中小学教师资格面试-高中物理-磁场对通电导线的作用力

中公教育给人改变未来的力量版权所有翻印必究磁场对通电导线的作用力教案一、教学目标【知识与技能目标】1.理解安培力的概念，能够说出产生安培力的条件。2.熟练运用左手定则判断安培力方向。3.正确使用安培力的计算公式。【过程与方法目标】1.通过对电动机工作原理的了解，学生会主动提出疑问，主动探究安培力的产生。2.通过运用左手定则，学生更加直观、深入的了解安培力的作用特点。3.通过实验探究安培力的产生条件，学生亲身感受安培力的存在，并自行归纳出安培力的作用特点。【情感态度价值观目标】1.通过观看视频，激起学习安培力的兴趣，引发主动探究的动机。2.实验探究安培力的产生，学生能亲身感受安培力的存在和作用特点，提高探究能力和解决问题的能力，加深对安培力的理解和记忆。3.了解安培力的应用，增加对物理的学习兴趣，养成科学严谨的探究态度。二、教学重难点：【重点】安培力的产生条件、方向和大小。【难点】探究实验方案的设计，实验现象的观察和总结，安培力特点的归纳。三、教学方法：实验探究、问答、讨论。四、教学过程环节一：安培力概念引入利用“液体旋转实验”,引入新课。大家是不是觉得很奇怪，为什么导电液体放在磁场中不会转动，一通电之后就开始转动。引出课题“通电导体在磁场中会受到力”，即磁场对通电导线有力的作用（磁场对通电导线的作用力）。由上面这个实验得出液体在磁场中通电后会发生转动，说明磁场对电流有力的作用。这个力就叫安培力，在前面我们已经有所接触。我们知道力是一个矢量，它既有大小也有方向，我们这节课主要就从这两方面来探究安培力。但是我们也要明确一点，是不是只要通电导体在磁场中一定会受到力的作用呢？环节二：安培力概念探究1.实验探究安培力的产生条件（1）老师提出探究课题：是不是只要是通电导体，在磁场中一定会受力呢？力的方向有什么规律呢？（2）教师引导学生进行分组，了解实验器材，设计实验方案。（3）各组学生分别进行实验，过程如下。组装实验装置，包括电源、导线、开关、U型磁铁、导体棒和支架。U型磁铁平放，磁感线为上下方向，将导体棒水平放到磁场中与磁感线垂直，闭合开关，观察受力情况（受力摆动）。U型磁铁平放，磁感线为上下方向，将导体棒倾斜放入磁场中，闭合开关，观察受力情况（受力摆动）。U型磁铁倒着放，磁场为水平方向，将导体棒水平放在磁场中，方向与磁感线共向，观察受力情况（不摆动）。填写实验报告，分析实验现象，总结归纳实验结论。（4）小组代表讲述实验过程，描述实验现象，得出探究结论：我们小组通过通电导体和磁感线的相对位置关系，探究了不同位置时导体棒的受力特点。发现，当导体棒与磁场垂直或者有一定角度时，都会受到力的作用。导体棒与磁场平行时，不会受到力的作用。也就是说，安培力的产生条件是通电导体与磁场不平行。2.安培力的方向确定教师提出问题：刚才实验的过程中，大家有没有记录安培力的方向呢？列表格归纳出不同情况下力的方向。电流方向磁场方向受力方向1前下左2后下右3前上右教师汇总并展示大家记录的方向，引导学生在其中找到规律。学生观察思考后进行简单的交流，最后描述规律：力的方向与电流方向和磁场方向均有关，且始终互相垂直。教师提示学生结合规律，阅读教材，明确安培力方向的判断方法，并尝试向大家讲解。学生讲解：磁感线指向手心，四指指向电流方向，拇指为受力方向。其他学生补充：拇指与四指要垂直。老师总结：这两位同学说的都非常正确，他们说的结合在一起就是左手定则的内容，大家把这个内容整理一下。老师引导学生巩固左手定则，采用学生提问，学生回答的方式，一名学生给出模型，另一名学生判断是否有安培力以及安培力的方向。3.安培力大小教师引导学生根据实验结论，阅读教材，明确安培力大小计算公式。学生总结：电流、磁感应强度、导体的有效长度，他们都影响安培力。在导体方向与磁感线方向垂直时，他们三个量的乘积，就是安培力的大小。公式：环节三：安培力概念应用教师介绍地磁场情况，并假设在南北极附近有一根电线，求电线所受地磁场安培力大小。地磁场大小：B=（T）电线长度：2km电流大小：400A环节四：小结作业老师提问：哪位同学能把今天探究学习的内容进行总结？学生回答：今天我们通过实验，体会到了安培力的存在，找到了产生安培力的必备条件，学习使用左手定则判断安培力方向，并探究了影响安培力大小的因素，推导出求安培力大小的公式。教师点评后留下作业：这节课我们计算安培力时，导体棒与磁感线垂直，我们直接使用了=BIL这个公式，如果不垂直呢？还能直接使用吗？大家回去之后可以通过画三维模式图找角度，利用矢量分解法则进行探究，下节课请同学讲解。五、板书设计安培力产生条件方向大小影响因素计算公式（一）实验探究：1.导体棒与磁感线垂直2.导体棒与磁感线有一定角度3.导体棒与磁感线平行（二）条件明确条件：导体棒