高中物理新課程教學(xué)設(shè)計(jì)案例及分析

1、高中物理新課程教學(xué)設(shè)計(jì)案例及分析磁感應(yīng)強(qiáng)度一、三維目標(biāo)（一）知識(shí)與技能1、知道磁感應(yīng)強(qiáng)度B的物理意義。2、了解磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是如何規(guī)定的。3、理解磁感應(yīng)強(qiáng)度B的定義。4、會(huì)用磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式實(shí)行相關(guān)計(jì)算。1、通過對(duì)電場(chǎng)的研究方法類比探究描述磁場(chǎng)的物理量。2、利用控制變量法探究磁場(chǎng)力與電流及長(zhǎng)度的關(guān)系。3、通過演示實(shí)驗(yàn)，分析總結(jié)，獲取知識(shí)。4、體會(huì)比值法定義物理量。（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀使學(xué)生學(xué)會(huì)由個(gè)別事物的個(gè)性來理解一般事物的共性的科學(xué)方法。 二、分析教學(xué)內(nèi)容、確定重點(diǎn)難點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度是電磁學(xué)的重要概念之一，是本節(jié)的重點(diǎn)。同時(shí)磁場(chǎng)對(duì)磁極和電流的作用力遠(yuǎn)比電場(chǎng)對(duì)電荷的作用力復(fù)雜，怎樣建立磁感

2、應(yīng)強(qiáng)度的概念是本課教學(xué)的難點(diǎn)。三、分析學(xué)生狀況、創(chuàng)設(shè)問題情境在引入磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念時(shí)，基于學(xué)生接受水平不是太強(qiáng)，讓學(xué)生首先回憶在學(xué)習(xí)電場(chǎng)強(qiáng)度時(shí)的探究方法。即通過從電場(chǎng)的基本性質(zhì)入手尋找描述電場(chǎng)的物理量，讓他們類比從磁場(chǎng)的基本性質(zhì)著手尋找描述磁場(chǎng)的物理量，這樣能夠降低教學(xué)難度。電場(chǎng)磁場(chǎng)基本性質(zhì)物理量物理意義方向定義式這樣設(shè)計(jì)增加了學(xué)生參與的活動(dòng)以增進(jìn)學(xué)生對(duì)類比方法的理解，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)探究方案的水平和歸納水平。四、設(shè)計(jì)和指導(dǎo)學(xué)生探究的教學(xué)策略探究式學(xué)習(xí)是新一輪課程改革中物理課程標(biāo)準(zhǔn)里提出的重要課程理念，其宗旨是改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，突出學(xué)生的主體地位。對(duì)學(xué)生來說，學(xué)習(xí)是一種經(jīng)歷，

3、其中少不了學(xué)生自己的親自體驗(yàn)，老師不能包辦代替。物理教學(xué)要重視科學(xué)探究的過程，要從重視和設(shè)計(jì)學(xué)生體驗(yàn)學(xué)習(xí)入手，讓學(xué)生置身于一定的情景，去經(jīng)歷、感受。通過上面的復(fù)習(xí)我們能夠得到磁場(chǎng)的探究方法，即從磁場(chǎng)的基本性質(zhì)出發(fā)，通過磁場(chǎng)對(duì)磁極和電流的作用來尋找描述磁場(chǎng)的物理量。能夠通過小磁針的北極受力來規(guī)定磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，但是因?yàn)樾〈裴樣心蠘O和北極，而不是磁單極子，兩極受力會(huì)平衡，所以無法通過小磁針受力來定義磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。教師指導(dǎo)學(xué)生通過磁場(chǎng)對(duì)電流元的作用力來定義磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。在探究的過程中指導(dǎo)學(xué)生使用控制變量法來探究力與電流元的關(guān)系，然后類比電場(chǎng)比值法定義磁感應(yīng)強(qiáng)度。五、教學(xué)手段 蹄形磁鐵、電源

