2024-2025版高中物理 第三章 磁場 4 通電導線在磁場中受到的力教案 新人教版選修3-1

2024-2025版高中物理第三章磁場4通電導線在磁場中受到的力教案新人教版選修3-1課題：科目：班級：課時：計劃3課時教師：單位：一、教學內(nèi)容本節(jié)課的教學內(nèi)容來自于2024-2025版高中物理第三章節(jié)“磁場”中的4節(jié)“通電導線在磁場中受到的力”。該部分內(nèi)容主要涉及洛倫茲力的產(chǎn)生條件、大小計算以及方向判斷。教材中具體內(nèi)容包括：

1.洛倫茲力的產(chǎn)生條件：當通電導線放置在磁場中時，導線內(nèi)的自由電子受到磁場的作用，產(chǎn)生力的作用。

2.洛倫茲力的大小計算：洛倫茲力的大小與導線的電流強度、磁場強度以及導線與磁場之間的夾角有關，計算公式為F=BILsinθ。

3.洛倫茲力的方向判斷：根據(jù)右手定則，握住導線，讓大拇指指向電流方向，四指彎曲的方向即為洛倫茲力的方向。

4.實例分析：通過實例分析，讓學生了解洛倫茲力在實際應用中的重要作用，如電動機、發(fā)電機等。

在教學過程中，要注重理論聯(lián)系實際，引導學生通過實驗觀察洛倫茲力的產(chǎn)生和變化，提高學生的實踐操作能力和科學思維能力。二、核心素養(yǎng)目標本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標主要有以下幾點：

1.科學思維：通過學習通電導線在磁場中受到的力，培養(yǎng)學生的邏輯思維能力、模型建立能力和科學推理能力。

2.實踐操作：通過實驗觀察和數(shù)據(jù)分析，提高學生的動手操作能力，培養(yǎng)學生的實驗技能和觀察能力。

3.科學探究：引導學生主動探究洛倫茲力的產(chǎn)生條件、大小計算和方向判斷，培養(yǎng)學生的探究精神和問題解決能力。

4.科學態(tài)度與價值觀：通過學習洛倫茲力在實際應用中的重要作用，使學生認識到科學對人類社會發(fā)展的貢獻，樹立正確的科學態(tài)度和價值觀。

5.創(chuàng)新能力：鼓勵學生在學習過程中提出新的觀點和思考，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。三、學習者分析1.學生已經(jīng)掌握了哪些相關知識：在學習本節(jié)課之前，學生應該已經(jīng)掌握了以下相關知識：電流的基本概念、磁場的性質(zhì)、力的基本概念和計算方法。此外，學生還應該具備一定的實驗操作能力和觀察能力。

2.學生的學習興趣、能力和學習風格：根據(jù)對學生的了解，大部分學生對物理實驗和實際應用比較感興趣。在學習能力方面，大部分學生具備一定的邏輯思維能力和科學推理能力，但部分學生在實驗操作和數(shù)據(jù)分析方面可能存在一定的困難。在學習風格方面，部分學生喜歡通過實驗和觀察來學習，而部分學生則更傾向于通過理論推導來學習。

3.學生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：在學習本節(jié)課的過程中，學生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)主要包括：對洛倫茲力產(chǎn)生條件的理解、洛倫茲力大小計算公式的記憶和應用、洛倫茲力方向的判斷以及實驗操作和數(shù)據(jù)分析的技巧。特別是在實驗過程中，學生可能對實驗現(xiàn)象的觀察和解釋存在一定的困難，需要教師進行引導和幫助。此外，部分學生可能對磁場和電流之間的相互作用難以直觀理解，需要通過具體的實驗和實例來進行說明和解釋。四、教學方法與手段1.教學方法：

1.1講授法：在課堂上，教師可以采用講授法向學生傳授洛倫茲力的產(chǎn)生條件、大小計算和方向判斷等理論知識，幫助學生構建系統(tǒng)的知識體系。

1.2討論法：教師可以組織學生進行小組討論，讓學生分享各自的觀點和思考，從而加深對洛倫茲力的理解。

1.3實驗法：為了讓學生更好地理解洛倫茲力，教師可以安排實驗環(huán)節(jié)，讓學生親自動手操作，觀察實驗現(xiàn)象，從而提高學生的實踐操作能力和科學思維能力。

