第一篇:九年级物理导体对电流的阻碍作用
《电阻:导体对电流的阻碍作用》教案
(一)三维目标要求
1、知识与技能
①知道导体和绝缘体的区别,知道常见的导体和绝缘体; ②知道电阻及其单位,知道决定电阻大小的几个因素;
③初步了解半导体超导体的一些特点,了解它们对人类生活和社会的影响。
2、过程与方法
①通过观察、讨论、查阅资料,比较导体、半导体、绝缘体的不同; ②通过物质的导电性和影响金属导体电阻因素的实验探究过程,增强动手实践能力,理解控制变量和类比的物理方法。
3、情感、态度与价值观
增强动手观察能力,激发学生学习物理知识,认识物理与技术联系的兴趣。
(二)重难点
重点:①电阻概念的建立;
②通过实验探究,认识决定导体电阻大小的因素。难点:通过实验探究,认识电阻大小与哪些因素有关。
(三)实验器材
铜导线、铁线、硬币、电池2节、灯泡1只,演示电流表1只、鳄鱼线夹1对、导线若干、电阻定律演示器、开关、铅笔芯、盐水、油、电阻器、集成电路板、高压输电线、炉丝、日光灯芯。
(四)教学过程 [引入]:教师出示各种电线,引导学生思考:①一般电线内部都是用什么材料做的?外部呢?②为什么普通电线内部的导线多用铜或铝制成,铁既多又便宜,想想看,为什么不用它来做电线呢?
同学们想不想用实验来寻找原因呢? 板书:§3.电
阻 [进行新课]:
1、动手做一个导电性检测器(课文P10图5-3-2所示)
2、演示实验:鳄鱼夹M、N之间分别接入铜线和橡胶,后闭合开关。要求同学们观察灯泡发光情况和电流表的示数。提问:实验说明了什么?
(学生:铜线对电流阻碍作用小,容易导电;橡胶对电流阻碍作用大,不容易导电。)学生利用身边的一些材料,如塑料尺、木片、小刀、硬币、铅笔芯、盐水、油等继续进行实验。
3、通过观察,教师引导学生归纳出导体和绝缘体
点拨:有的物体容易导电,如铜线、硬币、铅笔芯、盐水等; 有的物体不容易导电,如橡胶、塑料尺、木片、油等。板书:
一、物体的导电性 导
体:容易导电的物体 绝缘体:不容易导电的物体
4、阅读观察课文P70图5-3-3,从常温下一些物质导电和绝缘能力的排列顺序,同学们有什么发现?
5、教师点拨肯定后,介绍半导体。
板书:半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间的材料
6、如何理解导体和绝缘体没有绝对界限?
拓展:①导体和绝缘体是根据导电能力来区分的,区别仅仅在于“容易”和“不容易”导电,而不能理解为“能”“不能”导电,在一定条件下导体和绝缘体可以相互转化(概念中标着重号)。②好的导体和绝缘体都是重要的电工材料(举例说明)。
7、实验:让学生继续用“导电性检测器”分别连接粗细、长短等相同铜线、铁线,观察灯泡的发光亮度。
思考:①为何亮度不一样?②你看到的现象对你有什么启示?
教师点拨:引导学生分析得出:不同导体对电流的阻碍作用不同,在物理学中,为了更具体地描述物体的导电性,引入电阻概念。
学生自学课本P70第5行“在物理学中——而命名”部分,独立完成下列问题: 板书2:电阻:导体对电流的阻碍作用,用字母R表示 单位:欧姆,简称:欧,符号:Ω 常见的电阻单位还有KΩ和MΩ。换算关系是1MΩ=103KΩ=106Ω。
介绍常见电阻:手电筒、小灯泡:几欧至十几欧;日常的白炽灯丝:几百欧至几千欧;实验室用的1m长铜导线,电阻小于百分之几欧(0.01Ω)常可略去。
8、介绍电阻器。
同学们对于电阻这个物理量已经有了一定的了解。展示电阻器和电路板,提问:电视机怎样来调节每个电子元器件的电流和电压呢?在电子技术中常要用到具有一定电阻值的元件——电阻器用来控制电流,使电路正常工作。板书:3电阻器:简称电阻符号:
9、归纳:电阻与材料有关。
从刚才的铜线、铁线实验,不同材料,但长度和横截面积相同,对电流的阻碍作用不同,这说明什么?阅读课文P73的一些材料的电阻值,说明电阻与什么有关? 想想议议:高压输电线的电线使用的金属线又粗又直,为什么不用细导线输电呢?电炉上的炉丝为什么不用粗而直的导线,而要绕成螺旋状呢?要回答这些问题,我们先来探究电阻的大小。
板书:探究决定电阻大小的因素
类比“水管——石头模型”对认识电阻的启发。
1、提出问题:你能用类比水管中水流的方法,猜想导体的电阻与哪些因素有关吗? 2、猜想与假设:①导体电阻可能跟导体的粗细有关; ②导体电阻可能跟导体的长度有关; ③导体的电阻可能跟
有关。
猜想需要实验来验证,怎样设计实验来验证你的猜想呢?
