磁場對通電導線的作用教案

1、磁場對通電導線的作用教學設計執(zhí)教人：pc【計劃課時】1.5課時【教學時間】40分鐘+20分鐘【教材】人教版高中物理選修3-1第三章第四節(jié)一、【教材分析】本節(jié)是在學習磁場基本概念的基礎上，進一步通過實驗探究和邏輯推理讓學生了解磁場對通電導線的力的作用。本節(jié)的重點是判斷安培力的方向和對安培力計算公式的理解?？臻g想象能力對本節(jié)的學習至關重要。本節(jié)內(nèi)容為后面學習“運動電荷在磁場中受到的洛倫茲力”做鋪墊。教材設置了多種實驗探究,激發(fā)學生思考，探究物理規(guī)律，并通過實例分析讓學生認識生活中常見現(xiàn)象和科學技術，學會應用物理知識解決實際問題，體現(xiàn)了從“生活走向物理，物理走向社會”的新課程理念。二、【學情分析】學

2、生已經(jīng)學習了磁場、磁感應強度的相關知識和用安培定則判斷電流的磁場，并在第三章第二節(jié)磁感應強度這節(jié)中初步了解了垂直于磁場放置的電流元受到的安培力計算公式。但還不知道安培力方向的判斷。本節(jié)中的左手定則設計三個物理量的方向，三維圖形立體感強，而學生的空間想象力還不夠。因此，教學中應注重對三維圖形的識別訓練。教師通過例舉適當例子，從側視圖、俯視圖、正視圖等方向，強化學生對左手定則的運用。三、【教學目標】1、知識與技能（1）掌握安培力概念；（2）通過觀察安培力方向與哪些因素有關的實驗，記錄實驗現(xiàn)象并得出相關結論；（3）會用左手定則判斷安培力方向和解決實際問題；（4）推導勻強磁場中安培力的一般表達式，并會

3、解決實際問題；（5）理解安培力計算公式中各物理量真正的含義；（6）知道安培力在生活中的運用，并了解磁電式電流表的基本構造以及運用它測量電流大小和方向的基本原理；2、過程與方法（1）通過實驗演示，培養(yǎng)學生總結歸納的能力，得出左手定則；（2）通過適當?shù)木毩暸袛喟才嗔Ψ较?，熟練掌握左手定則；（3）通過推導安培力的計算公式，體會其中涉及的科學思想方法，包括等效替代和從特殊到一般的思維方法；3、情感態(tài)度與價值觀（1）通過探究學習使學生體驗到探究自然規(guī)律的艱辛與喜悅；（2）通過了解安培力在生活中的運用，感受物理知識的相互聯(lián)系；四、【教學重點與難點】教學重點：左手定則，安培力大小，對通電導線有效長度理解；教

4、學難點：安培力、電流、磁感應強度三者方向的空間關系；五、【教學策略設計】1、教學組織方式新課改提倡“自主、合作、探究”的教學方式，本節(jié)課在教師的引導下，以學生為主體，通過實驗現(xiàn)象和學生自主建立立體模型，共同探究安培力的方向。在教學中，主要借助多媒體PPT為學生呈現(xiàn)出生動直觀的實驗現(xiàn)象和安培力、電流、磁感應強度三者方向形成的三維空間圖，以便更好的幫助學生理解所學知識。2、教學方法（1）實驗探究法本節(jié)主要通過實驗來探究安培力的方向與哪些因素有關，通過實驗現(xiàn)象分析，小組討論，教師引導得出相關結論。（2）講授法通過教師形象生動、引導式的語言引導，輔以有趣的演示實驗、各種直觀的教學工具和現(xiàn)代教育技術，啟

5、發(fā)誘導學生開動腦筋深入思考，使學生逐步認識物理概念、規(guī)律并發(fā)展學生的觀察和思維能力。六、【教學資源】1、教學用具：2、多媒體課件七、【教學過程】1、創(chuàng)設情境，導入新課師：同學們是否記得2021年元宵晚會上魔術師劉謙表演了一個魔術，他在不接觸螺絲螺帽的情況下，用意念讓螺絲自己轉出來。（學生觀看視頻）師：真的可以通過意念來控制事物嗎？當然不可能，這只存在于科幻片中。那這魔術的真相又是什么呢？學習完本堂課的內(nèi)容，大家就能明白其中的奧秘了。今天我們要學習的是第四節(jié)的磁場對通電導線的作用。2、新課教學（一）引入安培力師：我們知道丹麥物理學家奧斯特發(fā)現(xiàn)了通電導線對磁體有力的作用，揭示了電與磁的聯(lián)系。自打這

