教学过程
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教学环节
| 教师活动
| 学生活动
| 设计意图
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导入新课
| 复习：让学生回忆磁感应强度的概念，特别强调磁感应强度的定义式。
过渡：本节课我们将探究通电导线在磁场中所受安增力的方向和大小与什么因素有关。
| 1.课前复习磁感应强度的概念和右手螺旋定则等知识。
2.课前预习本节知识的重难点。
| 引出安培力的概念，引导学生思考安培力的大小影响因素。
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讲授新课
| 安培力：磁场对通电导线的作用力。
安培力是以安培为名字命名的，因为他在研究磁场与电流的相互作用方面做出了杰出贡献。
1.安培力的方向
应用如图所示装置进行演示实验
现象：道题向相反方向运动。
②调换磁铁两极的位置来改变磁场的方向，观察发生的现象
现象：导体向相反的方向运动。
(2)归纳总结
教师引导学生分析得出结论:
①安培力的方向与磁场方向、电流方向有关。
②安培力的方向既与磁场方向垂直，又与电流方向垂直，也就是说，安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所在的平面。(如图所示)
(3)左手定则
提问:那么，如何判定安培力的方向呢?
人们通过大量的实验研究，总结出通电导线所受安培力的方向与电流方向、磁场方向存在着一个规律——左手定则。
左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心垂直进入，并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安培力的方向。(如图所示)
说明：左手定则是本节教学中的一个难点，涉及三个物理量的方向，以及三维空间问题，而学生的空间想象力还不强，所以教师应引导学生学会如何将三维图形用二维图形来表达(用侧视图、俯视图和剖面图等)，还要引导学生学会如何将二维图形想象成三维图形。
结论:电流方向与磁场方向可以不垂直，但安培力的方向必然与电流方向垂直，也必然与磁场方向垂直。使用左手定则判定安培力的方向时，磁场并不需要垂直穿过掌心，只要不从手背穿过即可。
判定下列各图中导线所受安培力的方向。
答案：如图所示
2.安培力的大小
(1)计算安培力大小的公式
在必修的学习中我们已经知道，垂直于磁场B的方向放置的长为L的一段导线，当通过的电流为I时，它所受的安培力F=BIL。
当磁感应强度B的方向与通电导线的方向平行时，导线受力为F=0。
当磁感应强度B的方向与通电导线的方向成θ角时，它可以分解为与导线垂直的分量B⊥和与导线平行的分量B∥，如图所示。
由三角函数关系可知，B⊥=Bsinθ，B∥=Bcosθ。
其中B∥不产生安培力，导线所受的安培力只是由B⊥产生的，由此又得到F=BILsinθ=B⊥IL，如图所示。这是一般情况下安培力的表达式。
(2)适用条件
直导线，且导线所在位置的磁感应强度相同。说明：在推导公式时，要让学生明确矢量的正交分解体现了两个分量与原来的矢量是等效替代的关系。
3.磁电式电流表
(1)磁电式电流表的组成及磁场分布
观察磁电式电流表的内部结构，看清楚其中的磁铁、铝框、线圈、螺旋弹簧、极靴、指针、铁质圆柱等构件，了解它们之中哪些是固定的，哪些是可动的。
①磁电式电流表的组成
问题:磁电式电流表主要是由哪几部分组成的?磁电式电流表主要由极靴、铁质圆柱、线圈、螺旋弹簧、指针、刻度盘等部分组成。
a.铁质圆柱、线圈和指针是一个整体。
b极靴和铁质圆柱形成辐向磁场，即磁场沿圆柱半径方向。
c.指针转动时，螺旋弹簧会发生形变
②磁电式电流表中磁场分布的特点问题：磁电式电流表中的磁场分布有什么特点呢?磁电式电流表中极靴与铁质圆柱之间的磁场是均匀辐向分布的，如图所示。
| 学生思考讨论并在教师的引导下推导，并总结影响安培力方向的因素。
根据场景，引导学生运用左右定则进行安培力方向判断。
学生根据习题的场景，运用左手定则，对安培力的有无和方向做出判断。
学生对磁场强度
B进行矢量分析。
学生学会对三种情况的安培力计算公式进行总结。
学生认知图片认识磁电式电流表的构成。
尝试让学生解析磁电式电流表的原理。
| 锻炼学生的逻辑思维能力和总结能力。
锻炼学生动手能力，掌握左手定则的应用。
进一步巩固左手定则的运用。
巩固加深对矢量的理解；加强空间概念。
增强学生的总结归纳能力。
引导学生通过结构思考磁电式电流表德原理。
提高学生运用已学知识，分析问题解决问题的能力。
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| 问题：什么是均匀辐向分布呢?
