磁场对通电导线的作用力。

一名优秀的教师在教学时都会提前最好准备，作为教师就要好好准备好一份教案课件。教案可以让讲的知识能够轻松被学生吸收，帮助教师有计划有步骤有质量的完成教学任务。那么怎么才能写出优秀的教案呢？小编特地为大家精心收集和整理了“磁场对通电导线的作用力”，但愿对您的学习工作带来帮助。

学习内容3.4磁场对通电导线的作用力
学习目标1、会用左手定则来判断安培力的方向，
2、通过磁感应强度的定义得出安培力的计算公式，应会用公式F=BIL解答有关问题、
3、知道磁电式电流表的工作原理。
学习重、难点用左手定则判定安培力方向；用安培力公式计算
学法指导自主、合作、探究
知识链接1．磁感应强度的定义式：单位：
2．磁通量计算式：单位：
3．磁通密度是指：计算式为。
学习过程用案人自我创新
【自主学习】
1、安培力的方向
（1）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，让磁感线从掌心进入，并使四指指向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受。
（2）安培力的方向特点：尽管磁场与电流方向可以不垂直，但安培力肯总是直于电流方向、同时也垂直于磁场方向，即垂直于_____方向和_______方向所构成的平面．
2、安培力的大小：
（1）当长为L的直导线，垂直于磁场B放置，通过电流为I时，F=，此时电流受力最。
（2）当磁场与电流平行时，安培力F=。
（3）当磁感应强度B的方向与通电导线的方向成θ时，F=
说明：以上是在匀强磁场中安培力的计算公式，非匀强磁场可以看成是很多个大小、方向不同的匀强磁场的组合，通电导线在非匀强磁场中受到的安培力，是每一小段受到的安培力的合力．
3、磁电式电流表：
（1）用途：。[
（2）依据原理：。
（3）构造：。
（4）优缺点：
电流表的灵敏度很高，是指通过很小的电流时，指针就可以偏转较大的角度。在使用电流表时，允许通过的电流一般都很小，使用时应该特别注意。
【范例精析】
例1、试用电流的磁场及磁场对电流的作用力的原理，证明通有同向电流的导线相互吸引，通有异向电流的导线相互推斥力．
解析：

例2、如图3-4-3所示，质量为m的导体棒AB静止在水平导轨上，导轨宽度为L，已知电源的电动势为E，内阻为r，导体棒的电阻为R，其余接触电阻不计，磁场方向垂直导体棒斜向上与水平面的夹角为θ，磁感应强度为B，求轨道对导体棒的支持力和摩擦力．
解析：

拓展：本题是有关安培力的典型问题，必须作好受力分析图，原题给出的是立体图是很难进行受力分析，应画出投影图，养成良好的受力习惯是能力培养过程中的一个重要环节．
达标检测1．关于安培力的说法中正确的是（）
A.通电导线在磁场中一定受安培力的作用
B.安培力的大小与磁感应强度成正比，与电流成正比，而与其他量无关
C.安培力的方向总是垂直于磁场和通电导线所构成的平面
D.安培力的方向不一定垂直于通电直导线
2．下图所示的四种情况，通电导体均置于匀强磁场中，其中通电导线不受安培力的是（）

3．如图3-4-5所示，一根质量为m的金属棒AC用软线悬挂在磁感强度为B的匀强磁场中，通入A→C方向的电流时，悬线张力不为零，欲使悬线张力为零，可以采用的办法是（）
A、不改变电流和磁场方向，适当增大电流
B、只改变电流方向，并适当减小电流
C、不改变磁场和电流方向，适当减小磁感强度
D、同时改变磁场方向，并适当增大磁感强度
4．一根长直导线穿过载流金属环中心且垂直与金属环的平面，导线和环中的电流方向如图3-4-6所示，那么金属环受的力：（）
A.等于零B.沿着环半径向外C.向左D.向右

