高中物理教案

高三物理教案：《磁場對電流的作用》教學(xué)設(shè)計。

俗話說，磨刀不誤砍柴工。高中教師要準備好教案，這是高中教師的任務(wù)之一。教案可以讓學(xué)生能夠在教學(xué)期間跟著互動起來，讓高中教師能夠快速的解決各種教學(xué)問題。優(yōu)秀有創(chuàng)意的高中教案要怎樣寫呢？小編收集并整理了“高三物理教案：《磁場對電流的作用》教學(xué)設(shè)計”，大家不妨來參考。希望您能喜歡！

本文題目：高三物理教案：磁場對電流的作用教案

第二課時：磁場對電流的作用

上課時間：

考點要求與解讀：

1. 安培力 安培力的方向 Ⅰ

2. 勻強磁場中的安培力 Ⅱ

基礎(chǔ)知識梳理：

一、磁場對通電直導(dǎo)線的作用——安培力

1、大?。涸趧驈姶艌鲋?，當導(dǎo)線方向與磁場方向一致時F安= ;當導(dǎo)線方向與磁場垂直時，F(xiàn)安= 。

2、方向：用“ 定則”判定。

3、注意：F安=BIL的適用條件：①一般只適用于勻強磁場;②L⊥B;③如果是彎曲的通電導(dǎo)線，則L是指有效長度，它等于導(dǎo)線兩端點所連直線的長度(如圖所示)，相應(yīng)的電流方向沿L由始端流向末端.

二、安培力的應(yīng)用

(一)、安培力作用下物體的運動方向的判斷

1、電流元法：即把整段電流等效為多段直線電流元，先用左手定則判斷出每小段電流元所受安培力的方向，從而判斷出整段電流所受合力方向，最后確定運動方向。

2、特殊位置法：把電流或磁鐵轉(zhuǎn)到一個便于分析的特殊位置后再判斷安培力方向，從而確定運動方向。

3、等效法：環(huán)形電流和通電螺線管都可以等效成條形磁鐵，條形磁鐵也可等效成環(huán)形電流或通電螺線管，通電螺線管也可以等效成很多匝的環(huán)形電流來分析。

4、利用結(jié)論法：①兩電流相互平行時無轉(zhuǎn)動趨勢，同向電流相互 ;，反向電流相互 ;②兩電流不平行時，有轉(zhuǎn)動到相互平行且電流方向相同的趨勢。利用這些結(jié)論分析，可以事半功倍.

(二).處理相關(guān)安培力問題時要注意圖形的變換

安培力的方向總是垂直于電流方向和磁場方向決定的平面，即一定垂直于B和I，但B和I不一定垂直.有關(guān)安培力的力、電綜合題往往涉及到三維立體空間問題，如果我們變?nèi)S為二維便可變難為易，迅速解題。

典型例題：

1、通電導(dǎo)線或線圈在安培力作用小的平動和轉(zhuǎn)動問

[例1](1) 如圖，把輕質(zhì)線圈用細線掛在磁鐵N極附近，磁鐵的軸線穿過線圈的圓心且垂直于線圈的平面，當線圈內(nèi)通過圖示方向的電流時，線圈將怎樣運動?_________________

(2)如圖所示，有一根豎直長直通電導(dǎo)線和一個通電三角形金屬框處在同一平面，直導(dǎo)線和ab平行，當長直導(dǎo)線內(nèi)通以向上的電流時，若不計重力，則三角形金屬框架將會( )

A、水平向左運動 B、水平向上運動 C、處于靜止狀態(tài) D、會發(fā)生轉(zhuǎn)動

[例2] 、一矩形通電線框abcd,可繞其中心軸OO′轉(zhuǎn)動,它處在與OO′垂直的勻強磁場中(如圖).在磁場作用下線框開始轉(zhuǎn)動,最后靜止在平衡位置.則平衡后：( )

A.線框四邊都不受磁場的作用力.

B.線框四邊受到指向線框外部的磁場作用力,但合力為零.

C.線框四邊受到指向線框內(nèi)部的磁場作用力,但合力為零.

