通電導(dǎo)線在磁場中受到的力教學(xué)設(shè)計(jì)

1、教學(xué)設(shè)計(jì)3.4通電導(dǎo)線在磁場中受到的力大慶四中高三年級(jí)物理組陳艷寶 2014年9月19日3.4通電導(dǎo)線在磁場中受到的力大慶四中 陳艷寶一、教材分析安培力和下一節(jié)的洛倫茲力是本章的核心內(nèi)容，這些知識(shí)不僅在學(xué)習(xí)物理選修3-2各章要用到，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和高新科技發(fā)展中都有廣泛的應(yīng)用。安培力的方向和大小是本節(jié)的重點(diǎn)，弄清安培力，電流，磁感應(yīng)強(qiáng)度三者的空間關(guān)系是本節(jié)的難點(diǎn)。安培力的方向一定與電流，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向都垂直，但電流方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向可以成任意的角度，當(dāng)電流的方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直時(shí)，安培力最大。對此學(xué)生常?；煜＠?，在解決實(shí)際問題時(shí)，誤以為安培力，電流，磁感應(yīng)強(qiáng)度一定是兩兩垂直的等，

2、另外，空間想象能力對本節(jié)的學(xué)習(xí)至關(guān)重要。要使學(xué)生能夠看懂立體圖，熟悉各種角度的側(cè)視圖，俯視圖和剖面圖，需要一定的訓(xùn)練鞏固。二、教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能1、會(huì)推導(dǎo)磁場中安培力的表達(dá)式，會(huì)計(jì)算磁場中安培力的大小。2、知道左手定則的內(nèi)容，并會(huì)用它判斷安培力的方向。3、了解磁電式電流表的工作原理。（二）過程與方法通過演示實(shí)驗(yàn)歸納、總結(jié)安培力的方向與電流、磁場方向的關(guān)系左手定則。（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀1、通過推導(dǎo)一般情況下安培力的公式F=ILBsin，使學(xué)生形成認(rèn)識(shí)事物規(guī)律要抓住一般性的科學(xué)方法。2、通過了解磁電式電流表的工作原理，感受物理知識(shí)的相互聯(lián)系。三、教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)安培力的方向和大小是本節(jié)的

3、重點(diǎn)，弄清安培力，電流，磁感應(yīng)強(qiáng)度三者的空間關(guān)系是本節(jié)的難點(diǎn)。四、教學(xué)方法：實(shí)驗(yàn)觀察法、邏輯推理法、歸納總結(jié)法、討論探究法、講解法。五、學(xué)情分析學(xué)生通過前面的學(xué)習(xí)已經(jīng)掌握了電流、磁感應(yīng)強(qiáng)度的相關(guān)知識(shí)，已經(jīng)知道通電導(dǎo)線在磁場中會(huì)受到的力的作用，通過本節(jié)學(xué)習(xí)進(jìn)一步知道這個(gè)力是安培力，會(huì)判斷方向，會(huì)計(jì)算大小。本節(jié)需要學(xué)生有一定的空間想象能力，通過一定的訓(xùn)練鞏固。六、教學(xué)用具：蹄形磁鐵、導(dǎo)線和開關(guān)、電源、鐵架臺(tái)、線圈、視頻展臺(tái)，白板等多媒體輔助教學(xué)設(shè)備七、教學(xué)過程：【復(fù)習(xí)】復(fù)習(xí)引導(dǎo)、創(chuàng)設(shè)情境、激發(fā)興趣通過本章的第一節(jié)學(xué)習(xí)，我們知道通電導(dǎo)線在磁場中會(huì)受到的力的作用，這節(jié)課我們來具體研究一下這個(gè)力?！臼谛?/p>

4、課】【演示實(shí)驗(yàn)】引出課題準(zhǔn)備蹄形磁鐵、導(dǎo)線和開關(guān)、電源、鐵架臺(tái)、線圈等用具。把線圈通過兩根比較柔軟的導(dǎo)線先掛在鐵架臺(tái)上，線圈底邊穿過蹄形磁鐵。這時(shí)讓同學(xué)觀察，線圈的情況。提起同學(xué)注意觀察：現(xiàn)在給線圈通電，線圈情況又會(huì)怎樣呢？線圈動(dòng)了，實(shí)驗(yàn)效果很明顯。通電導(dǎo)線在磁場中受到的力稱為什么力，同學(xué)們自己閱讀教材91頁第一段，找出答案?！疽?、安培力】明確知識(shí)、突出重點(diǎn)、解決難點(diǎn)1、安培力的方向：猜想：由F = B I L 猜想，F(xiàn)的方向可能和誰有關(guān)？學(xué)生答：可能與B和I 的方向有關(guān)教師：如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)去證明F的方向與B和I的方向有關(guān)？教師引導(dǎo)學(xué)生用“控制變量法”設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)在原有實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行探究，學(xué)生思考