5．如上左3图所示，一位于xy平面内的矩形通电线圈只能绕ox轴转动，线圈的四个边分别与x、y轴平行，线圈中电流方向如图，当空间加上如下所述的哪种磁场时，线圈会转动起来？（）
A.方向沿x轴的恒定磁场B.方向沿y轴的恒定磁场
C.方向沿z轴的恒定磁场D.方向沿z轴的变化磁场
6．如图3-4-7所示的天平可用来测定磁感应强度B.天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，宽为L，共N匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面.当线圈中通有电流I(方向如图)时，在天平左、右两边加上质量各为m１、m２的砝码，天平平衡.当电流反向(大小不变)时，右边再加上质量为m的砝码后，天平重新平衡.由此可知（）
A、B方向垂直纸面向里，大小为(m１-m２)g/NIL
B、B的方向垂直纸面向里，大小为mg/2NIL
C、B的方向垂直纸面向外，大小为(m１-m２)g/NIL
D、B的方向垂直纸面向外，大小为mg/2NIL
7．如图3-4-8所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，则（）
A、磁铁对桌面压力减小，不受桌面的摩擦力作用
B、磁铁对桌面压力减小，受到桌面的摩擦力作用
C、磁铁对桌面压力增大，不受桌面的摩擦力作用
D、磁铁对桌面压力增大，受到桌面的摩擦力作用
8．在磁感应强度B＝0.3T的匀强磁场中，放置一根长＝10cm的直导线，导线中通过I＝2A的电流.求以下情况，导线所受的安培力：(1)导线和磁场方向垂直；(2)导线和磁场方向的夹角为30°；(3)导线和磁场方向平行.

9．在两个倾角均为的光滑斜面上，放有一个相同的金属棒，分别通以电流I1和I2，磁场的磁感应强度大小相同，方向如图3-4-9中(a)、(b)所示，两金属棒均处于平衡状态，则两种情况下的电流强度的比值I1：I2为多少？

10．如图3-4-10所示，两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同、方向相反的电流，a受到的磁场力大小为F1．当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到磁场力大小变为F2，则此时b受到的磁场力大小变为（）
A、F2
B、F1-F2
C、F1+F2
D、2F1-F2
11.如图3-4-11所示，长为L的导线AB放在相互平行的金属导轨上，导轨宽度为d，通过的电流为I，垂直于纸面的匀强磁场的磁感应强度为B，则AB所受的磁场力的大小为（）
A．BILB．BIdcosθC．BId/sinθD．BIdsinθ

延伸阅读

第四节磁场对通电导线的作用力

一名合格的教师要充分考虑学习的趣味性，作为高中教师就要好好准备好一份教案课件。教案可以让学生更容易听懂所讲的内容，让高中教师能够快速的解决各种教学问题。那么，你知道高中教案要怎么写呢？以下是小编为大家收集的“第四节磁场对通电导线的作用力”但愿对您的学习工作带来帮助。

第四节磁场对通电导线的作用力

一、教学目标

（一）知识与技能

1、知道什么是安培力。知道通电导线在磁场中所受安培力的方向与电流、磁场方向都垂直时，它的方向的判断----左手定则。知道左手定则的内容，会用左手定则熟练地判定安培力的方向，并会用它解答有关问题.2、会用安培力公式F=BIL解答有关问题.知道电流方向与磁场方向平行时，电流受的安培力最小，等于零；电流方向与磁场方向垂直时，电流受的安培力最大，等于BIL.3、了解磁电式电流表的内部构造的原理。

（二）过程与方法

通过演示、分析、归纳、运用使学生理解安培力的方向和大小的计算。培养学生的间想像能力。

（三）情感态度与价值观

使学生学会由个别事物的个性来认识一般事物的共性的认识事物的一种重要的科学方法.并通过对磁电式电流表的内部构造的原理了解，感受物理知识之间的联系。

二、重点与难点：

重点：安培力的方向确定和大小的计算。

难点：左手定则的运用（尤其是当电流和磁场不垂直时，左手定则如何变通使用）。

三、教具：磁铁、电源、金属杆、导线、铁架台、滑动变阻器、多媒体。

四、教学过程：

（一）复习引入

让学生回忆在在第二节中通电导线在磁场中受力大小与什么因素有关。

过渡：本节我们将对安培力做进一步的讨论。

（二）新课讲解-----第四节、磁场对通电导线的作用力

安培力：磁场对电流的作用力.

