,而本节课充分利用物理课件,在适当的时候进行整合,充分体现了学科本位的特征,又能有效地突破重点和难点。
但也有几处明显的不足:
一、 教学过程中有些急躁、紧张,在教学环节的衔接上不自然。
二、 时间安排不够合理。前面部分的内容花的时间过多,后面讲的时显得太匆忙,有前紧后松的感觉。
三、对学生活动的评价方面缺乏激励性的表达,只是就事论事。学生参与教学的实验和交流,老师应给予热情的鼓励,这在平时教学中是经常这样做的,在教中脑子里满是自己的课,把这个方面忽视了。
篇三:磁场教学反思
磁场教学反思
本章中的两个重要概念一个是磁场,另一个是磁感线。教学特点是比较抽象,磁场是客观存在的.却看不到,磁感线本身是不存在的,为了分析看不到的磁场用磁感线这一概念描述而画出的。重点和难点是建立磁感线的概念,强调磁感线是人们为形象表示磁场而假定的一组曲线,其实并不存在。
磁场、磁感线的教学相对比较抽象,磁场虽然存在但是看不到,也摸不着。要引导学生展开空间想象就显得很重要,所以必须做好演示实验,同时利用投影,巧设提问,使学生的观察方向化,通过改变小磁针位置观察其指向的变化,通过铁屑磁化后在磁场的分布感受磁场的存在和磁场的分布.让学生通过现象去认识磁场。通过演示实验学到探找科学规律的途径.通过小磁针的不同转向,说明磁场的存在;通过铁屑磁化后在磁场的分布形象看到磁体空间磁场的分布.人们为了形象描述磁场想到用一组曲线——磁感线。利用多媒体将现象重复,组合;学生类比理解很快明确各种情况下磁体周围磁场的分布,并用磁感应线来描述。 明确强调磁场的客观存在和磁感线并不存在只是人们为了形象描述磁场想到一组假想的曲线,让学生会观察并学会分析和归纳。这比记住什么是磁场、什么是磁感线更重要。磁场看不见,摸不着,很抽象,因此,选用实验的方法,尽可能使内容形象化。讲授的关键是:1.小实验要多做,尽量采用演示的方式,让大多数学生看得见,感受得真。用多媒体课件和实物投影将演示实验情况展示出来,效果很好。2.多让学生动手操作,光看是解决不了什么问题的。知识必须应用到实际中才会印象深刻,所以学生必须要做针对性的练习,题目宜精不宜多。 通过演示实验应当学到探找科学规律的途径。通过小磁针的不同转向,说明磁场的存在;通过铁屑磁化后在磁场的分布形象看到磁体空间磁场的分布。人们为了形象描述 磁场想到用一组曲线——磁感线。3、紧扣磁场的基本性质——磁场对放入其中的磁体产生力的作用,且具有方向性;4、做好演示实验,有层次地培养学生分析问题和抽象思维能力;5、类比空气流动成风、磁场对磁体有力的作用,说明看不见、摸不着的东西也是可以认识的,使学生认识磁场的存在,渗透科学的思维方法
本人通过探究式教学,较好地完成了教学目标。具体讲,大致有以下几个方面感到比较满意。
一、教学程序的设计比较合理
提出问题→实验演示:→创设一系列的问题情景,提问学生,老师点拨引导→课件模拟→让学生推导→实验演示→通过例题巩固→讲评课本的例题,让学生先思考,提问学生回答解题思路→老师再讲评课堂小结→布置作业.