D.線框的一對邊受到指向線框外部的磁場作用力,另一對邊受到指向線框內(nèi)部的磁場作用力,但合力為零.

2、安培力參與的動力學(xué)的問題

[例3] 、 如圖所示，通電導(dǎo)體棒AC靜止于水平軌道上，棒的質(zhì)量為m，長為L，通過的電流為I，勻強磁場的磁感強度為B，方向和軌道平面成?角。求軌道受到AC棒的壓力和摩擦力各多大。

[例4]如圖所示，電源電動勢E=2V，內(nèi)阻r=0.5 Ω，豎直導(dǎo)軌電阻可以忽略不計，金屬棒的質(zhì)量m=0.1kg，R=0.5Ω，它與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.4，有效長度為l=0.2m，靠在導(dǎo)軌的外面，為使金屬棒不滑動，應(yīng)加一與紙面成30°與棒垂直且向里的磁場，問：

(1)此磁場是斜向上還是斜向下?

(2)B的范圍是多少?

[例5]如圖所示，一個密度ρ=9g/cm3、橫截面積S=10mm2的金屬環(huán)，處于徑向?qū)ΨQ方向發(fā)散的磁場中，環(huán)上各處的磁感應(yīng)強度為B=0. 35 T，若在環(huán)中通以順時針方向(俯視)電流I=10 A，并保持△t=0. 2 s，試分析：環(huán)將做什么運動?運動的距離是多少?(不計空氣阻力，g= 10 m/s2)

相關(guān)知識

高三物理教案：《場對電流的作用》教學(xué)設(shè)計

一名優(yōu)秀的教師在每次教學(xué)前有自己的事先計劃，高中教師要準備好教案為之后的教學(xué)做準備。教案可以讓學(xué)生更好的吸收課堂上所講的知識點，幫助授課經(jīng)驗少的高中教師教學(xué)。高中教案的內(nèi)容要寫些什么更好呢？以下是小編為大家精心整理的“高三物理教案：《場對電流的作用》教學(xué)設(shè)計”，歡迎您參考，希望對您有所助益！

本文題目：高三物理教案:場對電流的作用

上課時間：

考點要求與解讀：

1. 安培力 安培力的方向 Ⅰ

2. 勻強磁場中的安培力 Ⅱ

基礎(chǔ)知識梳理：

一、磁場對通電直導(dǎo)線的作用——安培力

1、大?。涸趧驈姶艌鲋校攲?dǎo)線方向與磁場方向一致時F安= ;當導(dǎo)線方向與磁場垂直時，F(xiàn)安= 。

2、方向：用“ 定則”判定。

3、注意：F安=BIL的適用條件：①一般只適用于勻強磁場;②L⊥B;③如果是彎曲的通電導(dǎo)線，則L是指有效長度，它等于導(dǎo)線兩端點所連直線的長度(如圖所示)，相應(yīng)的電流方向沿L由始端流向末端.

二、安培力的應(yīng)用

(一)、安培力作用下物體的運動方向的判斷

1、電流元法：即把整段電流等效為多段直線電流元，先用左手定則判斷出每小段電流元所受安培力的方向，從而判斷出整段電流所受合力方向，最后確定運動方向。

2、特殊位置法：把電流或磁鐵轉(zhuǎn)到一個便于分析的特殊位置后再判斷安培力方向，從而確定運動方向。

3、等效法：環(huán)形電流和通電螺線管都可以等效成條形磁鐵，條形磁鐵也可等效成環(huán)形電流或通電螺線管，通電螺線管也可以等效成很多匝的環(huán)形電流來分析。

4、利用結(jié)論法：①兩電流相互平行時無轉(zhuǎn)動趨勢，同向電流相互 ;，反向電流相互 ;②兩電流不平行時，有轉(zhuǎn)動到相互平行且電流方向相同的趨勢。利用這些結(jié)論分析，可以事半功倍.