安培力是以安培的名字命名的，因为他研究磁场对电流的作用力有突出的贡献.1．安培力的方向

【演示】按照P85图3。1—3所示进行演示。

（1）、改变电流的方向，观察发生的现象.［现象］导体向相反的方向运动.（2）、调换磁铁两极的位置来改变磁场方向，观察发生的现象.［现象］导体又向相反的方向运动［教师引导学生分析得出结论］（1）、安培力的方向和磁场方向、电流方向有关系.（2）、安培力的方向既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直，也就是说，安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所在的平面.（P96图3。4-1）如何判断安培力的方向呢？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一一左手定则．

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，把手放人磁场中，让磁感线垂直穿人手心，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．（如图）。

【说明】左手定则是一个难点，涉及三个物理量的方向，涉及三维空间，而学生的空间想像力还不强，所以教师应引导学生如何将三维图形用二维图形表达(侧视图、俯视图和剖面图等等)，还要引导学生如何将二维图形想像成三维图形。---可将右图从侧视图、俯视图和剖面图一一引导学生展示。

*一般情形的安培力方向法则介绍…

结论：电流和磁场可以不垂直，但安培力必然和电流方向垂直，也和磁场方向垂直，用左手定则时，磁场不一定垂直穿过手心，只要不从手背传过就行。

*至于大小法则，如果电流和磁场不垂直，则将磁场进行分解，取垂直分量代入公式即可；从这个角度不难理解——如果电流和磁场平行，那么安培力是多少？[学生]为零。

引导学生分析判断P99第一题

补充练习：判断下图中导线A所受磁场力的方向.答案：

（垂直于纸面向外）

【演示】平行通电直导线之间的的相互作用（P97图3。4—3）。

引导学生区别安培定则和左手定则，并且用这两个定则去解释“平行通电导线之间的相互作用”这一演示实验，解释时应明白左边的通电导线受到的安培力是右边的通电导线所产生的磁场施加的，反之亦然。

2、安培力的大小

通电导线（电流为I、导线长为L）和磁场（B）方向垂直时，通电导线所受的安培力的大小：F=BIL（最大）

两种特例：即F=ILB(I⊥B)和F=0(I∥B)。

一般情况：当磁感应强度B的方向与导线成θ角时，有F=ILBsinθ

【注意】在推导公式时，要让学生明确两点：一是矢量的正交分解体现两个分量与原来的矢量是等效替代的关系，二是从特殊到一般的归纳的思维方法。（具体推导见P97）

还应该注意的是：尽管公式F=ILB是从公式B=F/IL变形而得的，但两者的物理意义却

有不同。①公式B=F/IL是根据放置于给定磁场中的给定点上的检验电流(电流元)受力情况，来确定这一位置的磁场的性质，它对任何磁场中的任何点都是适用的。②公式F=ILB则是在已知磁场性质的基础上，确定在给定位置上给定的一小段通电直导线的受力情况，在中学阶段，它只适用于匀强磁场。教师应该给学生指出：物理公式在作数学的等价变形时，其物理意义和适用范围将会发生变化。这是应用数学知识解决物理问题时所要引起注意的问题，但却往往被人们所忽视。

应该提醒学生注意安培力与库仑力的区别。电荷在电场中某一点受到的库仑力是一定的，方向与该点的电场方向要么相同，要么相反。而电流在磁场中某处受到的磁场力，与电流在磁场中放置的方向有关，电流方向与磁场方向平行时，电流受的安培力最小，等于零；电流方向与磁场方向垂直时，电流受的安培力最大，等于BIL，一般情况下的安培力大于零，小于BIL，方向与磁场方向垂直。

3、磁电式电流表

（1）电流表的组成及磁场分布

请同学们阅读课文，让学生先看清楚磁铁、铝框、线圈、螺旋弹簧、极靴、指针、铁质圆柱等构件，了解它们之中哪些是固定的，哪些是可动的。然后回答.：电流表主要由哪几部分组成的？数分钟后，教师出示实物投影并课件演示---图1［学生答］电流表由永久磁铁、铁芯、线圈、螺旋弹簧、指针、刻度盘等六部分组成.电流表的组成：永久磁铁、铁芯、线圈、螺旋弹簧、指针、刻度盘.（最基本的是磁铁和线圈）

教师提示注意：a、铁芯、线圈和指针是一个整体；b、蹄形磁铁内置软铁是为了（和铁芯一起）造就辐向磁场；c、观察——铁芯转动时螺旋弹簧会形变。［实物投影课本图2］［问题］电流表中磁场分布有何特点呢？［教师讲解］电流表中磁铁与铁芯之间是均匀辐向分布的.［问题］什么是均匀辐向分布呢？［教师进一步讲解］所谓均匀辐向分布，就是说所有磁感线的延长线都通过铁芯的中心，不管线圈处于什么位置，线圈平面与磁感线之间的夹角都是零度.该磁场并非匀强磁场，但在以铁芯为中心的圆圈上，各点的磁感应强度B的大小是相等的.（2）电流表的工作原理-------引导学生弄清楚以下几点：（并请学生自己归纳P98）

①线圈的转动是怎样产生的?