5、討論。演示實(shí)驗(yàn)： （1）調(diào)換磁鐵兩極的位置來改變磁場方向現(xiàn)象：導(dǎo)體向相反的方向運(yùn)動(dòng)。（2）改變電流的方向現(xiàn)象：導(dǎo)體又向相反的方向運(yùn)動(dòng)。教師引導(dǎo)學(xué)生分析得出結(jié)論：（1）安培力的方向和磁場方向、電流方向有關(guān)系。（2）安培力的方向既跟磁場方向垂直，又跟電流方向垂直，也就是說，安培力的方向總是垂直于磁感線和通電導(dǎo)線所在的平面。左手定則：通電直導(dǎo)線所受安培力的方向和磁場方向、電流方向之間的關(guān)系，可以用的方向就是：伸開左手，是大拇指與其余四指垂直，并且都與手掌在同一平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使四指指向電流的方向，這時(shí)拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向。（要求每一個(gè)同學(xué)都伸手）特別提醒：

6、無論通電導(dǎo)線與磁感線的夾角如何，安培力的方向一定可以用左手定則來判斷，當(dāng)導(dǎo)線和磁感線不垂直時(shí)，把導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B分解為跟導(dǎo)線平行的分量B和跟導(dǎo)線垂直的分量B，讓B垂直穿過掌心，不管怎樣，安培力一定垂直于導(dǎo)線與磁感線所決定的平面2、F、B、I三者關(guān)系：（用正方體演示，演示時(shí)用的線條要醒目，讓同學(xué)看的視角要合適。）、F、B、I三者關(guān)系為兩兩垂直時(shí)，F(xiàn)、B、I三者關(guān)系示意圖：BIF ILB、當(dāng)B與I不垂直時(shí)F、B、I的關(guān)系示意圖：BFBB ILBsin總結(jié)：不管B與I是否垂直，F(xiàn)都垂直與B和I所決定的平面?！緦?shí)戰(zhàn)演練】探討共進(jìn)、總結(jié)提高常識(shí)準(zhǔn)備：“”表示電流垂直紙面向外，“”表示電流垂直紙面

7、向里?！?#215;”表示磁感線垂直紙面向里，“”表示磁感線垂直紙面向外。例1、 利用左手定則判斷下列通電導(dǎo)體在磁場中所受的安培力方向。 30°例2、 如圖所示磁場中有一條通電導(dǎo)線，其方向與磁場方向垂直。圖甲、乙、丙分別標(biāo)明了電流、磁感應(yīng)強(qiáng)度和安培力三個(gè)量中兩個(gè)量的方向，試畫出第三個(gè)量的方向。判斷通電導(dǎo)在安培力作用下的運(yùn)動(dòng)問題的基本方法1.畫出導(dǎo)線所在處的磁場方向2.確定電流方向3.根據(jù)左手定則確定受安培力的方向4.根據(jù)受力情況判斷運(yùn)動(dòng)情況【檢驗(yàn)實(shí)效】現(xiàn)在用實(shí)踐檢驗(yàn)一下我們剛學(xué)過的知識(shí)。再次演示實(shí)驗(yàn)：先用剛才學(xué)到的知識(shí)判斷一下線圈動(dòng)的方向，然后通電演示。實(shí)驗(yàn)結(jié)果和我們判斷的是一樣的，

8、說明我們學(xué)到的左手定則正確而且非常實(shí)用。（前后呼應(yīng)，一氣呵成，有利于知識(shí)的掌握和理解。）通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用，利用這點(diǎn)人類制作出了磁電式儀表，下面我們一起研究一下磁電式電流表?！径?、磁電式電流表】多媒體演示1、磁電式電流表的構(gòu)造（多媒體打開圖一和圖二，展示磁電式電流表的構(gòu)造。一邊展示，一邊講解。）如圖所示是電流表的構(gòu)造圖，在一個(gè)很強(qiáng)的蹄形磁鐵的兩極間有一個(gè)固定的圓柱形鐵芯，鐵芯外面套有一個(gè)可以轉(zhuǎn)動(dòng)的鋁框，鋁框上繞有線圈，鋁框的轉(zhuǎn)軸上裝有兩個(gè)螺旋彈簧和一個(gè)指針，線圈的兩端分別接在這個(gè)螺旋彈簧上，被測電流通過彈簧流入線圈。圖1圖22、磁電式電流表的工作原理讓同學(xué)們打開課本，根據(jù)課本分小組討