3、设计实验:交流讨论,归纳方法 ①实验方法:控制变量法
②器材:电源、小灯泡、电流表、开关、镍铬合金线 ③电路图
④实验记录表格
4、进行实验
①按图连接电路,在电路中留出接不同导体的位置;
②选取横截面积相同,长度不同的镍铬合金丝,把它们分别接入电路,闭合开关,观察灯泡亮度和记录电流表的示数;
③选取长度相同,横截面积不同的镍铬合金丝各一根,重复实验。
5、分析论证
利用实验数据,分析论证,得出结论。学生填写课文P72的实验结论
6、评估与交流:你的猜想得到证实了吗?你还发现了什么问题?你对电阻有什么认识? 教师补充实验:电阻与导体的温度有关吗? 归纳,大量实验证明:
板书:导体的电阻是导体本身的一种性质,导体的电阻不仅跟材料有关,还与其长度和横截面积有关。
说明:①材料:长度、横截面积相同时,材料不同,电阻不同; ②长度:材料、横截面积一定时,导体越长,电阻越大; ③横截面积:材料长度一定时,横截面积越长,电阻越小。类比:行人在不同路面上受到的阻力不同。[小结] [反馈练习]
1、课本P75,自我评价1。
2、有两条材料,横截面积相同的导线,L1=20cm,L2=1.3m,谁的电阻大,为什么?有两条材料,长度相同的导线,S1=0.4cm2,S2=5mm2,谁的电阻大,为什么?
3、本节课探究影响电阻大小的因素方法是
。试根据学过的物理知识再列出两例用这种方法研究的问题:
。
4、一导体接在某电路中,导体两端的电压为3V时,流过导体的电流为0.2A,导体的电阻是15Ω;当导体两端的电压增大到原来的两倍时,导体的电阻是多少?当电路总开关断开时,它的电阻是多少?
(五)课外作业:
1、“铜导线比铁导线电阻小”这种说法对吗?应该怎么说?
2、探究不同软硬度(H、B)铅笔的导电性能。
3、阅读课文P75《超导体》,查询超导体的相关信息。
第二篇:最新教科版九年级物理上册教案:4.3.电阻:导体对电流的阻碍作用-word文档
3.电阻:导体对电流的阻碍作用
(一)三维目标要求
1、知识与技能
①知道导体和绝缘体的区别,知道常见的导体和绝缘体; ②知道电阻及其单位,知道决定电阻大小的几个因素;
③初步了解半导体超导体的一些特点,了解它们对人类生活和社会的影响。
4了解变阻器的构造,知道滑动变阻器所标规格的含义,理解变阻器的工作原理。○
2、过程与方法
①通过观察、讨论、查阅资料,比较导体、半导体、绝缘体的不同; ②通过物质的导电性和影响金属导体电阻因素的实验探究过程,增强动手实践能力,理解控制变量和类比的物理方法。
3、情感、态度与价值观
增强动手观察能力,激发学生学习物理知识,认识物理与技术联系的兴趣。
(二)重难点
重点:①电阻概念的建立;
②通过实验探究,认识决定导体电阻大小的因素。
3滑动变阻器的原理及连接方法。○难点:通过实验探究,认识电阻大小与哪些因素有关。
(三)实验器材
铜导线、铁线、硬币、电池2节、灯泡1只,演示电流表1只、鳄鱼线夹1对、导线若干、电阻定律演示器、开关、铅笔芯、盐水、油、电阻器、集成电路板、高压输电线、炉丝、日光灯芯、滑动变阻器、电阻箱、小电动机等。
(四)教学过程
[引入]:教师出示各种电线,引导学生思考:①一般电线内部都是用什么材料做的?外部呢?②为什么普通电线内部的导线多用铜或铝制成,铁既多又便宜,想想看,为什么不用它来做电线呢?