二、信息技术与教学内容恰当有效的整合
信息技术与学科的整合,其主体是课程,并不是所有学科、所有章节都适合用信息技术来整合,要选择最有利于开展整合的章节内容来发挥整合的优势,而本节课充分利用物理课件,在适当的时候进行整合,充分体现了学科本位的特征,又能有效地突破重点和难点。
三、运用探究式教学,培养探究能力
教师在教学中,通过提出问题→猜想→实验验证→理论分析→例题巩固,让
学生自己分析探究,这一教学过程充分体现了教师着意培养学生的科学探究,体现了新课标要求的“知识与技能、过程与方法以及情感态度价值观”三位一体的课程功能。
四、学生主体地位得到发挥
教师首先提出问题,让学生发挥自己的想象力,进行猜想,然后又创设一系列问题情景,启发学生的思维,理论分析,讲解例题时让学生充分思考,提问学生解题思路,让学生演算,并把演算结果用实物投影仪进行反馈。无不体现以学生为主体的教学思想。
课后认真反思,也有不太如意的地方。
一、时间安排不够合理。前面部分的内容花的时间过多,后面讲的时显得太匆忙,有前紧后松的感觉。
二、课堂小结不仅局限于知识点的小结,还要包含学法的小结,本人忽视了这一点。应该把这节课如何进行科学探究的过程作一小节,逐步培养学生的探究能力和创造思维。
三、学生互动、反馈还有待加强。
篇四:《磁场》教学反思
《磁场》教学反思
庆安县第五中学 武学斌 《磁场》这是一节磁现象后的一节课,它先形象的引入了磁感线描述了磁场形状,后又挖掘地磁场。交代了地磁的两极所在的位置,用什么来验证磁场的存在我在教授这节课一直在思考应该以怎样的方式和方法来让学生们很好的学习这节课,为此我精心设计了一个教学流程,同时利用多媒体网络资源来辅助教学,课后我认真的探讨并进行了反思,感到在这节课的教学过程中很好 的达到了教学目的,首先,我以网络资源来展示相关资料,从它的特点,到磁场力及磁场方向确定,让学生对磁场树有了一个印象,让学生们从感性到理性来认识磁场
虽然这节课的教学方法有很多看点也比较好的达到了当初的教学目标但教学过程中也存在着一定的不足之处:我在随堂练习的设计上有一些不足,当时对设计的内容考虑的 不十分全面。不过从总体上来说我还是比较满意这节课的教学方式的,在今后的教学活动中我要在学习此类课时发扬优点改正设计中的不足之处,使学生能够更好的理解这类课在今后学习中的意义,为新课改的发展做了一分贡献。
篇五:磁现象和磁场教学反思
磁现象和磁场教学反思
学生在平时生活中接触或观察过磁体,对磁现象并不陌生, 但这些东西在学生的头脑中只是有印象,缺乏理论系统地归纳和整理。
磁场虽然存在但是看不到,也摸不着。要引导学生展开空间想象就显得很重要,所以必须做好演示实验,同时利用投影,巧设提问,使学生的观察方向化,通过改变小磁针位置观察其指向的变化,通过铁屑磁化后在磁场的分布感受磁场的存在和磁场的分布。让学生通过现象去认识磁场。通过演示实验学到探找科学规律的途径.通过小磁针的不同转向,说明磁场的存在。
我在教学设计中以四个探究实验为主线,把磁性、磁极、磁化、磁极间作用规律等基本概念交待清楚,希望以实验吸引学生眼球,激起学生学习兴趣。
我感觉到教学中一线教师的教学经验是多么的重要。每一个小的细节,如果你不经意都会出现漏洞。
实际上在很多实验中都是如此,书上只简单的一个图示,旁边是很少的一些文字,而作为授课的教师处理这些实验时你采取的态度不同,你所付出的不同,得到的效果当然也会不同。一些教师上课时不做这些小的实验,这样会节省下一些时间而进行新课,但是学生就少了应有的感性认识,可能会在概念、规律的理解上很费劲,久而久之,会使学生失去兴趣;而另一些教师经常给学生做简单的演示实验,还挖空心思要做好,不论是课上、课下都付出很多的辛苦,也正是这些辛苦付出,使他们上出来一节节引人入胜的好课。
在教“N”、“S”极表示法时引用了英语单词,加强了学科间联系,让学生从根源上了解字母表示法的由来。再者,在整个教学过程中,我注意对学生进行思想教育。如课前用“磁浮列车”引课,让学生感受科技对生产生活的影响;四大发明的简介让学生对我国古人的智慧由衷赞叹,为做为一个中国人而感到自豪;自制小磁针环节,教育学生要善于动脑思考问题,从一点一滴做起,将来立志做个发明家。
同时紧扣磁场的基本性质——磁场对放入其中的磁体产生力的作用,且具有方向性。另外,做好演示实验,有层次地培养学生分析问题和抽象思维能力。
本堂课我注重信息技术与学科的整合,其主体是课程,并不是所有学科、所有章节都适合用信息技术来整合,要选择最有利于开展整合的章节内容来发挥整合的优势,而本节课充分利用物理课件,在适当的时候进行整合,充分体现了学科本位的特征,又能有效地突破重点和难点。
但也有几处明显的不足:
一、 教学过程中有些急躁、紧张,在教学环节的衔接上不自然。
二、 时间安排不够合理。前面部分的内容花的时间过多,后面讲的时显得太匆忙,有前紧后松的感觉。