(二).處理相關(guān)安培力問題時要注意圖形的變換

安培力的方向總是垂直于電流方向和磁場方向決定的平面，即一定垂直于B和I，但B和I不一定垂直.有關(guān)安培力的力、電綜合題往往涉及到三維立體空間問題，如果我們變?nèi)S為二維便可變難為易，迅速解題。

典型例題：

1、通電導(dǎo)線或線圈在安培力作用小的平動和轉(zhuǎn)動問

[例1](1) 如圖，把輕質(zhì)線圈用細線掛在磁鐵N極附近，磁鐵的軸線穿過線圈的圓心且垂直于線圈的平面，當線圈內(nèi)通過圖示方向的電流時，線圈將怎樣運動?_________________

(2)如圖所示，有一根豎直長直通電導(dǎo)線和一個通電三角形金屬框處在同一平面，直導(dǎo)線和ab平行，當長直導(dǎo)線內(nèi)通以向上的電流時，若不計重力，則三角形金屬框架將會( )

A、水平向左運動 B、水平向上運動 C、處于靜止狀態(tài) D、會發(fā)生轉(zhuǎn)動

[例2] 、一矩形通電線框abcd,可繞其中心軸OO′轉(zhuǎn)動,它處在與OO′垂直的勻強磁場中(如圖).在磁場作用下線框開始轉(zhuǎn)動,最后靜止在平衡位置.則平衡后：( )

A.線框四邊都不受磁場的作用力.

B.線框四邊受到指向線框外部的磁場作用力,但合力為零.

C.線框四邊受到指向線框內(nèi)部的磁場作用力,但合力為零.

D.線框的一對邊受到指向線框外部的磁場作用力,另一對邊受到指向線框內(nèi)部的磁場作用力,但合力為零.

2、安培力參與的動力學(xué)的問題

[例3] 、通電導(dǎo)體棒AC靜止于水平軌道上，棒的質(zhì)量為m，長為L，通過的電流為I，勻強磁場的磁感強度為B，方向和軌道平面成?角。求軌道受到AC棒的壓力和摩擦力各多大。

[例4]如圖所示，電源電動勢E=2V，內(nèi)阻r=0.5 Ω，豎直導(dǎo)軌電阻可以忽略不計，金屬棒的質(zhì)量m=0.1kg，R=0.5Ω，它與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.4，有效長度為l=0.2m，靠在導(dǎo)軌的外面，為使金屬棒不滑動，應(yīng)加一與紙面成30°與棒垂直且向里的磁場，問：

(1)此磁場是斜向上還是斜向下?

(2)B的范圍是多少?

[例5]個密度ρ=9g/cm3、橫截面積S=10mm2的金屬環(huán)，處于徑向?qū)ΨQ方向發(fā)散的磁場中，環(huán)上各處的磁感應(yīng)強度為B=0. 35 T，若在環(huán)中通以順時針方向(俯視)電流I=10 A，并保持△t=0. 2 s，試分析：環(huán)將做什么運動?運動的距離是多少?(不計空氣阻力，g= 10 m/s2)

