通电导线在磁场中受到的力说课稿.docx

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通电导线在磁场中受到的力说课稿

一、教材分析

1.教材所处的地位

本节课是在了解磁场概念的基础上对磁场基本特性应用的一节课；安培力是高考重点之一,是高中阶段最后一个重要的力，同时也是磁场基本特性的应用之一，为今后选修3-2第三章学习“电磁感应”及力电综合问题打下基础。

本节既是对前面“常见的几种磁场”的扩展，也为后面第五节、第六节学习“磁场对运动电荷的作用”做好铺垫，通过实验探究,总结物理规律，并通过实例分析让学生认识生活中的常见现象，学会应用物理知识解决实际问题。

左手定则是判断电流或运动电荷在磁场中受力方向的有效手段，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。

2.三维教学目标

（1）知识与能力目标

1.掌握并理解安培力的概念

2.知道安培力的方向与电流、磁感应强度的方向都垂直，会用左手定则判断安培力的方向；

3.知道电流I的方向与磁场B方向平行时，电流受到的安培力最小，等于零；电流的方向与磁场方向垂直时，电流受到的安培力最大，等于BIL；

4.会用F=BIL计算匀强磁场中安培力的大小。

（2）过程与方法目标

1.探究安培力的方向与哪些因数有关的实验过程。

体会观察和记录实验要素；

2.通过探究方案，体会控制变量的研究方法；

3.体验如何从实验现象中总结出规律的科学方法,培养学生总结归纳的能力。

（3）情感态度与价值观目标

1.通过了解安培力在生活中的应用，体会物理知识对现代社会发展的贡献；

2.通过探究学习使学生体验到探究自然规律的艰辛与喜悦；

3.培养学生用物理原理和研究方法解决实际问题的意识。

3.教学重点、难点

（1）重点：

1.探究左手定则的内容；

2.探究影响安培力F大小的因素，理解安培力的一般表达式。

重点依据：

整个高中物理的大厦，力学是大厦的地基，安培力是很重要的一个力，是研究磁场，乃至在电场，磁场，重力场等混合场中起到至关重要的作用，而且是高考中常考的知识点之一。

（2）难点：

1.用左手定则判定安培力的方向；

2.安培力的一般表达式F=ILBsinθ的相关计算。

难点依据：

在具体的物理情境中，安培力的方向判定以及安培力大小的确定是在多种情境中的情况下，左手还是右手定则判定时，是学生经常出错的地方。

一般情况下，B与I有一个夹角的时候，牵扯到矢量B的分解，这个也是高考中的一个难点。

二、学情分析

1.已有知识来看：

1.学生通过前三节磁场有关内容的学习，已经了解了磁场的一般现象，类比电场已经建立了电磁感应强度的概念B=F/IL；

2.学生已经积累了一些有关安培力的感性认识，具有一定的直观感性思维能力；

3.学生已经具有一定实验探究能力，掌握了基本的物理研究方法，但不够成熟

4.对物理实验有很大兴趣，而且有强烈的实验探究欲望。

2.学习特征来看：

1.我校学生的物理基础知识不够牢固，学生向来对一些物理基本概念和基本规律理解不到位，前后知识点的贯穿能力不够强。

2.男女左右大脑天生就有差别，女生在空间想象能力方面就比男生差，所以这节内容包含的左手定则对空间想象能力具有比较高的要求。

三、学法教法分析

1.学法分析：

导学案自主学习+小组合作探究+自我归纳总结（感受实验和观察在研究物理问题中的重要性）

2.教法分析：

1.在‘33-1’课堂教学模式的基础上，结合本节课的特征，创设实际的物理情境。

2.情境教学法+实验演示法+逻辑推理法+启发式法+讲练结合法综合于一体的教学方法。

演示实验法：

实验是学生认知规律的最好的方法，最具有说服力。

启发式法：

在规律得出的过程中需要教师的点拨来帮助学生完成思维的跳跃。

讲练结合式：

结合本节内容，给出相应的练习，随时发现学生的错误，并引导分析其错误原因，把教师的主导作用与学生的主体作用结合起来，巩固强化有关知识。

四、教学过程设计

1.设计思想：

根据教材特点和教学目标，教学中以了解、学习、研究物理问题的方法为基础，掌握知识为中心，培养能力为主线，突出重点，突破难点为宗旨设计教学程序。

选择练习题从基础到拔高，再到开放性问题，尽量从学生的心理认知规律层面出发，层层递进逐步提升。

2.教学五环节：

（1）环节一：

创设情境，引入教学目标，学生自学3分钟

情境一：

美国电磁炮一炮击穿8块钢板美军电磁炮闯入南海

情境二：

美核动力航母，电磁弹射测试

情境三：

中国电磁炮火力凶猛

以此来引发学生的兴趣，顺便进行爱国主义教育，这些电磁武器都牵扯到安培力，PPT展示本节课教学目标：

1.安培力的方向如何判定

2.安培力的大小与什么因素有关，一般表达式是怎么样的

3.磁电式电流表的构造和原理是什么

（2）环节二：

实验探究，归纳总结--安培力的方向--左手定则--当堂训练

1.设计实验：

引导学生采用控制变量法设计实验。

（积极参与，主动探究）

2.实验探究：

观察实验，记录在表格中

探究次数

磁场方向

电流方向

安培力方向

1

?