2.教學手段：

2.1多媒體設備：教師可以利用多媒體設備展示洛倫茲力的相關圖片、視頻和動畫，幫助學生直觀地理解洛倫茲力的產(chǎn)生和變化。

2.2教學軟件：教師可以運用教學軟件進行模擬實驗，讓學生更加清晰地觀察洛倫茲力的實驗現(xiàn)象，從而提高教學效果。

2.3互動平臺：教師可以利用互動平臺進行課堂提問、問題討論等環(huán)節(jié)，激發(fā)學生的學習興趣，提高學生的參與度。

2.4實物模型：教師可以準備一些實物模型，如通電導線和磁鐵，讓學生親自觀察和操作，增強學生對洛倫茲力的直觀感受。

2.5作業(yè)與測評：教師可以通過布置相關作業(yè)和進行課堂測評，了解學生對洛倫茲力的掌握程度，為下一步教學提供依據(jù)。

2.6學習支持：教師可以為學生提供學習資料、在線答疑等支持，幫助學生解決學習過程中遇到的困難和問題。五、教學流程1.導入（5分鐘）

教師通過展示電動機和發(fā)電機的圖片，引導學生思考這些設備的工作原理，從而引出本節(jié)課的主題——通電導線在磁場中受到的力。

2.知識講解（15分鐘）

教師運用講授法，講解洛倫茲力的產(chǎn)生條件、大小計算和方向判斷等理論知識。在講解過程中，教師可以通過舉例和互動提問，幫助學生理解和掌握相關知識。

3.實驗演示（10分鐘）

教師安排實驗環(huán)節(jié)，讓學生親自動手操作，觀察實驗現(xiàn)象。實驗過程中，教師引導學生注意觀察洛倫茲力的方向和大小，并解釋實驗現(xiàn)象。

4.小組討論（5分鐘）

教師組織學生進行小組討論，讓學生分享實驗觀察到的現(xiàn)象，以及如何運用所學知識解釋這些現(xiàn)象。討論過程中，教師引導學生深入思考，提高學生的科學思維能力。

5.總結與拓展（5分鐘）

教師對本節(jié)課的主要內(nèi)容進行總結，強調(diào)洛倫茲力的產(chǎn)生條件、大小計算和方向判斷等重要知識點。同時，教師可以提出一些拓展問題，激發(fā)學生的學習興趣和主動性。

6.課堂測評（5分鐘）

教師進行課堂測評，了解學生對洛倫茲力的掌握程度。通過提問、填空、解答等方式，檢查學生對知識的吸收情況。

7.課后作業(yè)（課后自主完成）

教師布置相關作業(yè)，讓學生鞏固所學知識。作業(yè)包括理論知識復習、實驗報告撰寫等，旨在提高學生的實踐操作能力和科學思維能力。

整個教學流程共計45分鐘。在教學過程中，教師要注意關注學生的學習情況，針對學生的困難點和疑問進行解答和指導，以確保教學效果。同時，教師要充分運用多種教學方法和手段，激發(fā)學生的學習興趣，提高學生的參與度。六、教學資源拓展1.1磁現(xiàn)象的基礎知識：磁鐵的性質(zhì)、磁場的分布、磁力線的特點等。

1.2電流和磁場的關系：電流產(chǎn)生的磁場、磁場對電流的作用等。

1.3洛倫茲力的應用：電動機、發(fā)電機、磁懸浮列車等。

1.4相關科學家的事跡：奧斯特、安培、法拉第等。

1.5磁場和電流的相互作用：電磁感應、電磁波的產(chǎn)生等。

1.6現(xiàn)代磁技術的發(fā)展：超導磁體、核磁共振等。

2.拓展建議：

2.1學生可以閱讀相關書籍，深入了解磁場和電流的相互作用、電磁感應等基礎知識。

2.2學生可以查閱資料，了解磁現(xiàn)象在日常生活和科技領域的應用，如磁性材料、磁卡、磁盤等。

2.3學生可以進行家庭小實驗，如制作簡易電動機、發(fā)電機等，親身體驗洛倫茲力的作用。

2.4學生可以參加學校組織的科普講座、展覽等活動，拓寬對磁場和電流知識的了解。

2.5學生可以利用網(wǎng)絡資源，觀看有關磁場和電流的科普視頻，形象地了解相關知識。

2.6學生可以進行小組討論，共同探討磁場和電流在現(xiàn)代科技領域中的應用和發(fā)展前景。七、教學反思本節(jié)課結束后，我進行了教學反思，以下是我對本次教學的一些思考和總結。