6、一偉大的發(fā)現(xiàn)公諸于世后，很多物理學家就想，反過來，磁體能不能對通電導線有力的作用呢？法國物理學家安培等人做了大量的實驗研究，發(fā)現(xiàn)如果把一段指導線懸掛在蹄形磁鐵的兩極間，通以電流，導線就會移動，后人把通電導線在磁場中受的力稱為安培力。（二）探究安培力方向的影響因素師：既然是力，就有大小和方向。那么安培力的方向與哪些因素有關呢？同學們以小組的形式相互討論一下。（學生討論，進行猜想）師：好，我叫幾位同學來說說討論結果。生甲：可能與電流的方向有關。生乙：可能與磁場方向有關。生丙：?師：既然我們猜想出安培力方向與多個因素有關，那么我們該利用什么樣的研究方法來研究安培力方向與單因素的關系呢？生：控制變量法

7、師：非常好，那么這個實驗需要哪些器材呢？生：電源、蹄形磁鐵、鐵架臺、導體棒、開關、若干導線。師：那么具體該如何來操作呢？請同學們相互討論設計實驗操作步驟。（學生討論，教師下臺指導）師：好，這位同學你來說一下你們組討論的結果。生：固定電流的方向，通過上下交換磁極的位置來改變磁場方向，觀察受力是否改變。接下來固定磁場方向，改變導線中電流方向，觀察受力是否改變。師：說的很好，那我們接下來進行實驗，同學們仔細觀察現(xiàn)象，并把記錄表格填好。（教師進行演示實驗，學生觀察實驗現(xiàn)象）師：好，老師把實驗結果展示出，同學們看看自己的表格與老師一不一樣。師：好，接下來同學們根據(jù)實驗結果，分析你能得出什么結論?生甲：安

8、培力方向與電流方向有關。師：嗯，你是從哪組實驗看出的呢？或師：那還能得出什么嗎？生：從1,3或2,4可以得出安培力方向與磁場方向有關。師：好，還能得出其他結論嗎？師：看來大家還沒想到，為了讓大家更直觀的看出這三者方向的關系，老師設計了一個模型，有四個正方體，還有一些紙箭，紅色的箭頭表示電流方向，黃色的箭頭表示磁場方向，綠色箭頭表示安培力方向，我請四位同學來按照表格的數(shù)據(jù)，把模型搭建好。其他同學完成學案上的模型。（四位學生上臺搭建模型，教師在旁邊指導）師：好，我們的模型搭建完了，很容易看出來這三者的方向是處在于三維空間的，并且我們仔細觀察一下安培力的方向與磁場方向與電流方向所在的平面，是不是垂直

9、的呀。師：這就是我們得到的第二個結論。安培力方向垂直于磁場方向與電流方向所在的平面。如果我們將立體圖形畫在二維平面內(nèi)的空間坐標系內(nèi)，就應該是這樣的。（展示PPT,空間坐標系）（三）、左手定則師：我們看到安培力的方向一下向左一下向右的，是否有一個判定發(fā)則來確定安培力的方向呢？看看同學們能不能找出這一規(guī)律來？（學生思考，估計很難相出）師：看來大家想不出來，有人就總結出了一條定則叫左手定則，具體這個人是誰，查了相關資料沒有說明，讓我們來看下具體是怎么操作的。好，大家現(xiàn)在都伸出你的左手來，使拇指與其余四個手指垂直,并且都與手掌在同一平面內(nèi)，讓磁感應線從掌心進入,并使四指指向電流的方向。拇指所指的方向就是通電導線在磁場中所受安培力的方向。師：同學們可以看到物理的魅力，簡潔的幾句話就概括了這么些復雜的數(shù)據(jù)。師：好，老師在PPT上圈出了電流的方向，那么電流有方向嗎？生：有。規(guī)定正電荷移動的方向為電流的方向。師：那好，既然電