教學設計《探究安培力》(共7頁)

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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 教學設計《探究安培力》 延安中學物理組 曹煒 教材分析 本節(jié)內(nèi)容不僅是與上章知識（磁場性質(zhì)）的聯(lián)系點，而且是學習電流表工作原理和推導洛倫茲力公式的基礎，在教材中承上啟下作用。反應與電學知識、力學知識之間密切聯(lián)系。是高中物理電磁學的重點部分。安培力與哪些因素有關的科學探究是采用控制變量法探究物理基本規(guī)律的一節(jié)課，涵蓋了科學探究的基本因素，讓學生在認知過程中體驗領悟科學探究的意義，掌握研究問題的科學方法。 學生情況分析 學生在學習本章節(jié)之前，已經(jīng)學習了磁場，知道了磁體和電流周圍磁場的性質(zhì)及特點，了解到磁體間的相互作用、電流周圍存在著磁場以及電

2、與磁之間有聯(lián)系。另外，學生通過高一物理“必修”課程的學習，經(jīng)歷了牛頓第二定律等實驗探究過程，已經(jīng)掌握了變量控制實驗探究的一些科學研究方法，為本節(jié)的探究性學習做了鋪墊。 設計思想 a.教學設計思路 本課時采用實驗探究教學法，讓學生在實驗探究的過程中，依從“問題—討論—實驗—交流歸納”的教學過程，學習觀察——歸納——總結(jié)的科學的思維方法，從生活實例中發(fā)現(xiàn)問題，提出問題，激發(fā)學生猜想、思考討論，進而確定實驗方案并進行實驗，得出結(jié)論。再將結(jié)論應用于實踐驗證。 b.本節(jié)課設計的教學流程圖如下： 情境激發(fā)→問題點撥→設計實驗步驟→實驗探究→結(jié)論形成→實際應用 教學目的 1．知識與技能

3、 知道什么是安培力，知道安培力與哪些因素有關，掌握安培力的計算公式，會計算勻強磁場中安培力的大小。會用左手定則判斷安培力的方向。 2．過程與方法 ①經(jīng)歷探究安培力與哪些因素有關的過程，以及如何確定安培力方向的探究過程。認識科學探究的意義。 ②體會控制變量法、等效替代法等思想方法。 3．態(tài)度、情感與價值觀 培養(yǎng)學生的觀察能力、分析綜合能力和主動與他人合作精神，實事求是的科學研究態(tài)度。 教學重點： 培力的計算公式，左手定則。 教學難點：勻強磁場中安培力大小與哪些因素有關的探究中對安培力影響因素猜想的引導，及增加磁體是哪個因素發(fā)生變化等學生容易弄錯問

4、題是本節(jié)教學難點。 難點問題教學預案 N S N S N S N S （1）猜想導線垂直磁場時，安培力大小與哪些因素有關時，引導學生以通電導線在磁場中會受安培力現(xiàn)象入手。從磁場、電流、導體三者來考慮學生可能猜想與磁場強弱、電流強度、導線長度、導線質(zhì)量、導體材料、橫截面積有關，應指出與導線質(zhì)量、材料、橫截面積等等是否有關，同學們可在課后再實驗探究，而據(jù)科學家研究發(fā)現(xiàn)與磁場強弱B、電流強度I、導線長度L有關，是什么關系呢？下面與同學們共同探究。 （2）探究通電導線在磁場中的長度對安培力的影響。多個蹄形磁鐵并排，增加并排磁鐵個數(shù)時，可能會有學生認為是增強了磁場，為了消除這種誤解

5、，老師以右圖分析，磁鐵中心磁感線疏密不變，磁場強弱不變，引導學生得出是磁場中導線長度變化了。 教學媒體 蹄形磁鐵、多媒體 蹄形磁鐵 通電導線 電源 鐵架臺 電流天平 教學過程 1.安培力的方向 教師活動 學生活動 設計意圖 引入 情景《海軍時報》2月1日報道：美國海軍試發(fā)電磁炮圖片介紹及實驗模擬電磁軌道炮發(fā)射過程引入課題。 設問：同學們在初中就學過通電的導線在磁場中會受到力的作用誰來給大家演示一下 學生講述實驗的裝置并演示實驗； 說明通電導線在磁場中受到力的作用 從學生興趣情境中引入問題，比較符合高中學生認識過程。 通過學生實驗使學生有直觀的認識。