②线圈为什么不一直转下去？

③为什么指针偏转角度的大小可以说明被测电流的强弱?

④如何根据指针偏转的方向来确定电路上电流的方向?

⑤使用时要特别注意什么?

（三）对本节要点做简要小结.

（四）巩固新课：1、复习本节内容

2、做一做（P98）

3、完成“问题与练习”2、4练习，3作业。

磁场对通电导线的作用

经验告诉我们，成功是留给有准备的人。作为教师就要在上课前做好适合自己的教案。教案可以让学生更好的吸收课堂上所讲的知识点，帮助教师营造一个良好的教学氛围。优秀有创意的教案要怎样写呢？经过搜索和整理，小编为大家呈现“磁场对通电导线的作用”，仅供参考，欢迎大家阅读。

高一物理学案6（必修班）
磁场对通电导线的作用
一、课前预习
1、关于磁场对通电直导线作用力的大小，下列说法中正确的是（）
A．通电直导线跟磁场方向平行时作用力最小，但不为零
B．通电直导线跟磁场方向垂直时作用力最大
C．作用力的大小跟导线与磁场方向的夹角大小无关
D．通电直导线跟磁场方向不垂直时肯定无作用力
2、以下说法正确的是（）
A．通电导线在磁场中可能会受到力的作用
B．磁铁对通电导线不会有力的作用
C．两根通电导线之间不可能有力的作用
D．两根通电导线之间只可能有引力的作用，不可能有斥力的作用
二、知识梳理
1．安培力
(1)在磁场中，通电导线要受到_____力的作用，我们使用的电动机就是利用这个原理来工作的。
(2)通电导体放在磁场里，当导线方向与磁场垂直时，所受的安培力_____;当导线方向与磁场y一致时，所受的安培力_____;当导线方向与磁场斜交时，所受的安培力_______________.
(3)导线方向与磁场垂直时,导线受到的安培力大小F＝______________.
2．磁感应强度(B)
(1)磁感应强度是反映磁场_______的物理量。
公式：B=__________单位：__________;磁感应强度是矢量。
3．安培力的方向
(1)左手定则：伸开左手，使拇指跟其余四指_______,并且都跟手掌在同一个平面内，让_______穿入手心，并使四指指向_______的方向，则拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向。
4.电动机
三、例题分析
例题1：将长0.5m，通过4A电流的通电导线放在匀强磁场中,当导线和磁场方向垂直时,通电导线所受磁场力为0.3N,则匀强磁场的磁疗感应强度B大小为______T,若将通电导线中的电流减为2A,则这时匀强磁场的B为______T,导线受安培力为______N.

例题2：如图所示,一条放在磁场中的通电导线,导线与磁场方向垂直，图中已经分别标明电流、磁场和安培力这三个物理量中两个量的方向,试在图中标出第三个量的方向

四、课后练习
1、某同学画的表示磁场B、电流I和安培力F的相互关系如图所示，其中正确的是（）

2、如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，则（）
A．磁铁对桌面压力减小，不受桌面的摩擦力作用．
B．磁铁对桌面压力减小，受到桌面的摩擦力作用．
C．磁铁对桌面压力增加，不受桌面的摩擦力作用．
D．磁铁对桌面压力增加，受到桌面的摩擦力作用．

3、在赤道附近的地磁场可看做是沿南北方向的匀强磁场，磁感应强度的大小是0.5×10－4T。如果赤道上有一根沿东西方向的直导线，长20m，通有从东向西的电流30A，问地磁场对这根导线的作用力有多大？方向如何？

《磁场对通电导线的作用》教学设计

一名优秀负责的教师就要对每一位学生尽职尽责，教师要准备好教案，这是教师的任务之一。教案可以让学生更好的吸收课堂上所讲的知识点，帮助授课经验少的教师教学。那么怎么才能写出优秀的教案呢？急您所急，小编为朋友们了收集和编辑了“《磁场对通电导线的作用》教学设计”，仅供参考，欢迎大家阅读。

