《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】
