PAGEPAGE24.5磁場對電流的作用教案課程名稱電工技術基礎項目名稱磁與電磁教學對象中職電子技術應用專業班同步教材電工技術基礎課型新授￡復習教材主編歐小東課程性質理論教學￡實踐教學授課時間年月日授課教師計劃課時2課時教學平臺多媒體網絡教室、學習通課堂教學資源教科書、教學課件、視頻線上學習資源教學視頻、學習討論、課堂練習題、在線開放課程教學目標知識目標：1．掌握磁場對通電導線的作用力的公式和左手定則。2．了解勻強磁場對通電線圈的作用力。能力目標：會利用左手定則判斷通電導體在磁場中的受力方向。素質目標：培養將學科知識與生活影響融合。教學重點磁場對通電導線的作用力。教學難點通電導體在磁場中的受力方向。教學方法自主學習法、任務驅動法、合作探究法、演示法課前準備教師：發布任務、推送資源，在線答疑解惑。學生：接收學習任務，查找相關資料自主學習；提出疑問。線下教學過程批注Ⅰ.導入：1.播放視頻，學生操作磁電式電流表測電流的實驗過程。2.提問：磁電式電流表的工作原理是什么？II.新課一、磁場對通電長直導體的作用電流可以產生磁場，反之，磁場也會對通電導體產生力的作用。將一通電長直導體放置在磁感應強度為B的勻強磁場中，其受力分為三種情況，如圖4-5-1所示。在圖4-5-1（a）中，導體與磁場方向垂直，導體的有效長度（從B的方向看過去，L的投影）為Lsin90°=L，根據公式可知，通電長直導體在磁場中所受的力為在圖4-5-1（b）中，通電長直導體與磁感應強度的方向（磁力線）平行，導體的有效長度為Lsin0°=0，所以通電長直導體在磁場中所受的力F=BIL=0。在圖4-5-1（c）中，通電長直導體與磁感應強度的方向成α角，可將L分解為垂直于磁場和平行于磁場兩個方向的長度，如圖4-5-1（d）所示。由于平行于磁場方向通電長直導體的作用力為零，垂直于磁場導體的有效長度為Lsinα，所以磁場對通電長直導體的作用力為F=BILsinα式中，B—勻強磁場的磁感應強度，單位為T；I—通電長直導體的電流，單位為A；L—導體在磁場中的有效長度，單位為m；α—導體與磁力線的夾角，單位為（°）；F—導體受到的磁力，單位為N。通電長直導體在磁場中受力的方向可以用左手定則來判別。二．磁場對通電矩形線圈的作用在磁感應強度為B的勻強磁場中，放置一個矩形線圈abcd，其中ab邊長為l1，ad邊長為l2，線圈中的電流強度為I，線圈平面的法向en（垂直平面的方向）與磁感應強度的夾角為α，線圈平面與磁感應強度的夾角為θ，軸線OO'與磁力線垂直，OO'與ab邊平行，其主視圖如圖4-5-3（a）所示，俯視圖如圖4-5-3（b）所示。ab邊單匝線圈受力大小為cd邊單匝線圈受力大小為cd邊受力的方向與ab邊受力的方向正好相反。ad邊單匝線圈受力大小為從圖4-5-3（a）看，ad邊受力方向垂直向上。bc邊單匝線圈受力大小為bc邊受力方向與ad邊受力方向相反，大小相等，作用在一條直線上，是一對平衡力。單匝線圈的力偶矩為由于線圈的總匝數為N，所以總力偶矩為可見，當α=90°，即線圈平面與磁力線平行時，穿過線圈的磁通最小，力偶矩最大；當α=0°，即線圈平面與磁力線垂直時，穿過線圈的磁通最大，力偶矩為零。三．磁場對運動電荷的作用在圖4-5-5（a）中，導體的長度為L，橫截面積為S，導體中自由電子的總數為N，每個自由電子所帶電荷量為e（e=1.6×10-19C），導體內自由電子的總電荷量為Q=Ne在外加電場的作用下，自由電子以速度v定向運動，t秒內導體中N個自由電子通過橫截面S，導體中的電流為將該導體放置在磁感應強度為B的勻強磁場中，導體的長度L與磁場方向垂直（自由電子的運動方向與磁力線垂直），如圖4-5-5（b）所示。導體受到的磁場力為單個自由電子在磁場中受到的力為電荷量為q的帶電粒子，在磁場中運動時所受的力為式中，q—帶電粒子所帶的電荷量，單位為C；B—磁感應強度，單位為T；v—帶電粒子的運動速度，單位為m/s；α—帶電粒子的運動方向與磁感應強度的夾角，單位為（°）；f—洛侖茲力，單位為N。洛侖茲力的方向可應用左手定則來判別。注意：四指所指電流方向時應注意區別：電子運動的方向與規定的電流方向相反；帶正電的粒子運動方向與規定的電流方向相同。III.例題解析略。（見教材§4-5例題1，例題2）知應會知識小結：1.磁場對通電長直導體的作用；2.磁場對通電矩形線圈的作用；3.磁場對運動電荷的作用；4.電流表的工作原理。課后拓展：1.完成學習通上的線上作業。2.完成線下作業。（見4.5中