《磁场对通电导线的作用》教学设计

一．任务分析
根据上海科学技术出版社出版的高二物理第十四章第八节的内容《磁场对通电导线的作用》，本节内容主要研究磁场对通电导线的作用（安培力）的大小和方向，在本教材中要求学生对所涉及的安培力这一概念有个初步的了解，为后面内容的学习作准备。本节课是高二学业水平考的复习课，学生需要具备了解磁感强度、磁通量、磁感线、通电导线周围的磁场分布等基础知识。
上海市澄衷高级中学是虹口区区重点学校，学生学习程度及学习习惯的差异性很大，所以学生从知识的掌握程度而言是参差不齐的。选修物理的同学基础扎实又敢于发言，给班级树立了良好的榜样。在他们的带动下，其他同学包括基础有待提高的同学都能较认真的听讲并积极回答问题。不过学生们的学习习惯不是非常好，特别是基础有待提高的同学，上课时较认真甚至笔记也记得详细清晰，但课余消化时间不够，如果能改掉这种不良的学习习惯，他们的水平将能有很大提高。
在上一节课中，学生学习的重点是磁通量、磁感强度、通电导线周围产生磁场。学生对于运用右手螺旋定则判定电流周围产生磁场的磁场方向基本掌握。本节课我们学习重点放在安培力的方向判定和大小计算上的综合运用，能把安培力应用到力学综合中去，如共点力平衡等。
本节课通过演示实验明确安培力方向判断的方法——左手定则，并且发现当外加磁场方向和金属棒上的电流方向平行时，金属棒不受到安培力作用，从而进一步明确安培力产生的条件以及安培力方向的判定方法。研究安培力的大小重点在于学习安培力的综合运用中，教师可以通过部分精选例题的讲解，让学生感悟到安培力等同于其他性质力参与力学的综合运用中来。

二．教学目标
1．知识与技能
（1）掌握磁场对电流的作用力即安培力，及安培力大小跟各个因素的关系。
（2）理解运用左手定则确定安培力F方向与电流I方向、外加磁场B方向的三者逻辑关系。
（3）应用安培力大小，联系共点力平衡解决力学综合问题
2．过程与方法
（1）在计算安培力大小及在共点力平衡的运用过程中，学生经历自主分析和教师引导，培养学生的物理问题的分析归纳能力。
（2）学生经历磁场的正交分解法，关注磁场方向与电流方向不垂直的情况。发现当磁场与电流方向斜交时，安培力大小的计算方法和方向的判定。同时明白当磁场和电流方向平行时不存在安培力的原因。
3．情感、态度、价值观
（1）学生在体会磁场方向与电流方向不垂直的情况下的安培力的分析，领悟磁场和电流方向平行时不存在安培力的原因，增强学生学习的求知欲。
（2）学生在判断安培力方向时，体会外加磁场的来源，区别自身电流产生的磁场，使得学生领悟到物理的思维严密性。

三．教学重点和难点
重点：掌握在匀强磁场中磁场对电流作用的大小的计算及力学综合运用。
难点：磁场方向、电流方向、安培力方向之间的关系。磁场方向不一定总与电流方向垂直，但安培力一定垂直于磁感线与电流决定的平面。能熟练地运用左手定则判断通电导线受到的安培力的方向。

四．教学资源
1．实验器材：条形磁铁、蹄形磁铁、小磁针等。
2．课件：ppt幻灯片
3．实物投影仪
4．学习资料：上海科学技术出版社出版的高二物理《辅导与训练》等资料，并把上面的例题通过教师进行重新编排，而不是原盘照抄通过编排后的习题注重知识点的典型性、已知条件的多样性、解题方法的多种性原则。

五．设计思路
这一节课是复习课，教师如何改变常规的复习课即习题课的模式，创造一个良好的课堂氛围，使学生的思考碰撞出智慧的火花。教师尝试着通过创设情境去唤起学生的好奇心，给学生自由发挥的空间，特别是本身有一批较优秀的学生基础下，让学生多说，其他学生师客观评价，教师为所有的学生创设“说”的条件。因此教学过程中尽可能做到：学生能说的教师不说；学生能提的问题教师不提；学生能解答的问题让学生自己解答。教师把展示自我的机会完全还给学生。通过这样的具有一定特色的教学形式带动各个层次的学生都参与到课堂学习中来。
教学重点的突破可以通过学生对例题进行逐级分析，教师适当点拨，使得学生逐步领悟到安培力类似于之前学过的重力、弹力、摩擦力等性质力共同参与力学的综合运用。教学难点的突破需要教师的引领，安培力方向的判定关键是确定研究对象如导体棒，让学生在讨论和分析过程中寻找研究对象（导体棒）的电流方向，体会外加磁场的来源，同时区分自身电流产生的磁场与外加磁场。