所谓均辐向分布，就是说所有磁感线的延长线都通量的过铁质圆柱的中心，不管线圈处于什么位置，线圈平面与的关磁感线之间的夹角都是0°。该磁场并非匀强磁场、但在以铁质圆柱为中心的圆周上，各点的磁感应强度B的大小是的相等的。
问题：假如线圈转动，极靴与铁质圆柱之间的两个边磁所经过的位置的磁场强與是怎样的?，
假如线圈转动，极靴与铁质圆柱之间的两个边所经过定的位置的磁场强弱是相同的。
(2)磁电式电流表的工作原理引导学生弄清楚以下几点:
①线圈的转动是怎样产生的?
当电流通过电流表中的线圈时，线圈受到安培力的作应用，由左手定则可以判定，线圈左、右两边所受的安培力的方向相反，于是安装在轴上的线圈就要发生转动。
②线圈为什么不一直转下去?
线圈转动时，螺旋弹簧发生变形，抵抗线圈的转动。
③为什么指针偏转角度的大小可以说明被测电流的强弱?
电流越大，线圈所受的安培力就越大，螺旋弹簧的形变也就越大。所以，从线圈转动的角度就能判定被测电流的大小。
④如何根据指针偏转的方向来确定被测电流的方向?线圈中的电流方向改变时，线圈所受安培力的方向随之改变，指针的偏转方向也就随着改变。所以，根据指针的偏转方向，可以知道被测电流的方向。
⑤电流表的刻度为什么是均匀的?
电流表内部磁场的两极间装有极靴，极靴中间又有一个铁质圆柱。这样，极靴与铁质圆柱之间的磁场方向就都沿着铁质圆柱的半径方向，线圈无论转到哪个位置，它的平面都跟磁感线平行，线圈左、右两边所在之处的磁感应强度的大小都相等，故线圈左、右两边的受力大小与电流的大小成正比，所以电流表的刻度就是均匀的了。
⑥使用磁电式电流表时要特别注意什么？磁电式电流表的优点是灵敏度高，可以测出很弱的电流；缺点是绕制线圈的导线很细，允许通过的电流很弱(几十微安到几毫安)。如果通过的电流超过允许值，很容易把它烧坏。要测量较大的电流值，就要扩大量程。
(3)小实验：旋转的液体
在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，沿边缘内壁放个圆环形电极，把它们分别与电池的两极相连，然后在玻璃皿中放入导电液体，例如盐水。如果把玻璃皿放在磁场中(如图所示)，液体就会旋转起来。观察发生的现象，用学过的的知识解释。液体旋转的方向与你事先的判断是否一致？
课堂练习
1、下列各图表示一根通电直导线放在磁场里，根据图中磁感应强度B的方向和导线中电流I的方同。判断的安培力F的方向正确的是（ ）
A B
C D
答案：D
2、如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝0.3T，通电直导线与磁场方向垂直，导线长度L＝0.2m，导线中的电流I＝1A．该导线所受安培力的大小为（ ）
A．0.03N B．0.05N
C．0.06N D．0.09N
答案：C
- 如图所示，匀强磁场的方向垂直纸面向里，一个带正电的粒子某时刻速度v的方向水平向右，此时粒子所受洛伦兹力的方向正确的是（ ）
A．图示①的方向 B．图示②的方向
C．图示③的方向 D．图示④的方向
答案：D
4、如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L，质量为m的直导体棒，取重力加速度为g。在导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，则下列外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向正确的是（ ）
A．mgsinα/IL，垂直斜面向上
B．mgcosα/IL，垂直斜面向下
C．mgtanα/IL，水平向右
D．mg/IL，水平向左
答案：AD
| 学生练习
| 巩固本节所学的知识
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课堂小结
| 本节课学习了磁场对通电导线的作用力，学习了安培的概念，掌握了安培力方向的判定方法和安培力大小的计算公式。作为应用，又学习了磁电式电流表的构造和工作原理。
安培力是磁场力中的一种，通电导线在磁场中受到安培力的作用后，根据导体的运动状态，可结合力学知识进行相关的计算。
| 梳理自己本节所学知识进行交流
| 根据学生表述，查漏补缺，并有针对性地进行讲解补充。
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板书
| 通电导线再磁场中受到的力称为安培力。
2安培力的方向
(1)探究与安培力方向有关的因素
安培力的方向与磁场方向、电流方向有关。
(2)安培力方向的特点
安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所在的平面.
(3)安培力方向的判定——左手定则
伸开左手，使拇指跟其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进，并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安培力的方向。
3.安培力的大小
(1)公式
F=BILsinθ=B⊥IL
(2)适用条件
直导线，且导线所在位置的磁感应强度相同。
4.磁电式电流表
(1)电流表的组成及磁场分布
①电流表的组成
电流表主要由极靴、铁质圆柱、线圈、螺旋弹簧、指针刻度盘等部分组成。
②电流表中磁场分布的特点
电流表中极靴与铁质圆柱之间的磁场是均匀辐向分布的
(2)电流表的工作原理
①线圈的转动是怎样产生的?
②线圈为什么不直转下去?
③为什么指针偏转角度的大小可以说明被测电流的强弱?
④如何根据指针偏转的方向来确定被测电流的方向?
⑤电流表的刻度为什么是均匀的?
⑥使用时要特别注意什么?
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