【大单元·任务式】《14.5.1磁场对通电导线的作用力（第一课时）》大单元教学分课时课件（25页）--北师大2024版9年级

(课件网) 磁场对通电导线的作用力 (第一课时) 第1节 第13章 电功和电功率 上 大单元教学 （北师大版）九年级 大单元知识框架 学习目标 1.物理观念：知道磁场对通电导线有力的作用，明确力的方向与电流、磁场方向的关系，会用左手定则判断受力方向，了解该过程中电能转化为机械能。 2.科学思维：能运用控制变量法分析实验中力的方向变化规律，通过左手定则建立“电流-磁场-受力”的三维方向关联。 3.科学探究：参与 “磁场对通电导线作用” 的实验操作，记录现象并分析得出力的方向影响因素。 4.科学态度与责任：体会实验探究的严谨性，认识磁场对通电导线的作用在电动机中的应用价值。 激趣导入 电动玩具车通电后会运动，电风扇通电后扇叶会转动，电流表有电流通过时指针会偏转…这些物体通电后，玩具车、扇叶、指针的运动状态发生了改变，说明它们都受到了力的作用。是谁对它们施加了力的作用？这些力又有怎样的规律呢？ 电动玩具车 任务一：磁场对通电导线的作用 S N I + _ 磁体周围存在什么？ 通电导体棒周围存在什么？ 磁场 磁场 磁体间通过磁场相互作用 通电导线是不是也会受到磁场的作用力呢？ 装置：如图所示，把导体棒放在磁场里，接通电源，观察导体棒的运动。 尽量选择轻质、光滑的直导线，减小与金属轨道间的摩擦，导线不能由铁、钴、镍等磁性材料制作，以免影响实验 实验：通电导体棒在磁场中运动 新知探究 1. 闭合开关，观察导体棒的运动； 2. 把电源的正、负极对调后接入电路，使通过导体棒的电流方向与原来相反，观察导体棒运动的方向； 3. 保持导体棒中的电流方向不变，但把蹄形磁体的上、下磁极调换一下，使磁场方向与原来相反，观察导体棒运动的方向； 注意：开关不能长时间闭合！避免短路带来的危害 实验过程： 新知探究 实验步骤： 接通电源，有电流通过这根直导线，电流的方向是从b到a的。 这时会看到导线ab由静止开始向右运动。 1.闭合开关。 新知探究 改变电流方向前 改变电流方向后 结论：通电导体在磁场中受力方向与电流方向有关 2.只改变电流方向，观察导线ab的运动方向 新知探究 现象: 改变磁场方向前 改变磁场方向后 结论：通电导体在磁场中受力方向与磁场方向有关 3.只改变磁场方向，观察导线ab的运动方向。 新知探究 现象: 新知探究 观看视频：探究通电导线在磁场中受力 实验现象: 磁场方向不变，改变电流方向，导体运动方向也发生了改变。 闭合开关，原来静止在磁场中的导体发生运动。 电流方向不变，改变磁场方向，导体运动方向发生了改变。 N I F 甲 S I 丙 F N S I F 乙 N S 新知探究 思考：如果电流的方向和磁场的方向都变得相反，通电导线受力的方向会怎样？ 电流方向和磁场方向同时改变，导线受力方向不变 I F N S 新知探究 归纳总结： 1.通电导线在磁场中会受到力的作用； 2.通电直导线在磁场中受到力的方向与电流的方向、磁场的方向有关； 3.当电流方向或磁场方向变得相反时，通电导线受力的方向也变得相反。 导线由静止开始运动，消耗电能，动能增加 新知探究 1.在右图所示的实验中，闭合开关后，导线ab因受磁场力的作用由静止开始运动，那么蹄形磁体受到导线b对它的作用力吗？ 新知探究 交流讨论： 根据力的作用是相互的，导线 ab 受到磁体的磁场力时，磁体也会受到导线 ab 的反作用力。这两个力大小相等、方向相反，且同时产生、同时消失。 2.如果增大通过导线ab的电流，其在磁场中运动的情况有什么不同？这说明了什么？ 新知探究 交流讨论： 增大电流后，导线 ab 会运动得更快。 这说明通电导线在磁场中受到的力的大小与电流大小有关，电流越大，导线受到的磁场力越大，运动状态的改变越明显。 新知探究 科学窗：磁场对 ... ...