六．教学流程
1.教学主要环节
第一个环节情景引入得到安培力大小计算的一般式和安培力方向判定的一般规律。
第二个环节习题互动掌握安培力大小计算的综合运用。
第三个环节习题互动不同情景的外加磁场作用下安培力方向的判定。

2．教学流程图

3.教学流程图说明
活动一：通过教师的演示实验，让学生发现磁场与电流两者方向不垂直时也能产生安培力并且与垂直时的方向是相同的，以此为依据得到安培力大小计算的一般式和安培力方向判定的一般规律。
活动二：通过例题1、2的创设情境，激发学生的学习兴趣，增加学生互动学习，掌握安培力大小计算的综合运用。
活动三：通过例题3、4的创设情境，研究磁体对电流的作用力、电流对电流作用力的方向的判断，体会外加磁场的来源，同时区分自身电流产生的磁场与外加磁场，掌握运用左手定则判定安培力的方向。

七．案例（详案）
1．引入性提问
教师：假如我们整个教室充满磁场，我们如何去验证呢？
学生：可以放入小磁针，若小磁针发生偏转说明教室里有磁场。
教师：其实除了这种方法以外还可以放入通电导线，若通电导线放的位置恰当，它在磁场内会受到力的作用，这个力就是安培力。
2.基本概念规律复习
教师：安培力大小的计算式为F=NBIL，N匝数、B磁感强度（指外加磁场）、I电流（指自身电流）、L导线长度（指有效长度）。那么运用这一公式的注意事项是什么？
学生：（各抒己见）磁感强度B的方向与电流I的方向垂直；L指有效长度；必须是匀强磁场。
教师：非常好！这位同学讲得不错，另外一位补充的也很好，接下来我进行总结。
教师：（总结）
(1)通电导线（即电流）必须和磁场（磁感强度）方向垂直，若不垂直即通电导线与磁感应强度的夹角为θ时，如图1所示那么磁场力的大小是多少？怎样计算呢？
教师：演示实验利用蹄形磁铁产生的磁场，组合出如图1的实验装置。与B和I垂直时这两种情况来比较安培力的方向。
学生：（观察和讨论）得出安培力的方向一致。
将B分解成垂直L的B⊥和平行L的B∥，因平行L的B∥对导线作用力为零，所以实际上磁场B对导线L的作用力就是它的垂直分量B⊥对导线的作用力（如图2所示）
教师：F＝NB⊥IL=NBILsinθ（θ是B、L间夹角）
所以当B⊥L时，通电导线受安培力最大，F=NBIL，而当B∥L时F=0，即就如我们上课初讲到的在磁场中只有通电导线位置放置恰当时才会受到力的作用。当通电导线平行磁场方向放入磁场中，它所受的磁场力为零。看来运用F=NBIL来计算磁场对电流的作用力的大小是有条件的，必须满足B⊥L。
(2)适用于一小段通电导线的情况，若导线较长，且各处所在的磁感强度不同，则无法用此公式。因此只有在匀强磁场中，长导线才适用。
教师：接下去我们研究安培力的方向。用什么定则？
学生（异口同声）：左手定则。
教师：我们伸出左手，一起来回忆左手定则判定的步骤，以图3为例：
（i）大拇指跟四指垂直，且在同一个平面内；
（ii）让磁感线垂直穿过手心；
（iii）使四指指向电流方向；
（iv）则大拇指指向安培力的方向。