同学们想不想用实验来寻找原因呢? 板书:§3.电
阻 [进行新课]:
1、动手做一个导电性检测器(课文P63图4-3-2所示)
2、演示实验:鳄鱼夹M、N之间分别接入铜线和橡胶,后闭合开关。要求同学们观察灯泡发光情况和电流表的示数。
提问:实验说明了什么?
(学生:铜线对电流阻碍作用小,容易导电;橡胶对电流阻碍作用大,不容易导电。)学生利用身边的一些材料,如塑料尺、木片、小刀、硬币、铅笔芯、盐水、油等继续进行实验。
3、通过观察,教师引导学生归纳出导体和绝缘体
点拨:有的物体容易导电,如铜线、硬币、铅笔芯、盐水等; 有的物体不容易导电,如橡胶、塑料尺、木片、油等。板书:
一、物体的导电性 导
体:容易导电的物体
第 1 页 绝缘体:不容易导电的物体
4、阅读观察课文P63图4-3-3,从常温下一些物质导电和绝缘能力的排列顺序,同学们有什么发现?
5、教师点拨肯定后,介绍半导体。
板书:半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间的材料
6、如何理解导体和绝缘体没有绝对界限?
拓展:①导体和绝缘体是根据导电能力来区分的,区别仅仅在于“容易”和“不容易”导电,而不能理解为“能”“不能”导电,在一定条件下导体和绝缘体可以相互转化(概念中标着重号)。②好的导体和绝缘体都是重要的电工材料(举例说明)。
7、实验:让学生继续用“导电性检测器”分别连接粗细、长短等相同铜线、铁线,观察灯泡的发光亮度。
思考:①为何亮度不一样?②你看到的现象对你有什么启示?
教师点拨:引导学生分析得出:不同导体对电流的阻碍作用不同,在物理学中,为了更具体地描述物体的导电性,引入电阻概念。
学生自学课本P63电阻的单位部分,独立完成下列问题: 板书2:电阻:导体对电流的阻碍作用,用字母R表示 单位:欧姆,简称:欧,符号:Ω 常见的电阻单位还有KΩ和MΩ。换算关系是1MΩ=103KΩ=106Ω。
介绍常见电阻:手电筒、小灯泡:几欧至十几欧;日常的白炽灯丝:几百欧至几千欧;实验室用的1m长铜导线,电阻小于百分之几欧(0.01Ω)常可略去。
8.想想议议:高压输电线的电线使用的金属线又粗又直,为什么不用细导线输电呢?电炉上的炉丝为什么不用粗而直的导线,而要绕成螺旋状呢?要回答这些问题,我们先来探究电阻的大小。
板书:探究决定电阻大小的因素
类比“水管——石头模型”对认识电阻的启发。
(1)提出问题:你能用类比水管中水流的方法,猜想导体的电阻与哪些因素有关吗?(2)猜想与假设:①导体电阻可能跟导体的粗细有关; ②导体电阻可能跟导体的长度有关; ③导体的电阻可能跟
有关。
猜想需要实验来验证,怎样设计实验来验证你的猜想呢?(3)设计实验:交流讨论,归纳方法 ①实验方法:控制变量法
②器材:电源、小灯泡、电流表、开关、镍铬合金线 ③电路图
④实验记录表格(4)进行实验
①按图连接电路,在电路中留出接不同导体的位置;
②选取横截面积相同,长度不同的镍铬合金丝,把它们分别接入电路,闭合开关,观察灯泡亮度和记录电流表的示数;
③选取长度相同,横截面积不同的镍铬合金丝各一根,重复实验。(5)分析论证
利用实验数据,分析论证,得出结论。学生填写课文P65的实验结论
第 2 页(6)评估与交流:你的猜想得到证实了吗?你还发现了什么问题?你对电阻有什么认识?
