磁場對電流的作用 教學設計示例一

（一）教學目的

1.知道磁場對通電導體有作用力。

2.知道通電導體在磁場中受力的方向與電流方向和磁感應線方向有關，改變電流方向或改變磁感線方向，導體的受力方向隨著改變。

3.知道通電線圈在磁場中轉動的道理。

4.知道通電導體和通電線圈在磁場中受力而運動，是消耗了電能，得到了機械能。

5.培養學生觀察能力和推理、歸納、概括物理知識的能力。

（二）教具

小型直流電動機一臺，學生用電源一臺，大蹄形磁鐵一塊，干電池一節，用鋁箔自制的圓筒一根（粗細、長短與鉛筆差不多），兩根鋁箔條（用透明膠與鋁箔筒的兩端相連接），支架（吊鋁箔筒用）,如課本圖12—10的掛圖，線圈（參見圖12—2），抄有題目的小黑板一塊（也可用幻燈片代替）。

(三）教學過程 

1.引入新課

本章主要研究電能：第一節和第二節我們研究了獲得電能的原理和方法，第三節我們研究了電能的輸送，電能輸送到用電單位，要使用電能，這就涉及到用電器，以前我們研究了電燈、電爐、電話等用電器，今天我們要研究另一種用電器一電動機。

出示電動機，給它通電，學生看到電動機轉動，提高了學習興趣。

提問：電動機是根據什么原理工作的呢？

講述：要回答這個問題，還得請同學們回憶一下奧斯特實驗的發現—電流周圍存在磁場，電流通過它產生的磁場對磁體施加作用力（如電流通過它的磁場使周圍小磁針受力而轉動）。根據物體間力的作用是相互的，電流對磁體施加力時，磁體也應該對電流有力的作用。下面我們通過實驗來研究這個推斷。

2.進行新課

(1)通電導體在磁場里受到力的作用

板書課題：〈第四節磁場對電流的作用〉

介紹實驗裝置，將鋁箔筒兩端的鋁箔條吊掛在支架上，使鋁箔筒靜止在磁鐵的磁場中（參見課本中的圖12—9）。用鋁箔筒作通電導體是因為鋁箔筒輕，受力后容易運動,以便我們觀察。

演示實驗1：用一節干電池給鋁箔筒通電（瞬時短路），讓學生觀察鋁箔筒的運動情況，并回答小黑板上的題1：給靜止在磁場中的鋁箔筒通電時，鋁箔筒會______，這說明______。

板書：＜1.通電導體在磁場中受到力的作用。〉

(2)通電導體在磁場里受力的方向，跟電流方向和磁感線方向有關

教師說明：下面我們進一步研究通電導體在磁場里的受力方向與哪些因素有關。

演示實驗2：先使電流方向相反，再使磁感線方向相反，讓學生觀察鋁箔筒運動后回答小黑板上的題2：保持磁感線方向不變，交換電池兩極以改變鋁箔筒中電流方向，鋁箔筒運動方向會_________，這說明_________。保持鋁箔筒中電流方向不變，交換磁極以改變磁感線方向，鋁箔筒運動方向會______，這說明______。

歸納實驗2的結論并板書：〈2.通電導體在磁場里受力的方向，跟電流方向和磁感線方向有關。〉

(3)磁場對通電線圈的作用

提問：應用上面的實驗結論，我們來分析一個問題：如果把直導線彎成線圈，放入磁場中并通電，它的受力情況是怎樣的呢？

出示方框線圈在磁場中的直觀模型（磁極用兩堆書代替），并出示如課本上圖12—10的掛圖（此時，圖中還沒有標出受力方向）。

引導學生分析：通電時，圖甲中ab邊和cd邊都在磁場中，都要受力，因為電流方向相反，所以受力方向也肯定相反。提問：你們想想看，線圈會怎樣運動呢？

演示實驗3：將電動機上的電刷、換向器拆下（實質是線圈）后通電，讓學生觀察線圈的運動情況。”

教師指明：線圈轉動正是因為兩條邊受力方向相反，邊說邊在掛圖上標明ab和cd邊的受力方向。

提問：線圈為什么會停下來呢？

利用模型和掛圖分析：在甲圖位置時，兩邊受力方向相反，但不在一條直線上，所以線圈會轉動。當轉動到乙圖位置時，兩邊受力方向相反，且在同一直線上，線圈在平衡力作用下保持平衡而靜止。

板書結論：〈3.通電線圈在磁場中受力轉動，到平衡位置時靜止。〉

(4)討論

①教材中的“想想議議”。

②小黑板上的題3：通電導體在磁場中受力而運動是消耗了______得到了______能。

板書：〈4.通電導體在磁場中運動是消耗了電能，得到了機械能。〉

3.小結：板書的四條結論。

4.作業 （思考題）：電動機就是根據通電線圈在磁場中受力而轉動的道理工作的。但實際制成電動機時，還有些問題需要我們解決，比如：通電線圈不能連續轉動，而實際電動機要能連續轉動，這個問題同學們先思考，下節我們研究。

（四）說明：

1.受力方向與電流方向和磁感線方向垂直，這一點不能從實驗直接得到（因為運動方向并不一定是受力方向），且與后面學習聯系不大，本教案沒講這一點。

2.教案最后的思考題是為下節學習作準備。