磁場對電流作用

第三課時：磁場對電流的作用習(xí)題課
1、導(dǎo)線框放置在光滑水平面上，在其中放一個矩形線圈，通以順時針方向電流，線圈三個邊平行于線框的三個邊，且邊間距離相等，A端接電池的正極，B接負極，則矩形線圈的運動情況是：（）
A、靜止不動B、向左平動C、向右平動D、轉(zhuǎn)動
2、如圖所示，在玻璃皿的中心放一個圓柱形電極，沿邊緣內(nèi)壁放一個圓環(huán)形電極，把它們分別與電池的兩極相連，然后在玻璃皿中放入導(dǎo)電液體，如鹽水．如果把玻璃皿放在磁場中，如圖所示，將會發(fā)生的現(xiàn)象是（）
A、沒有什么現(xiàn)象B、液體會向玻璃皿中間流動
C、液體會順時針流動D、液體會逆時針流動
3、長L的直導(dǎo)線ab放在相互平行的金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌寬為d，通過ab的電流強度為I，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，方向垂直紙面向里，ab與導(dǎo)軌的夾角為θ，則ab所受的磁場力的大小為：（）
A、BILB、BIdC、D、
4、如圖所示,一位于XY平面內(nèi)的矩形通電線圈只能繞OX軸轉(zhuǎn)動,線圈的四個邊分別與X、Y軸平行.線圈中電流方向如圖.當空間加上如下所述的哪種磁場時,線圈會轉(zhuǎn)動起來?（）
A、方向沿X軸的恒定磁場B、方向沿Y軸的恒定磁場
C、方向沿Z軸的恒定磁場D、方向沿Z軸的變化磁場
5、如圖所示，條形磁鐵放在光滑斜面上，用平行于斜面的輕彈簧拉住而平衡．A為水平放置的導(dǎo)線的截面．導(dǎo)線中無電流時，磁鐵對斜面的壓力為N1；當導(dǎo)線中有電流通過時，磁鐵對斜面的壓力為N2，此時彈簧的伸長量減小，則（）
A．N1＜N2A中電流方向向外
B．N1=N2A中電流方向向外
C．N1N2A中電流方向向內(nèi)
D．N1N2A中電流方向向外
6．如圖11.2-1所示，一金屬直桿MN兩端接有導(dǎo)線，懸掛于線圈上方，MN與線圈軸線均處于豎直平面內(nèi)，為使MN垂直紙面向外運動，可以
A．將a、c端接在電源正極，b、d端接在電源負極
B．將b、d端接在電源正極，a、c端接在電源負極
C．將a、d端接在電源正極，b、c端接在電源負極
D．將a、c端接交流電源的一端，b、d端接在交流電源的另一端
7．條形磁鐵放在水平桌面上，它的上方靠近S極一側(cè)懸掛一根與它垂直的導(dǎo)電棒，如圖11.2-12所示(圖中只畫出棒的截面圖)．在棒中通以垂直紙面向里的電流的瞬間，可能產(chǎn)生的情況是
A．磁鐵對桌面的壓力減小B．磁鐵對桌面的壓力增大
C．磁鐵受到向左的摩擦力D．磁鐵受到向右的摩擦力
8．如圖11.2-13所示，把一重力不計的通電直導(dǎo)線水平放在蹄形磁鐵磁極的正上方，導(dǎo)線可以自由轉(zhuǎn)動，當導(dǎo)線通入圖示方向電流I時，導(dǎo)線的運動情況是（從上往下看）（）
A．順時針方向轉(zhuǎn)動，同時下降B．順時針方向轉(zhuǎn)動，同時上升
C．逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時下降D．逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時上升
9．一通電細桿置于傾斜的導(dǎo)軌上，桿與導(dǎo)軌間有摩擦，當有電流時直桿恰好在導(dǎo)軌上靜止．圖11.2-16是它的四個側(cè)視圖，標出了四種可能的磁場方向，其中直桿與導(dǎo)軌間的摩擦力可能為零的是()

10、如圖所示，原來靜止的圓形通電線圈通以逆時針方向的電流I，在其直徑AB上靠近B點放一根垂直于線圈平面的固定不動的長直導(dǎo)線，通過如圖所示的方向的電流I′，在磁場力作用下圓線圈將（）
A、向左運動B、向右運動C、以直徑AB為軸運動D、靜止不動
13、在傾角為θ的光滑斜面上放置有一通有電流I，長為L，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒，如圖，（1）欲使棒靜止在斜面上，外加磁場的磁感應(yīng)強度B的最小值為多大?沿什么方向?（2）欲使棒靜止在斜面上，且對斜面無壓力，應(yīng)加勻強磁場B的值為多大?沿什么方向?（3）欲使棒能靜止在斜面上，外加磁場的方向應(yīng)在什么范圍內(nèi)?請在圖中畫出。

11、在傾角=30°的斜面上，固定一金屬框，寬l=0.25m，接入電動勢E=12V、內(nèi)阻不計的電池．垂直框面放有一根質(zhì)量m=0.2kg的金屬棒ab，它與框架的動摩擦因數(shù)為，整個裝置放在磁感應(yīng)強度B＝0.8T的垂直框面向上的勻強磁場中（如圖11.2-５）．當調(diào)節(jié)滑動變阻器R的阻值在什么范圍內(nèi)時，可使金屬棒靜止在框架上？（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，框架與棒的電阻不計，g＝10m/s2）