教师补充实验:电阻与导体的温度有关吗? 归纳,大量实验证明:
板书:导体的电阻是导体本身的一种性质,导体的电阻不仅跟材料有关,还与其长度和横截面积有关。
说明:①材料:长度、横截面积相同时,材料不同,电阻不同; ②长度:材料、横截面积一定时,导体越长,电阻越大; ③横截面积:材料长度一定时,横截面积越长,电阻越小。类比:行人在不同路面上受到的阻力不同。9.电阻器
(1)学生阅读教材第66页,了解重要的电子原件——电阻器。(2)滑动变阻器
学生阅读教材第67页,自学滑动变阻器的构造、变阻原理、使用方法、作用和应用。【实验】用滑动变阻器改变小电动机的转速。(3)电阻箱 [小结] [反馈练习]
1、课本P69,自我评价1。
2、有两条材料,横截面积相同的导线,L1=20cm,L2=1.3m,谁的电阻大,为什么?有两条材料,长度相同的导线,S1=0.4cm2,S2=5mm2,谁的电阻大,为什么?
3、本节课探究影响电阻大小的因素方法是
。试根据学过的物理知识再列出两例用这种方法研究的问题:
。
4、一导体接在某电路中,导体两端的电压为3V时,流过导体的电流为0.2A,导体的电阻是15Ω;当导体两端的电压增大到原来的两倍时,导体的电阻是多少?当电路总开关断开时,它的电阻是多少?
(五)课外作业:
1、“铜导线比铁导线电阻小”这种说法对吗?应该怎么说?
2、探究不同软硬度(H、B)铅笔的导电性能。
3、阅读课文P69《超导体》,查询超导体的相关信息。
第 3 页
第三篇:九年级物理《电流》教学设计
初中物理《电流》教学设计
一、教学目标: 1.知识与技能:
(1)通过与水流大小的类比了解电流大小的概念。(2)知道电流的单位及其换算关系,了解常见电流值。(3)认识电流表,学会正确使用电流表测量电流值。(4)通过对电流表使用说明书的阅读,提高自学能力。2.过程与方法:
(1)用类比法学习电流的概念。
(2)通过测量小灯泡灯丝中电流值,练习电流表的使用方法 3.情感、态度与价值观:
(1)通过了解安培,树立勤奋学习造福人类的远大理想。(2)在实验中体会成功,培养学习兴趣。(3)学会团队协作,养成科学认真的态度。
二、教学重点、难点: 1.重点:学会正确使用电流表。2.难点:(1)电流表的读数。
(2)正确连接含电流表的串、并联电路。
三、教学器材:
教师示教板两套,电源(两节干电池)、小灯泡、开关、电流表、导线。
四、教学设计:
(一)课前回顾
1、向移动形成电流,物理学中规定电荷定向移动的方向为电流的方向。
2、下面电路中,闭合开关后,电流是按怎样的顺序流动的?(教师讲解金属导线中电流的形成情况:金属导体中是许许多多的自由电子的定向移动形成电流,电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。)
(二)引入新课
演示实验1:用一节干电池作电源,演示小灯泡发光实验。开关断开,提问:此时电路中有电流吗?(没有);开关闭合,提问:此时电路中是否有电流?(有),你是根据什么现象判断电路中有电流的?(小灯泡发光)教师讲解:有电流通过时,小灯泡不仅发光,用手触摸小灯泡还很热,小灯泡是先发热才发光。为什么小灯泡会发热呢?电流通过导体时会产生热量,我们把这种现象叫做电流的热效应,根据电流的热效应,我们能判断电流的存在。演示实验2:用两节干电池作电源,使小灯泡发光。提问:前后两次小灯泡中的电流哪次更大些?(第二次)你是通过什么现象判断的?(第二次小灯泡更亮一些)说明我们根据电流的热效应还能判断电流的大小。提出问题:“那么我们如何描述电流的大小呢?”引入新课。
(三)新授课 1.认识电流
(1)通过与水流类比形成电流大小的初步概念。
多媒体演示水流大小的课件,提问:通过观察,你认为哪个水管中水流大?(左管)为什么?(左管中流过的水量多)教师强调:比较水量的多少必须保证时间相等。总结水流大小的概念:用每秒钟内通过水管某一横截面的水量的多少,表示水流的大小。
多媒体演示电流大小的课件,提问:每秒钟内通过哪一段导体横截面的电荷更多一些?(第一段)请同学们猜测哪段导体中电流更大一些。(第一段导体中电流更大一些)总结电流大小的概念:物理学中用每秒钟通过导体某一横截面的电荷的多少来表示电流的大小。电流的大小用字母I 表示。(2)学习电流的单位及换算关系。
学生通过阅读课本,学习国际单位制电流的单位是安培,字母A。课件展示安培简历,介绍物理学家安培,鼓励学生勤奋学习,树立为全人类作贡献的远大理想。
(3)学习电流的常用单位及换算关系。
(4)多媒体展示常见电流值,指导学生了解常见用电器的电流值。2.电流表(1)观察电流表 1用途:测电流大小 ○
2种类:演示电流表,灵敏电流表,学生电流表。○
3结合电流表的使用说明书及手边的电流表指导学生观察电流表的主要结构,量程、分度值及接线柱的接法。提问:
1、你通过那些信息可以知道手中的是一块电流表?