老师：那么是不是磁场方向、电流方向、安培力方向三者之间必定两两垂直？
学生：（讨论）……
（有同学认为三个物理量必定两两垂直，也有同学认为不一定。）
学生：磁场方向不一定总与电流方向垂直，可以根据前面所讲的安培力计算公式F=NBILsinθ得到，但安培力一定垂直于磁场也一定垂直于电流。
教师：非常好，这位同学讲出了磁场、电流、安培力三者方向的关系。我们也可以这样来描述三者方向关系：磁场方向与电流方向可以不垂直但安培力一定垂直于磁场与电流组成的平面。
3.习题互动
教师：下面我们通过一些例题来具体分析安培力大小和方向。
例1．如图4，在磁感强度B的匀强磁场中，放置一根长为L的导线ab，若通过的电流为I时，导线受到的磁场力大小________；若导线以a端为轴转过30。时，它受到的磁场力的大小________。图4
学生沈婷婷：第一个答案是BIL，第二个答案是BILcos60。。
没等教师判定正确与否就有学生在下面直呼“上当了”。“什么地方上当了？”我让他回答。
学生唐铭：“第二个题的条件有陷阱，答案应该还是BIL。”
教师：唐铭学生回答的答案是正确的，但我们不能随便说这就是“陷阱”，我们如果根据安培力的计算公式和注意事项，这道题就能轻易解答出来了，因为当导线以a端为轴转过30。的过程中，磁感强度B与电流I是始终垂直的，只有不垂直时才考虑角度问题。因此两道小题答案都是BIL。我们同学用公式做题目时一定要注意这个公式的适用条件和注意事项。
评析：这道题检验学生是否真正掌握了F=NBILsinθ这个公式，学生通过这道题明白了“θ”的含义。

例2．如图5所示，已知水平放置的平行金属导轨，放一金属棒电阻忽略，质量为m，长L1，导线间距L2，金属棒与导轨垂直，电源电动势ε，内阻为r外电路电阻为R。（1）当在导轨的竖直方向加一个磁感强度为B的匀强磁场时，金属棒仍处于静止状态，求此时的安培力大小和方向，以及静摩擦力的大小和方向。（2）当在导轨水平方向加一匀强磁场时，导轨对水平地面的压力恰好为零，求其磁感强度的大小和方向。
图5
分析：此题是一个安培力在共点力平衡中的运用，先画出二维平视图（如图6）

图6图7
（1）根据共点力平衡原理，安培力等于静摩擦力，安培力F安=BL2ε/(R+r)方向向左，静摩擦力f=F安=BL2ε/(R+r)方向向右。
（2）（如图7）当导轨对水平地面的压力恰好为零时，根据共点力平衡原理，安培力等于重力。即mg=BIL2，I=ε/(R+r)，所以B=mg(R+r)/L2ε。根据左手定则，方向水平向右。
评析：如何让学生在做题目时能更加规范这是我们必须去引导的。通过第二小题的受力分析和用左手定则判断磁感强度的方向时都能很明显的体现出作受力分析图的重要性。学生有了这种体会才会真正感受到作受力分析图的重要性。我们教师如果只会在口头上强调，那么效果可能就没有在实践中的体会这样明显。

例3．如图8所示，置于水平地面上的条形磁铁的正上方，有一导线垂直纸面水平放置，若在导线中突然通以垂直纸面向外的电流，那么导线受到的磁场力方向和磁铁受到的磁场力方向？图8图9
学生：(讨论)因为穿过导线的磁场水平向右，根据左手定则，安培力垂直地面向上，又根据作用力与反作用力可知磁铁受到的磁场力方向向下。
教师：非常好！能迅速找到外加磁场方向和自身电流方向是解决这类题目的关键。不过我们可以用其他方法来判断磁铁受到的磁场力方向。同学们再思考思考，还有什么方法呢？
学生张超：把磁铁等效为电流方向向内的导线这样就可以得到反向电流的两根导线间是斥力，所以方向向下。
老师：张超同学用到等效替代的方法，轻易地解答出了这道题。我们也可以把条形磁铁看作……
学生：（抢答）小磁针！
老师：非常正确。
学生林雨洲：把条形磁铁等效为小磁针。因为它们都是磁体，有共性，即它们N极的受力方向就是磁感线的切线方向。现在根据通电直导线的磁场分布，可知它的磁感线都是以直导线上各点为圆心的同心圆。条形磁铁N极处磁感线的切线方向，就是磁铁N极受力方向；S极处的磁感线的切线方向和S极受磁场力的方向相反。所以，当直导线突然通电后，磁铁也突然受到斜向下方向的两个磁场力的作用，因此磁铁受到的磁场力方向垂直地面向下
老师画图再进行描述（图9）。
评析：该题可以应用左手定则，先确定磁铁的磁场对通电直导线作用力的方向是竖直向上的，然后求其“反作用力”，即导线磁场对磁铁作用的方向是竖直向下的，最后选出答案。不过，这在思维上多转了一个弯，因而不算最佳解题方案。如果，把条形磁铁看作小磁针，并充分利用磁场方向的规定，这在思维上显然更为直接。我们教学生在进行解题过程中用到不同的方法，像这道题通过一题多解既能复习到前面所学的知识使知识间的联系更加密切又能拓宽学生的思维，所以我们要让学生运用多种方式方法进行解题。