物理教案磁場對運動電荷的作用

一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)方面無論做什么事都有計劃和準備，教師要準備好教案，這是教師需要精心準備的。教案可以讓學(xué)生能夠在教學(xué)期間跟著互動起來，幫助教師掌握上課時的教學(xué)節(jié)奏。你知道如何去寫好一份優(yōu)秀的教案呢？經(jīng)過搜索和整理，小編為大家呈現(xiàn)“物理教案磁場對運動電荷的作用”，歡迎大家閱讀，希望對大家有所幫助。

教學(xué)目標

知識目標

1、知道什么是洛侖茲力，知道電荷運動方向與磁場方向平行時，電荷受到的洛侖茲力等于零；電荷運動方向與磁場方向垂直時，電荷受到的洛侖茲力最大，

2、會用左手定則熟練地判定洛侖茲力方向．

能力目標

由通電電流所受安培力推導(dǎo)出帶電粒子受磁場作用的洛侖茲力的過程，培養(yǎng)學(xué)生的遷移能力．

情感目標

通過本節(jié)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的方法論思想：即“推理——假設(shè)——實驗驗證”．

教學(xué)建議

教材分析

本節(jié)的重點是洛倫滋力的大小和它的方向，在引導(dǎo)學(xué)生由安培力的概念得出洛倫滋力的概念后，讓學(xué)生深入理解洛倫滋力，學(xué)習(xí)用左手定則判斷洛倫滋力的方向，注意強調(diào)：磁場對運動電荷有作用力，磁場對靜止電荷卻沒有作用力．

教法建議
在教學(xué)中需要注意教師與學(xué)生的互動性，教師先復(fù)習(xí)導(dǎo)入，通過實驗驗證洛侖茲力的存在，然后啟發(fā)指導(dǎo)學(xué)生自己推導(dǎo)公式．理解洛侖茲力方向的判定方向，注意與點電荷所受電場大小、方向的區(qū)別．具體的建議是：

1、教師通過演示實驗法引入，復(fù)習(xí)提問法導(dǎo)出公式，類比電場辦法掌握公式的應(yīng)用．

2、學(xué)生認真觀察實驗、思考原因，在教師指導(dǎo)下自己推導(dǎo)，類比理解掌握公式．

--方案

磁場對運動電荷作用

一、素質(zhì)教育目標

（一）知識教學(xué)點

1、知道什么是洛侖茲力，知道電荷運動方向與磁場方向平行時，電荷受到的洛侖茲力等于零；電荷運動方向與磁場方向垂直時，電荷受到的洛侖茲力最大，

2、會用左手定則熟練地判定洛侖茲力方向．

（二）能力訓(xùn)練點

由通電電流所受安培力推導(dǎo)出帶電粒子受磁場作用的洛侖茲力的過程，培養(yǎng)學(xué)生的遷移能力．

（三）德育滲透點

通過本節(jié)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生進行“推理——假設(shè)——實驗驗證”的科學(xué)研究的方法論教育．

（四）美育滲透點

注意營造師生感情平等交流的氛圍，用優(yōu)美的語音感染學(xué)生．在平等自由的審美情境中，使師生的感情達到共鳴，從而培養(yǎng)學(xué)生的審美情感．

二、學(xué)法引導(dǎo)

1、教師通過演示實驗法引入，復(fù)習(xí)提問法導(dǎo)出公式，類比電場辦法掌握公式的應(yīng)用。

2、學(xué)生認真觀察實驗、思考原因，在教師指導(dǎo)下自己推導(dǎo)，類比理解掌握公式。

三、重點·難點·疑點及解決辦法

1、重點

洛侖茲力的大小和它的方向。

2、難點

用左手定則判斷洛侖茲力的方向。

3、疑點

磁場對運動電荷有作用力，磁場對靜止電荷卻沒有作用力。

4、解決辦法

引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生由安培力的概念得出洛侖茲力的概念，使學(xué)生深入理解洛侖茲力的大小和方向。

