教学设计-磁场对通电导线作用力

1、高中物理课堂教学教案年 月 日课题3.4通电导线在磁场中受到的力-安培力课型新授课（1课时）课标 解读1.通课标基本要求：过实验认识安培力，会判断安培力的方向：会汁算匀强磁场中安培 力的大小。2.课标发展要求：会用导线投影方法，推导导线与磁场不垂直时的安培力公式。3.课标解读说明：不要求汁算导线与磁场不垂直时的安培力。利用安培力公式，综合其他力学规律，求 解力学与电学综合的问题只限于所受各力在一条直线上或者相互垂直的情形教材 分析本节课是在了解磁场槪念的基础上对磁场基本特性应用的一节课；是初中知识的延 续和升华，安培力是磁场基本特性的应用之一，学习本课为后而2节课“磁场对运动电 荷的作用力”及

2、“带电粒子在匀强磁场中的运动”做好学习铺垫；也为今后学习“电磁 感应”及力电综合问题打下基础。学 情分 析知识方面：学生已经了解磁场的一般现象，知道了形象描述磁场的磁感线，知道了 磁体和电流周围磁场的性质及特点，了解到电与磁之间有联系能力方而：掌握了变量控制实验探究的一些科学方法，为本节的探究性做了铺垫， 学生空间思维能力还有一定的局限性心理特征：对于趣味性实验和探究性实验有较强的好奇心和求知欲。左手泄则是判断电流或运动电荷在磁场中受力方向的有用手段，由于初中课程并不 要求学生掌握左手定则，所以，本课教学时应当给学生提供足够的练习机会，让学生通 过反复的练习予以掌握。高中物理课堂教学教案年 月

3、 日核 心素 养物理观念：安培力的泄义，运用左手泄则进行方向判泄，并能进行大小的计算。科学思维：培养学生科学推理、科学论证、质疑创新的科学思维。科学探究：通过小组实验归纳安培力方向，利用自制教具，演示实验探究安培力大小，并体会控制变量法的研究过程。科学态度与责任：在探究实验过程中，培养学生“大胆猜想，实验求证”的科学态度；培 养观察概括能力和综合分析能力。教学 重点、难 点教学重点(1)安培力方向(2)安培力的大小计算和方向的判定教学难点影响安培力大小因素的科学探究过程，弄淸安培力、电流、磁感应强度三者方向的空间关系教学方 法探究、讲授、讨论、练习教学 手段教具准备多媒体课件，通电线圈，磁铁，

4、自制电动机等模型，安培力演示器教学过程【情景创设】引入电磁炮视频，尖端科技带来的丧撼，引导学生观察现象，电磁炮靠什么 力来加速，而且获得如此大的速度。教师带来自制电动机，让同学们直观感受。引入生活中的实例，学生制作小型电动机和扫地机。来源于生活，应用于生 活，激发同学们的兴趣。【新课教学】一、安培力定义：磁场对通电导线有力的作用，安培在这方而做岀了杰出的贡献，这个力就称为安培力。这节课主要来学习安培力的大小、方向。二、安培力的方向：鼓励学生大胆猜想，安培力的方向与那些因素有关系？【学生猜想】与电流方向、磁场方向有关【教师演示】提醒学生注意：影响安培力的因素很多，如果将它们混在一起 考虑，无法知

5、道每个因素是怎样影响安培力的。因此，实验中通常只让某个因素 （变量）变化，不让英他因素变化（控制变量），这样便知道这个因素是如何影响安 培力的了。这就是物理学中一种重要的思想方法一一控制变量法。1磁场方向不变，改变导线中电流的方向，观察受力方向是否改变。2电流方向不变，改变磁场方向，观察受力方向是否改变。小组实验，设计电路，学生分组完成。观察实验现象，导体棒的运动情况， 并将实验结果记录在导学案上，对应的截而图画在学案的相应位垃。【学生归纳总结】安培力的方向既跟磁场方向有关，又跟电流方向有关。借助学生记录板及自制工具总结安培力方向跟磁场方向与电流方向的关系。【教师小结】安培力方向跟磁场方向与电