2、观察电流表接线柱的特点,如何合理使用它们?
3、观察电流表接线柱及表盘上数据的特点你能获得那些信息?学生阅读后回答:A、电流表表盘上标有字母A,表示它是一块电流表;B、电流表有三个接线柱,两个正接线柱,分别标有0.6、3字样,一个负接线柱;接入电路中时,必须接一个正接线柱,一个负接线柱;C、电流表的三个接线柱对应着两个量程:0---0.6A 和0----3A,对应的分度值分别是0.02A 和0.1A。(2)电流表的使用
学生阅读电流表使用说明书。
边总结电流表的使用方法,边利用课件、示教板演示和板书。电流表使用方法:
1实验前要检查指针是否对准零刻度线,如有偏差,需用零点调节器调到零位。
2电流表必须串联在待测的那部分电路中(把电流表分别接在电路图中)○
3电流要从电流表的“+”接线柱流入, 从 “-”接线柱流出;(在电路图中标出电流表的正负接线柱,在实物图中接入电流表)
4不能超过电流表的量程,测量前应先估计待测电流的大小,选择适当量程的电流表,如果不能估计电流的大小,可以先用较大量程进行快速试触。(演示电流表试触的方法)
5不允许把电流表直接连到电源两极上,否则,电流表将被烧坏。总结电流表使用方法:“两要两不两看清” 两要:电流表要串联在待测的那部分电路中 电流要从“+”接线柱流入, 从 “-”接线柱流出; 两不:不能超过电流表的量程; 不允许把电流表直接连到电源两极上; 两看清:看清所用的量程; 看清分度值; 基础训练
1:用电流表测小灯泡中的电流
要求用所给器材设计电路图,并测量出通过小灯泡灯丝中的电流。评价实验结果
(三)课堂小结:由学生总结,教师补充。
第四篇:磁场对电流的作用教案
《磁场对电流的作用》教案
教学目标
知识与能力
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应线方向有关,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。过程与方法
培养学生理论联系实际的意识 感态度与价值观
通过了解物理知识如何转化成实际技术应用,进一步提高学习科学技术知识的兴趣。教学重点、难点
重点
1磁场对通电的导体有力的作用
2通电的导体的受力方向跟磁场方向和电流方向有关 难点
左手定则的运用
(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(也可用幻灯片代替)。(三)教学过程 1复习相关知识并提问:
1.磁场的基本性质是它对放入其中的磁体产生()作用,磁体间的相互作用就是通过()发生的。
2.将一根导线平行地放在静止的小磁针上方,当导线通电时,发现小磁针(),说明电流周围存在()。2.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一电动机。
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。
3.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)后通电,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______得到了______能。
板书:〈4.通电导体在磁场中运动是消耗了电能,得到了机械能。〉
4小结:1)通电导体在磁场里受到力的作用
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
3)通电线圈在磁场中受力转动,到平衡位置时静止
5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。
教材分析
第五篇:磁场对电流作用教学设计
《5.4 磁场对电流的作用》案例
【教学内容】 磁场对电流的作用
【教学目标】
知识与技能:了解磁场对通电导线有力的作用的这个重要事实,知道这是将电能转化为机械能的基本原理;掌握左手定则,会用它确定安培力的方向,解决有关简单问题;理解安培定则,会用安培力公式进行有关计算。
过程与方法:左手定则和安培定则都是一种判定法则,这种为事物的规律设定某种判断的方法与算术中的口诀有异曲同工之妙。要在学习和训练中逐步加深对这种思维或判断“工具”作用的认识;通过对安培力的学习,进一步理解磁场的力的性质。