?

?

向下

向外

?

右

2

向里

?

左

3

?

?

?

向上

向外

?

左

4

向里

?

右

实验装置1

3.分析实验结果，总结出左手定则---安培力的方向（引导学生可以用文字叙述，可以用身体语言，也可以参照实物说说安培力的方向）

左手定则：

伸开左手，使拇指与其余四指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。

4.尝试应用，当堂训练

（1）

（2）（3）（4）

在这里特意设计了图（4），学生会提出疑问，B和I不垂直怎么判断，为引出下面的探究做铺垫，同时纠正学生以为安培力，磁场方向和电流方向互相垂直的片面认识

5.演示实验（小组合作讨论解决问题）

实验现象：

同向电流相互吸引；反向电流相互排斥。

设问：

请同学们用已学过的知识解释（小组合作讨论解决问题）

教师引导：

吸引或排斥都是力的作用，请从安培力的角度分析。

同向电流

（3）环节三：

回顾旧知，引导推理-----安培力的大小--巩固练习

安培力的应用--磁电式电流表（物理在生活中的应用）

1.回顾磁感应强度B：

第二节磁感应强度里面我们已经知道当B与I垂直时，安培力最大；

B与I平行时，安培力F=0.那对于图（4）所示，电流方向I与磁场方向B既不平行也不垂直时,如何判断安培力的方向呢

2.引导学生逻辑推理：

（培养学生具有从特殊到一般科学思维方法和习惯）

?

.把磁感应强度B分解为两个分量：

（θ为B与L的夹角）

一个分量与导线垂直B1=Bsinθ

另一分量与导线平行B2=Bcosθ

?

.平行于导线的分量B2不对通电导线产生作用力，

通电导线所受作用力仅由B1决定,

?

.即F=ILB1将B1=Bsinθ代入得F=ILBsinθ（等效替代以及矢量分解）

3.尝试应用，当堂训练（安培力公式F=ILBsinθ的应用）

如图所示，一锐角为300的直角三角形abc组成的导线框内通有电流

I＝1A，并处在方向竖直向下的匀强磁场B＝2T中，AC=40cm，

求?

三角形框架各边所受的安培力

?

两直角边受到的合力与斜边受力关系?

【引导启发】对公式的理解：

★L是有效长度，不一定是导线实际长度

4.安培力的应用：

磁电式电流表（讲解法）

?

磁电式电流表的构造

?

磁电式电流表的工作原理：

由于安培力与电流成正比，当线圈中流入的电流越大时，线圈上产生的安培力越大，线圈和指针转过的角度也越大。

因此，根据指针偏转角度的大小，可以知道被测电流的强弱。

开放性思考题（能力拓展）：

（根据力矩平衡原理试着推导θ=NBIS/k）

?

磁电式电流表的特点

（4）环节四：

归纳小结，创建知识网络（思维导图--树状结构）。

请大家自己回顾一下这节课主要讲了哪些知识点和同桌交流一下。

能不能把它们构建出一个网络

（5）环节五：

迁移应用，布置作业。

【迁移运用】：

如图所示，两平行光滑导轨相距0.2m，与水平面夹角为450，金属棒MN的质量为0.1kg，处在竖直向上磁感应强度为1T的匀强磁场中，电源电动势为6V，内阻为1Ω，为使MN处于静止状态，则电阻R应为多少（其他电阻不计）

【布置作业】P94，问题与练习3、4

五、板书设计

3.4通电导线在磁场中受到的力

一、安培力的方向

1、实验探究-实验分析-实验结论

2、左手定则：

磁感线垂直穿入手心，四指指向电流的方向，则大拇指为安培力的方向

二、安培力的大小

1.特殊情况：

F=BIL（B与I垂直时）

F=0（B与I平行时）

（1）θ为B与I的夹角

2.一般情况：

F=BILsinθ

（2）F垂直于B与I所在的平面

（3）L为有效长度，不是绝对长度

三、安培力的应用：

磁电式电流表