例题4.图10中垂直纸面的两根两端固定的平行长直导线，通以图示方向的同向电流I后，试分析导线间的相互作用力。
老师：刚才张超同学曾提到反向电流的两根导线间是斥力，那么同向电流呢？
学生：引力。图10
老师：我们就先来证明同向电流是引力。
学生：首先分析导线A的受力。导线B的磁场作用于导线A，而导线的磁场方向可由右手螺旋定则确定（方向如图10中虚线所示），再采用左手定则则可断定A导线受力F的方向向右。
老师：如果我们取导线B为研究对象呢？
学生：导线B处在A的磁场中，导线A的磁场方向和导线B的受力F’的方向，得出F’向左的结果。
老师：关于反向问题我们课后自行解答。由此题我们可得出这样结论“平行同向电流相互作用的结果是使两导线相互吸引而靠拢；同样平行反向电流是会相互排斥而有分离。”这样的结论，在实际问题中也可推广应用。例如，图11中两个相互平行的导线圆环通以同向电流后，两者如何相互作用？这时，可在两圆环对应的
地方，分别取aa和bb’两个小段作为研究对象。由于所取的长度极图11
短，可将它们近似作为直导线处理，两者必定相互吸引，那么，两个圆环又可认为就是由许多这样对应的小段组成，因而两圆环相互吸引靠拢的结果，立即可以获得。
老师：假如两根通电直导线，相隔一定距离，又互成任意夹角，其中一根固定那么另一根将如何运动。这个问题我们下节课再继续讨论。
评析：这道题通过学生讲解为主，老师略微补充，因为学生对这个知识点掌握还不错。通过复习学生在记住结论的同时也掌握了证明方法。
作业布置（略）

《磁场对通电导线的作用》教学反思

《磁场对通电导线的作用》教学反思

这一节课是复习课，可能会让学生缺少新鲜感，为了能够让这堂课上得更加生动，我想教师必须发挥学生的能动性，即要照顾到广大同学又要让基础不错的同学在原来的基础上有更大的收获，这一点在本节课中略有体现，如在讲例3时运用了一题多解，还有例4，在原来的基础上改变部分条件从而题目难度有所上升，这样能激起学生学习的热情，还能检验学生对知识的掌握程度，可惜时间不够只能作为回家作业。像例1，很容易引起同学间的争论，而通过争论往往可以让学生更加巩固该知识点，还能引发学生学习的激情。这些正是我想要在复习课上达到的效果。当然在物理教学中，教师除了运用物理本身的魅力来激发学生求知的欲望外，教师本身以饱满的热情、强烈的求知欲、热爱物理学科的情趣，才能带领学生去探索物理世界的奥秘，才会对学生的学习兴趣产生巨大影响。

上好复习课，习题的准备很重要，一节课不可能准备很多题目，所以我先通过归纳知识点，再自己重新编题目，这样才能让一道习题里包含更多的知识点，或者通过适当改变已知条件，提高题目的利用率。其实高考时很少有原搬照抄的题目，而往往是部分已知条件改变了，解题方法和过程也随之发生改变，所以我想通过自己归纳题目或自编题目，这样能给学生真正起到举一反三的作用。

这节课在设计时有些不足之处，首先，在寻找习题时只注重知识点的典型性、已知条件的多样性、解题方法的多种性原则而忽略了联系实际情景的例子，我完全可以考虑一些与生活密切相关的关于安培力情景创设，如磁悬浮列车问题、电风扇中的电动机。其次，在准备练习题时没有把它打印成练习卷，也没有用多媒体辅助，只是在黑板上列出例题的重要条件因此习题未能做到完整呈现在学生面前，一定程度上影响了学生的读题、审题。第三，学生与老师、学生与学生间的互动不够。因为课堂时间有限，学生之间、师生之间的讨论没有进行深入展开。如果下次上这堂课时，可以适当减少例题，这样就有充足的时间进行深层次的讨论。

现代教育理论告诉我们，课堂教学是师生间的双向交流过程，只有教师将教学内容通过各种手段作用于学生，激发起学生的求知欲时，教学内容才能真正转化为学生的知识，从而提高了课堂教学的效率。