四、課時安排

1課時

五、教具學(xué)具準備

陰極射線發(fā)射器，蹄形磁鐵。

六、師生互動活動設(shè)計

教師先復(fù)習(xí)導(dǎo)入，通過實驗驗證洛侖茲力的存在，然后啟發(fā)指導(dǎo)學(xué)生自己推導(dǎo)公式。理解洛侖茲力方向的判定方向，注意與點電荷所受電場大小、方向的區(qū)別。

七、教學(xué)步驟

（一）明確目標

（略）

（二）整體感知

本節(jié)教學(xué)講述磁場對運動電荷的作用力，首先通過演示實驗表明磁場對運動電荷有作用力，然后由通電導(dǎo)線受磁場力推導(dǎo)出洛侖茲力的大小和方向，重點掌握洛侖茲力的概念。

（三）重點、難點的學(xué)習(xí)與目標完成過程

1、理論探索

前面我們學(xué)習(xí)了磁場對通電導(dǎo)線有力的作用，若導(dǎo)線無電流，安培力為零。由此我們就會想到：磁場對通電導(dǎo)線的安培力可能是作用在大量運動電荷上的力的宏觀表現(xiàn)，也就是說磁場對運動電荷可能有力的作用。

2、實驗驗證

從演示實驗中可以觀察到：陰極射線（電子流）在磁場中發(fā)生偏轉(zhuǎn)，即實驗證明了磁場對運動電荷有力的作用，這一力稱為洛侖茲力．

3、洛侖茲力的方向

根據(jù)左手定則確定安培力方向的辦法，遷移到用左手定則判定洛侖茲力的方向，特別要注意四指應(yīng)指向正電荷的運動方向；若為負電荷，則四指指向運動的反方向，帶電粒子在磁場中運動過程中，洛侖茲力方向始終與運動方向垂直．請同學(xué)們思考，洛侖茲力會改變帶電粒子速度大小嗎？討論：洛侖茲力對帶電粒子是否做功？

4、洛侖茲力的大小

根據(jù)通電導(dǎo)線所受安培力的大小，結(jié)合導(dǎo)體中電流的微觀表達式，讓學(xué)生推導(dǎo)出：當帶電粒子垂直于磁場的方向上運動時所受洛侖茲力大小，當帶電粒子平行磁場方向運動時，不受洛侖茲力．帶電粒子在磁場中運動所受的洛侖茲力的大小和方向都與其運動狀態(tài)有關(guān)．

運動電荷在磁場中受洛侖茲力作用，運動狀態(tài)會發(fā)生變化，其運動方向會發(fā)生偏轉(zhuǎn)．高能的宇宙射線的大部分不能射到地球上，就是地磁場對射線中的帶電粒子的洛侖茲力改變了其運動方向，對地球上的生物起著保護作用．

（四）思維、擴展

本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了洛侖茲力的概念．我們知道帶電粒子平行磁場運動或靜止時，都不受磁場力的作用，帶電粒子垂直磁場運動時，所受洛侖茲力的大小，方向和磁場方向、運動方向互相街．可用左手定則判斷（舉例練習(xí)用左手定則判斷洛侖茲力的方向．）

如果粒子運動方向不與磁場方向垂直時，同學(xué)們可根據(jù)今天所學(xué)內(nèi)容推導(dǎo)出它受的洛侖茲力大小和方向嗎？

八、布置作業(yè)

1、P152（1）（2）（3）

九、板書設(shè)計

四、磁場對運動電荷的作用

一、磁場對運動電荷的作用力——洛侖茲力

二、洛侖茲力的方向——左手定則

三、洛侖茲力的大小

1、若∥或

2、若⊥，

四、洛侖茲力的特點

1、洛侖茲力對運動電荷不做功，不會改變電荷運動的速率。

2、洛侖茲力的大小和方向都與帶電粒子運動狀態(tài)有關(guān)．

探究磁場對電流的作用

經(jīng)驗告訴我們，成功是留給有準備的人。作為高中教師準備好教案是必不可少的一步。教案可以讓上課時的教學(xué)氛圍非常活躍，有效的提高課堂的教學(xué)效率。你知道怎么寫具體的高中教案內(nèi)容嗎？小編經(jīng)過搜集和處理，為您提供探究磁場對電流的作用，相信能對大家有所幫助。