磁场对电流的作用和磁场对运动电荷的作用

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1、第二单元磁场对电流的作用和磁场对运动电荷的作用一、教法建议抛砖引玉本单元内容包括磁场对电流的作用和磁场对运动电荷的作用两部分，是磁场这一章的重点和难点。在磁场对电流的作用这节内容的教学中，要以安培力的大小、方向为重点，以电流方向与磁场方向成θ时的安培力大小和安培力作用下通电导体的运动问题为难点来设计教学。教学中可首先由磁感强度定义式B=F/IL导出安培力公式F=BIL，并强调这一公式的成立条件是导线与磁场垂直。然后提出问题：当电流方向与磁场方向成任意角θ时，受到的安培力为多大呢？引导学生把磁感强度B分解为两个分量，导出公式F=BILsinθ。在给出安培力大小的计

2、算公式之后，可向学生提问：安培力的方向怎样确定？引导学生回顾初中学过的左手定则。鉴于左手定则的重要性，教材要求从各个角度再演示一下左手定则内容，这样既体现了实践第一的观点，又使物理规律具有强有力的说服力，体现了直观性原则。在此应当强调，安培力的方向总是既垂直于磁方向又垂直于电流方向，教学中要注意纠正学生可能产生的电流方向、磁场方向和安培力方向总是相互垂直的错误认识，适当增加左手定则应用的练习，是巩固左手定则及安培力方向的有效途径。关于安培力作用下导体的运动问题，可借助例题归纳、总结处理这类问题的一般方法。在磁场对运动电荷的作用这部分内容的教学中，以洛仑兹力的大小

3、、方向和特点为重点；以带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动为难点组织教学，在洛仑兹力大小和方向的教学中，可以从安培力是洛仑兹力的宏观体现出发，引导学生推导洛仑兹力公式f=qvBsinθ和应用左手定则判定其方向。在应用左手定则判断洛仑兹力方向时要向学生强调：一是左手定则中的四指指向电流方向（正电荷运动方向），与负电荷运动方向相反；二是洛仑兹力方向垂直于磁场及电荷速度确定的平面，进而引出洛仑兹力对运动电荷不做功的重要结论。在电荷在匀强磁场中的匀速圆周运动的教学中，以匀速圆周运动的原理、轨道半径和运动周期为重点，以解决这类问题的方法为难点展开教学。这节知识是洛仑兹力与匀

4、速圆周运动知识相结合的产物，学习时注意回顾有关匀速圆周运动知识，结合洛仑兹力与速度垂直的特点，引导学生得出垂直射入匀强磁场的电荷，若只受洛仑兹力作用则做匀速圆周运动的结论，进一步推导出半径及周期公式，通过例题归纳、总结解这类问题的一般方法。总之，在这部分内容的教学中，坚持启发式教学的原则，充分调动学生学习的积极性和主动性，发挥学生的主体作用和教师的主导作用，灵活安排教学。指点迷津学习安培力公式F=BIL时，要弄清它的成立条件是电流与磁场垂直，它对非匀强磁场也是成立的，只要B是电流I处的磁感强度即可。判断安培力方向时要把左手定则与“安培力垂直于电流和磁场决定的平面

5、”这一结论结合起来，由左手定则对安培力的方向作出大致判断，再根据“结论”作出准确判断。在处理电流在磁场力作用下如何运动的问题时，要注意总结几种常用的处理方法。学习洛仑兹力时，要从洛仑兹力的大小、方向、特点几个方面去理解和掌握它，对电荷在匀强磁场做匀速圆周运动时的半径及周期公式，最好根据它的推导过程理解和记忆，不要死记硬背。通过做题总结处理带电体在匀强磁场中做匀速圆周运动问题的方法。二、学海导航思维基础1．磁场对电流的作用（1）重点①安培力大小：当电流与磁场平行时，F=0；当电流与磁场垂直时，F=BIL当电流与磁场夹角为θ时，F=BILsinθ（此种情况只作了解，

6、高考不作要求）。②16安培力方向垂直于电流和磁场决定的平面，遵循左手定则。③左手定则。图3-22（2）疑点①对公式F=BIL的理解：公式F=BIL的成立条件是电流I与磁场B垂直，它不仅适用于匀强磁场，对非匀强磁场也是成立的，此时B应是电流I所在处的磁感强度。在电流与磁场垂直的前提下，若导线是弯曲的，也可以应用公式求安培力，此时公式中的L应是导体的有效长度，即是导体在磁场中的始端和终端连线的长度，如图3-22（a）、（b）、（c）中电流的有效长度分别为L=a，L=2R和L=0，它们所受安培力分别为F=BIL=Bia，F=2BIR和F=0。②应用左手定则判断安培力方

7、向时，磁感线可以斜看穿过手掌，只要四指与电流方向一致即可。这种情况在判断电流与磁场不垂直时应用。（3）难点①安培力作用下导体受力问题的处理方法。这类问题属力学问题，可按处理力学问题的一般方法进行，首先分析导体受力（通常需要把问题中给出的立体图转画成平面图，以便于进行受力分析）和运动情况，然后选择合适的力学规律结合有关电路知识列方程求解。②定性判断通电导线或线圈在安培力作用下运动方向问题的几种方法。一是电流元法，即把整段电流分成很多段直线电流元，先用左手定则判断出小段电流元受到的安培力的方向，再判断整段电流受到的安培力合力方向，从而确定导体的运动方向。二是特殊位置

8、分析法，即把通电导体转到