情感态度价值观:通过磁场和电场规律的比较,使学生逐步认识物理世界的和谐之美,培养热爱自然的情感和追求完美的价值观。
【教学重点】安培定律及左手定则。
【教学难点】对安培力及安培定律的理解。
【教具准备】安培力演示仪,电动机模型。
【教学过程】
◆创设情境──引出课题
1.复习回顾初中所学磁场力的有关知识。
2.回顾复习上节所学磁感强度的定义。
3.实验演示
用课本第140页图5-25所示进行演示:磁场对处在其中的通电导线会有力的作用。
◆合作探究──新课学习
一、安培力
1.安培力概念
通电导线处在磁场中,无论是磁体的磁场还是电流的磁场,只要导线中的电流方向不与磁场方向相同或相反,通电导线总会受到磁场的作用力。物理学上称这个作用力为安培力。
把这个力叫安培力,是为了纪念法国科学家安培在电磁研究中的杰出贡献。除了产生过程以外,它与其它力没有什么区别,可以改变物体的运动状态,使物体产生加速度,实现对物体的加速;也可以对物体做功,改变物体的功能,实现电能与机械能的转化;也可以改变物体的形状。
2.对安培力的说明
(1)安培力是磁场对处在其中的通电导线的作用力,如果导线中没有电流,是不会有安培力的,所以安培力实际上是磁场对电流的作用力。
(2)安培力的有无、大小与导线在磁场中处于静止还是运动状态没有关系。
二、安培定律
1.探究安培力大小的决定因素
(1)定性探究:用课本第140页图5-25所示进行演示,先后改变磁铁(磁感强度)、电流、导线在磁场中的长度(蹄型磁铁的宽度),发现安培力大小变化。
(2)结论:安培力的大小与通电导线所处区域的磁感强度、导线处在磁场中的长度、导线中的电流有关。磁感强度越大、导线在磁场中的长度越长、导线中的电流越大,安培力越大。
2.安培定律──安培力大小的计算
科学家通过实验研究发现,通电指导线垂直处在匀强磁场中,磁场对处在其中的通电导线安培力的大小,与磁感强度B、导线长度L、电流强度I间具有关系:
这一关系,称为安培定律。
3.关于安培定律的说明
(1)运用此公式计算安培力时,磁感强度B的单位是T,长度单位是m,电流单位是A,安培力的单位就是N。
(2)此公式中的长度L,指的是通电直导线处在磁场中的长度。
(3)当通电直导线不与磁场垂直时,导线会受到安培力的作用,不过此时的安培力不能运用此式计算。
三、安培力方向的判定──左手定则
1.探究安培力方向的决定因素
(1)实验探究:用课本第140页图5-25所示进行演示,先后改变磁铁磁极位置(磁感强度方向)、电流方向,发现安培力方向变化。
(2)结论:通电指导线垂直处在匀强中,受到的安培力的方向与磁感强度方向、电流方向有关。
2.探究安培力方向与磁感强度方向及电流方向间的关系
(1)科学家的探究结果:科学家通过精确的实验探究发现,通电导线在磁场中所受到的安培力的方向与磁感方向、电流方向满足左手定则。
(2)左手定则:伸开左手,使拇指与其余四指垂直,并且都与手掌在同一平面内。让磁感线垂直穿入手心,使四指指向电流的方向,这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受的安培力的方向。
(3)在已知磁场方向、电流方向、安培力方向中的任意两个方向时,运用左手定则可以判断出另一个未知的方向。
(4)对于垂直处在匀强磁场中的指导线来说,安培力方向、磁场方向、电流方向,三个方向中,两两互相垂直。
◆案例研究──巩固所学
学会运用安培定则计算通电直导线垂直处在匀强磁场中所受到的安培力大小,会运用左手定则确定安培力的方向。
解析课本第141页“例题1”。
四、安培力的应用
1.磁电式电流表测电流
通电线圈中的电流不同,线圈的两个相对边受到的使它转动的力矩不同,指针转过的角度不同。指针的偏转角度与同入线圈的电流的大小有正比例关系,这样通过指针的偏转角度,就可以表示电流的大小。
2.电动机
3.电磁炮
4.电动式扬声器
学生阅读课本第142页“物理与技术”。
◆交流评价──总结归纳
1.课堂练习
课本第142页“复习与巩固”1、2、3。
2.引导学生归纳本节要点(见板书设计)
【布置作业】
1.复习课文,书面完成课本第142页“复习与巩固”4。
2.查阅有关资料,撰写小论文《安培的科学成就》。
3.预习第5节。
【板书设计】