6、 安 培 力 的 方 向 安培力的大小和方向與哪些因素有關？ 請同學們設計一些簡單的實驗來驗證 教師引導學生分析得出結(jié)論 安培力的方向和磁場方向、電流方向有關系. 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線所在的平面. 討論并給出設計方案 電流方向不變，改變磁場方向 磁場方向不變，改變電流方向 學生參與實驗的設計與操作并由學生來總結(jié)左手定則 小結(jié) 學生總結(jié)左手定則的應用 得出 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

7、線和通電導線所在的平面. 隨堂訓練 第一題，第二題 運用左手定則 達到及時鞏固 2、 安培力大小 提出問題 1.安培力的大小與哪些因素有關？ 猜想 安培力可能與通電導線的長度、電流以及磁場等因素有關。 通過左手定則的學習，學生能夠想到影響安培力的因素 怎樣驗證？ 同時多媒體展示實驗器材，要求利用所給的器材，自主進行實驗方案設計。 學生設計，明確要解決的問題，設計記錄表格（附表1） 探究安培力和通電導線的長度有關需要控制哪些物理量？ 為了探究安培力和磁場強弱有關需要控制哪些物理量？ 為了探究安培力和通電導線的電流大小有關

8、需要控制哪些物理量？ 為了下面探究活動順利進行，這環(huán)節(jié)是最重要的。充分讓學生積極思考，討論，自行設計方案 實驗過程 學生操作，并記錄實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論 教師歸納：1、結(jié)論規(guī)范總結(jié)表述： 2、方法點撥：“控制變量法”，介紹 完成表格1 這輪實驗、討論過程旨在培養(yǎng)學生基本探究、思維能力，對影響安培力方向的因素的理解更為深刻 定 量 實 驗 介紹實驗儀器 學生閱讀并回答問題 問題設置 1. 電流天平的工作原理？ 2. 使用方法 3怎樣控制螺線管內(nèi)部的磁感應強度 4.怎樣改變磁場中導線的長度 5.怎樣控制通過E形導線的電流？

9、 數(shù)據(jù)收集（見課本） 學生分析數(shù)據(jù)（教師補充完善） 結(jié)論 一段通電導體垂直磁場放置時，其所受安培力F既與導體的長度L成正比，又與導體中的電流I,及磁感應強度B成正比：　　　　　　　　　　　　 　即 F=KBIL 當物理量取國際單位時K=1 擴展 1. 當電流與磁場方向垂直時，F(xiàn) = ILB 2. 當電流與磁場方向平行時，F(xiàn)=0 3.當電流與磁場方向夾θ角時F = ILBsinθ 方法1.分解B 方法2.分解L取有效值 教師給出兩種特殊情況，讓學生來分

10、析第三種情況。 培養(yǎng)學生運用知識的能力。 小結(jié)： 1.安培力的大小： B和I垂直時： F=BIL B和I平行時：F＝0 若B和I成時θ角時：F=BILsinθ 2.安培力公式的適用條件； ①一般只適用于勻強磁場或在導線范圍內(nèi)是一個恒量； ②導線垂直于磁場； ③L為導線的有效長度； 附表1 實驗目的 試驗方法 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論 研究磁場強弱對安培力的影響 將線圈放到磁場中的不同位置 研究電流對安培力的影響 不同的電源 （滑動變阻器） 通電導線的長度 并排放兩個蹄形磁鐵 隨堂練習 1.出圖中通電導線棒所受安培力的方向。

11、 2.關于磁場安培力及電流方向正確的是 A.安培力垂直于通電導線 B.安培力垂直于磁場 C.安培力垂直于電流與磁場所決定的平面 D.電流垂直于磁場 3.下列關于通電直導線在勻強磁場中受安培力的說法，正確的有（ 　?。? A.安培力的方向與磁場方向垂直，同時又與電流方向垂直 B.若某段導線在磁場中取某一方向時受到的磁場力最大，此時導線必與磁場方向垂直 C.若導線受到的磁場力為0，導線所在處的磁感應強度必為0 D.安培力的大小只跟磁場的強弱和電流有關 4.列關于磁感應強度大小的說法中正確的是 （ ） A．通電導線受安培力大的地方磁感應強度一定大 B．磁感線的指向就是磁感應強度減小的方向 C．放在勻強磁場中各處的通電導線，受力大小和方向處處相同 D．磁感應強度的大小和方向跟放在磁場中的通電導線受力的大小和方向無關 課后思考 思考：同一通電導線在不同的磁場中受到大小相等的安培力 B在什么情況下最??？（作圖） 任意彎曲的通電導線的等效長度相當于連接導線兩端直線段的長度 思考：閉合通電回路在磁場中受安培力多大？ 專心---專注---專業(yè)