三、对学生活动的评价方面缺乏激励性的表达,只是就事论事。学生参与教学的实验和交流,老师应给予热情的鼓励,这在平时教学中是经常这样做的,在教中脑子里满是自己的课,把这个方面忽视了。
7、电流磁场教学反思
本节是这章的重点教学内容。学生第一次接触电学的物理量——电流;第一次学习连接电路;第一次学习画简单电路。因此,本节课的教学重点应放在让学生认识简单电路,能动手连接简答电路,会画简单的电路图上,并注意从一开始就培养学生良好的电学实验习惯、良好的画电路图的习惯。
由于电流的概念及其方向的规定对学生来说比较抽象难于理解,如果一开始讲授电流的话,学生可能会因为“导线中定向移动的是自由电子(负电荷)”;“电流的方向规定为正电荷移动的方向”等知识点,产生思维的矛盾,从而导致对后面电路的学习产生心理障碍。因此教学中,我对知识点安排进行调整。现在总结我对本节课堂教学反思:
成功之处:1.导入。上课铃响起,问学生“听到什么了?”“什么发出的”“什么能转化成的声能?”“电脑从何而来?”引出并板书“电源——提供电能的装置”。电铃用电,消耗了电能,转化成声能;教室里的电灯消耗电能转化成光能,你还知道哪些消耗电能的物体?学生举例。教师归纳板书“用电器——消耗电能的装置”。电源提供电能,用电器消耗电能,什么传输电能?教师归纳板书“导线——传输电能”。电灯、电视……不能一直工作,需要有元件来控制。教师
归纳板书“开关——控制电路的装置”。总结出组成电路的构成。学生思维清晰,效果水到渠成。
2、电流教学。这个环节,我采用类比法。把电流和水流类比。水流从高水位流向低水位;电流从高电位流向地电位(告诉学生正极电位高,负极电位低)。电源外部电流从电源正极流向用电器最后回到电源负极。水流和电流区别:水流是先后依次流过;电流是电路中的自由电子同时定向移动形成。此时在总结出:①电流形成:电荷定向移动形成(可以是正电荷,可以是负电荷,也可以是正电荷和负电荷同时反向移动);②电流方向:规定正电荷定向移动的方向为电流方向(负电荷定向移动的反方向)。
不知之处:本节课应该让学生亲手实验,但由于实验器材缺乏,在分析力电流是否让灯泡发亮有先后顺序时,只是教师进行的示范,没能实现学生亲身经历通过实验归纳结论的过程。这样,在缺乏实践活动的情况下对电路实验的学习,学生学习显得被动,属于灌输性学习。
8、电流磁场教学反思
刚才我上了《电流的测量》一课,课堂上与学生配合得很好,发言讨论时气氛热烈,达到了预期的教学效果,教学目标也得到了体现,是一堂比较成功的科学探究课。下面是我个人对这节课反思。
一、深挖教材明确教学目标,达到良好的教学效果
在备课时我做到认真研究教材,查找与《电流的测量》一课相关的教学资料,确定了这节课的知识目标、技能目标、情感目标,我也从中感受到以后每次备课都要把握好教学目标,这样才能找准教学的方向。
二、将抽象知识生活化,体现从“生活走向科学”的教学理念
电流这个概念比较抽象,虽然生活中常用到,但学生并不了解,所以我们定位于要把这节课的内容拉近学生的生活。本节课中教师首先展示水流带动水车的运动和电荷的课件,引出电流这个概念,让学生感受到科学和我们的生活联系的很紧密。在认识电流大小的现象时,教师在教学中应用了灯泡的亮暗,尽量引导学生从生活事例入手,注重培养学生用科学眼光来观察周围事物的兴趣、态度和意识。在课堂上学生说出灯泡的亮暗与电流大小有关。然后教以学生使用电流表测量电流大小的方法,让学生亲自动手测量电流的大小,从而培养学生的观察能力和动手能力,也让学生感受到电流真的有大小,联系到平时生活中灯泡亮时有电流通过,以及灯泡亮暗时有电流的大小。从课堂上呈现的学生学习状态,我觉得在今后的备课当中要将科学知识与我们的生活现象紧密相连,让孩子觉得生活总处处有科学,体现了从“生活走向科学的教学理念”。
三、激发学生的兴趣让学生参与知识形成的过程,培养学生的探究能力 在突破重难点时设计了同学亲自动手测量电流的大小,让学生感受到灯泡亮时有电流通过,电流真的有大小,从而激发同学的探究兴趣,满足了学生的探究欲望,培养了学生的探究精神,在这个试验中充分体现了教师的主导作用。从学生回答问题的踊跃性,实验的专注性来看,学生的兴趣始终在课堂上,学生在这种和谐的充满活力的课堂中,自主参与课堂教学,思维和动手能力得以发展,潜能得到充分挖掘,知识掌握更为牢固,让孩子真正动了起来,达到了良好的教学效果 下面说一下这节课缺憾的地方,在讲解电流表的注意事项时,忘记提“试触法”这种方法了。还有就是学生在黑板上展示电流表的使用规则时浪费的时间有点多,导致后面再做实验的时候时间有点紧了,留给学生亲自动手操作的时间久短了。
在以后的教学过程中我们会克服以上反思中的不足,多学习课改理念、大胆创新、灵活的运用教材、多发现利用自己周围的科学课程资源,让其能为自己的教学服务以积极地投入到科学课教学之中。