9、論研究磁電式電流表的工作原理?？梢詤⒄找韵聨讉€(gè)問題：線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)是怎樣產(chǎn)生的？線圈為什么不能一直轉(zhuǎn)下去？為什么指針偏轉(zhuǎn)角度的大小可以說明被測電流的強(qiáng)弱？如何根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)方向來確定電路上電流的方向？多媒體打開圖三，展示磁電式電流表的工作原理。小組代表根據(jù)圖片講解磁電式電流表的工作原理。如有不全或者欠妥，其他同學(xué)們可以修改補(bǔ)充。）.蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場是均勻地輻射分布的，不管通電線圈轉(zhuǎn)到什么角度，它的平面都跟磁感應(yīng)線平行，當(dāng)電流通過線圈時(shí)線圈上跟鐵軸平行的兩邊都要受到安培力，這兩個(gè)力產(chǎn)生的力矩使線圈發(fā)生轉(zhuǎn)到，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)使螺旋彈簧被扭動(dòng)，產(chǎn)生一個(gè)阻礙線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩，其大小隨線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角度增大而增大，

10、當(dāng)這種阻礙力矩和安培力產(chǎn)生的使線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩相平衡時(shí)，線圈停止轉(zhuǎn)動(dòng)。.磁場對電流的作用力與電流成正比，因而線圈中的電流越大，安培力產(chǎn)生的力矩也越大，線圈和指針偏轉(zhuǎn)的角度也越大，因而根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)角度的大小，可以知道被測電流的強(qiáng)弱。.當(dāng)線圈中的電流方向發(fā)生變化時(shí)，安培力的方向也隨之改變，指針的偏轉(zhuǎn)方向也發(fā)生變化，所以根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)方向，可以知道被測電流的方向。圖3【作業(yè)】94頁 課后作業(yè)2、4。八、板書設(shè)計(jì)3.4通電導(dǎo)線在磁場中受到的力一、安培力1、安培力的方向（左手定則）2、安培力的大小ILBsin二、磁電式電流表1、磁電式電流表的構(gòu)造2、磁電式電流表的工作原理九、教學(xué)反思：對于這節(jié)課教材課標(biāo)

11、有三個(gè)目標(biāo)，一個(gè)是安培力的方向，會(huì)用左手定則判斷安培力的方向；二個(gè)推導(dǎo)勻強(qiáng)磁場中安培力表達(dá)式，計(jì)算勻強(qiáng)磁場中安培力的大??；三是知道磁電式電表的基本結(jié)構(gòu)以及運(yùn)用它測量電流大小和方向的基本原理。 本節(jié)設(shè)計(jì)能夠突出新課程中重過程、重方法、重體驗(yàn)的理念，始終以情景問題為依托，引導(dǎo)學(xué)生去思考、總結(jié)、歸納，凸現(xiàn)了學(xué)生分析能力、思維探究能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰驮u價(jià)能力的培養(yǎng)，注重了信息技術(shù)與物理學(xué)科教學(xué)的結(jié)合。教學(xué)中盡可能多地讓學(xué)生參與課堂教學(xué)活動(dòng)，加深課堂教學(xué)的實(shí)效，體現(xiàn)了以學(xué)生為主體的教學(xué)理念。從課后作業(yè)等情況來看，取得了一定的效果。但仍有幾點(diǎn)反思： 1、知識(shí)層次方面：本節(jié)內(nèi)容含量稍多，需把握演示實(shí)驗(yàn)的時(shí)間，完成本節(jié)至少要用一課時(shí)，要求全體學(xué)生參與思考討論，學(xué)習(xí)體會(huì)安培力方向的判斷方法。左手定則是比較抽象的內(nèi)容，學(xué)生不易理解，設(shè)計(jì)時(shí)采用演示實(shí)驗(yàn)的方法，用事實(shí)說話，易于幫助學(xué)生理解。 2、學(xué)生方面：個(gè)人認(rèn)為學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的能力欠缺，加強(qiáng)引導(dǎo)是關(guān)鍵。設(shè)計(jì)應(yīng)把重點(diǎn)放在學(xué)生物理思維的養(yǎng)成上。為了提升學(xué)生分析思考物理問題的能力，設(shè)計(jì)中采用了演示實(shí)驗(yàn)和大屏幕相配合，把每步演