首先，我在導入環(huán)節(jié)通過展示電動機和發(fā)電機的圖片，成功引起了學生的興趣，使他們更加關注本節(jié)課的主題。但在知識講解環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)部分學生對于洛倫茲力的理解存在困難，因此在接下來的教學中，我需要更加注重理論聯(lián)系實際，通過具體實例和實驗現(xiàn)象，幫助學生深入理解洛倫茲力的產(chǎn)生條件、大小計算和方向判斷。

其次，在實驗演示環(huán)節(jié)，學生們的參與度較高，實驗現(xiàn)象也直觀地展示了洛倫茲力的作用。但在小組討論環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)部分學生對于如何運用所學知識解釋實驗現(xiàn)象仍存在一定的困惑。因此，在今后的教學中，我需要更加關注學生的思維過程，引導學生運用科學思維方法，提高他們的分析和解決問題的能力。

此外，在總結與拓展環(huán)節(jié)，我提出了些拓展問題，旨在激發(fā)學生的學習興趣和主動性。但部分學生對于這些問題仍感到難以理解。因此，我需要進一步調(diào)整教學策略，設計更具挑戰(zhàn)性和啟發(fā)性的問題，引導學生在課后進行深入思考。

最后，在課堂測評環(huán)節(jié)，我通過提問、填空、解答等方式了解學生對洛倫茲力的掌握程度。但發(fā)現(xiàn)部分學生在回答問題時，仍然存在緊張和恐懼心理。針對這一現(xiàn)象，我需要在今后的教學中，更多地鼓勵學生，增強他們的自信心，培養(yǎng)他們積極思考、勇敢發(fā)言的良好習慣。八、課堂小結，當堂檢測1.課堂小結：

(1)學生總結洛倫茲力的產(chǎn)生條件、大小計算和方向判斷等理論知識。

(2)學生分享實驗觀察到的現(xiàn)象以及如何運用所學知識解釋這些現(xiàn)象。

(3)學生闡述磁場和電流之間的相互作用在日常生活和科技領域的應用。

2.當堂檢測：

(1)選擇題：判斷洛倫茲力產(chǎn)生的條件。

a.電流方向與磁場方向平行時，導線不受洛倫茲力作用。

b.電流方向與磁場方向垂直時，導線受最大的洛倫茲力作用。

c.電流方向與磁場方向任意夾角時，導線受洛倫茲力作用。

d.電流方向與磁場方向反向時，導線不受洛倫茲力作用。

(2)填空題：完成洛倫茲力大小計算公式。

F=_______×_______×_______×sinθ

(3)解答題：分析實驗現(xiàn)象，運用所學知識解釋導線在磁場中受到的力。

(4)應用題：設計一個簡單的電路，利用洛倫茲力原理制作一個裝置。

教師根據(jù)學生的回答情況和當堂檢測結果，了解學生對洛倫茲力的掌握程度，針對學生的薄弱環(huán)節(jié)進行課后輔導和講解。同時，鼓勵學生在課后進行自主學習，鞏固所學知識，提高實踐操作能力和科學思維能力。內(nèi)容邏輯關系①導線中有電流流過

②導線處于磁場中

③電流方向與磁場方向不平行

2.洛倫茲力的大小計算：

①公式：F=BILsinθ

②單位：牛頓(N)

③注釋：B為磁場強度，I為電流強度，L為導線長度，θ為電流方向與磁場方向的夾角

3.洛倫茲力的方向判斷：

①右手定則：握住導線，讓大拇指指向電流方向，四指彎曲的方向即為洛倫茲力的方向

②左手定則：握住導線，讓大拇指指向磁場方向，四指彎曲的方向即為洛倫茲力的方向

4.磁場和電流的相互作用：

①電磁感應：磁場變化產(chǎn)生電流

②電動機：電流在磁場中受力產(chǎn)生運動

③發(fā)電機：磁場變化產(chǎn)生電流

5.洛倫茲力的應用：

①磁懸浮列車：利用洛倫茲力實現(xiàn)列車與軌道的懸浮

②電動機：利用洛倫茲力實現(xiàn)電能轉化為機械能

③電磁鐵：利用洛倫茲力產(chǎn)生磁性，實現(xiàn)吸附和懸掛物體

板書設計：

一、洛倫茲力的產(chǎn)生條件

1.導線中有電流流過

2.導線處于磁場中

3.電流方向與磁場方向不平行

二、洛倫茲力的大小計算

1.公式：F=BILsinθ

2.單位：牛頓(N)

3.注釋：B為磁場強度，I為電流強度，L為導線長度，θ為電流方向與磁場方向的夾角

三、洛倫茲力的方向判斷

1.