6、流方向的关系：左手左则 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 个平而内。让磁感线从掌心进入，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。从上而的演示我们知道，电流方向、磁场方向和安培力方向三者只要任意 知逍其中两个，第三个物理量的方向可用左手立则判断出来。【练1】画岀下列通电导体所受安培力的方向。XXXXjjXXXXXXXX卜X I XXXXXXXXXXXXXX三、安培力的大小：利用电子秤、 线圈、磁铁、学生电源、导线等器材，设讣演示实验泄量 的来探究安培力的大小方法：控制变呈:法（探究导线与磁场垂直的情况）引导学生一起完成实验，并记录

7、数据，填入表格。L和磁场不变时，改变电流大小F&II和磁场不变时，改变导线长度F&L利用微课教学，把复杂实验更淸晰的呈现，拟合图像，更精确得出F与B、I的关系结论：（1）当I丄B, F二BIL（2）当I / B, F二0【教师提问】那么大家有没有想过当导线与磁场成6时，导线所受安培力又如 何呢？设汁动画，直观比较，导线与磁场有夹角和导线与磁场垂直时两种情况力 大小的对比。【教师归纳】（3）当I与B有夹角8时，F二BIL sind（此时可将L投影成与 磁场垂直的分量L丄和与磁场平行的分量L”，其中U=LsinO , U=LcosO,而L不产生安培力，导线所受安培力只是L丄产生的，

8、因此可得F二BILsinO）【针对训练1】例题：长度为20cm的通电直导线放在匀强磁场中，电流的强 度为1A，磁感应强度B为10T,所受到安培力的大小为（）A、F=2NB、F2NC、FW2ND、不能确定I1 k1B三、探究同向和反向电流相互作用利用动画演示，学生小组讨论，结合导学案，分析为什么出现这种现象 学生来分析，得出结论，老师并做好小结四、探究安培力的应用：探究电动机转动原理，完成导学案，由学生分析。展示自制电动机模型，ppt展示生活中电动机的应用。让学生获得物理与我们的生活联系密切的体验，进一 步激发学生学习物理的热情，有效地促成三维课程目标的达成。【小结】安培力的大小和方向是本节重点

9、。弄淸安培力、电流、磁感应强度三 者方向的空间关系是本节课的难点。需要同学们课下继续巩固。同学们，通过本节课的学习，我们发现在生活中一些神秘未知的领域，随着 我们知识的丰富，逐渐变得淸晰明了。希望同学们在今后的学习，生活中多多的 用知识来丰富自己，武装自己。少年强，则国强！”希望大家能为科技的进步， 社会的进步，人类的发展，做出自己的贡献。【布置作业】完成课后习题，并自己独立制作一个小型直流电动机【课外训练】1.在一根长为0.2 m的直导线中通入2 A的电流，将导线放在磁感应强度为0.5 T的匀强磁场中，则导线受到的安培力的大小可能是（）A. 0.4 NB. 0.2 NC. 0ND. 02.关

10、于磁场对通电直导线的作用力（安培力），下列说法中正确的是（）A.通电直导线在磁场中一定受到安培力的作用B.通电直导线在磁场中所受安培力的方向一泄跟磁场方向垂直C.通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟电流方向垂直D.通电直导线在磁场中所受安培力的方向垂直于B和/所确定的平而3.在如图所示的各图中，表示磁场方向、电流方向及导线受力方向的图示正确的是）X X X X |幼XXXbf Xxfv X甲作业设计X X x/x + W + X|XXX ABCD4.如图23 10所示，通电导体棒”质量为加、长为乙 水平放宜在倾角为&的光滑斜而 上，通以如图示方向的电流，电流强度为/,欲使导体棒肪静止在斜而上。(1)若磁场方向竖直向上，则磁感应强度B为多大？(2)若要求磁感应强度最小，求磁感应强度的大小和方向。 3.4通电导线在磁场中受到的力一、安培力：通电导线在磁场中受到的力二、 安培力的方向：左手泄则三、 安培力的大小：F=ILBsin G四、 安培力的应用：电动机1本巧课的教学以建构主义学习理论为指导，以学生为中心，以问题为出发点，课堂教学过 程成为学生自主进行观察、实验、探究、分析、归纳、总结等，信息加工和知识的意义建 构以及创新能力发展的过程。老师在教学过程中则适时介入，引导、启发、组织、帮助、 促进，学生则养成科学的更改思