4、、滑動(dòng)變阻器、電流表、金屬桿、導(dǎo)線、鐵架臺(tái)、投影儀、投影片等六、教學(xué)過程（一）復(fù)習(xí)提問如下表所示，填充電場(chǎng)中內(nèi)容，并猜測(cè)磁場(chǎng)中填充內(nèi)容：電場(chǎng)磁場(chǎng)基本性質(zhì)物理量物理意義方向定義式（二）引入新課磁場(chǎng)不但具有方向，而且也具有強(qiáng)弱，為表征磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向就要引入一個(gè)物理量。怎樣的物理量能夠起到這樣的作用呢？ 今天我們用相類似的方法來學(xué)習(xí)描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量磁感應(yīng)強(qiáng)度。（三）實(shí)行新課1、磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向（板書）電場(chǎng)和磁場(chǎng)都是客觀存有的。我們想想，電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是如何規(guī)定的？對(duì)磁場(chǎng)我們能夠采用同樣的方法來研究。物理學(xué)規(guī)定：在磁場(chǎng)中的任一點(diǎn)，小磁針北極受力的方向，亦即小磁針靜止時(shí)北極所指的方向，就是該

5、點(diǎn)的磁場(chǎng)方向，亦即磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向。（板書）問題：磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小能否從小磁針受力的情況來研究？同學(xué)分析討論后結(jié)果：不能。因?yàn)樾〈裴槻粫?huì)單獨(dú)存有一個(gè)磁極，小磁針靜止時(shí)，兩個(gè)磁極所受合力為零，所以無法從小磁針受力的角度確定磁場(chǎng)的強(qiáng)弱。既無法定義磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。提問：那么通過什么來研究磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小呢？磁場(chǎng)除了對(duì)放入其中的小磁針有力的作用，還對(duì)電流有力的作用，所以我們通過電流在磁場(chǎng)中受力的角度去研究。2、磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。ò鍟┭芯侩妶?chǎng)時(shí)我們通過試探電荷受到的力與電量的比值定義電場(chǎng)強(qiáng)度。在物理學(xué)中，把很短一段通電導(dǎo)線中的電流I與導(dǎo)線長(zhǎng)度L的乘積IL叫做電流元。但要使導(dǎo)線中有電流，就要把它連接到

6、電源上，所以孤立的電流元是不存有的。那我們?cè)鯓友芯看艌?chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度呢？能夠在磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向都相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，研究較長(zhǎng)的一段通電導(dǎo)線的受力情況，從而推知一小段電流元的受力情況。下面我們通過控制變量法探究磁場(chǎng)力與長(zhǎng)度、電流之間的關(guān)系。演示實(shí)驗(yàn)： 如圖所示，三塊相同的蹄形磁鐵并列放置，能夠認(rèn)為磁極間的磁場(chǎng)是均勻的，將一根直導(dǎo)線懸掛在磁鐵的兩極間，有電流通過時(shí)導(dǎo)線將擺動(dòng)一個(gè)角度，通過這個(gè)角度我們能夠比較磁場(chǎng)力的大小，分別接通“1、2”、“1、3”和“1、4”能夠改變導(dǎo)線通電部分的長(zhǎng)度，電流強(qiáng)度由外部電路控制。（1）先保持導(dǎo)線通電部分的長(zhǎng)度不變，改變電流的大小。學(xué)生分析得出結(jié)論：通電導(dǎo)線長(zhǎng)度一

7、定時(shí)，電流越大，導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力就越大。（2）然后保持電流不變，改變導(dǎo)線通電部分的長(zhǎng)度。1234NNSS圖1學(xué)生分析得出結(jié)論：電流一定時(shí)，通電導(dǎo)線越長(zhǎng)，磁場(chǎng)力越大。精確的實(shí)驗(yàn)表明，通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的磁場(chǎng)力的大小，既與導(dǎo)線的長(zhǎng)度L成正比，又與導(dǎo)線中的電流I成正比，即與I和L的乘積成正比，用公式表示為F=BIL，式中B為比例系數(shù)。問題：比例系數(shù)B有何物理意義呢？演示：在不同的蹄形磁鐵的磁場(chǎng)中做上面的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)：（1）在同一磁場(chǎng)中，不管I、L如何改變，比值B總是不變的。（2）I、L不變，但在不同的磁場(chǎng)中，比值B是不同的。可見，B是由磁場(chǎng)本身決定的，在電流I、導(dǎo)線長(zhǎng)度L相同的情況下，電流所受

8、的磁場(chǎng)力越大，比值B越大，表示磁場(chǎng)越強(qiáng)，所以我們就用這個(gè)比值來表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，即將這個(gè)比值定義為磁感應(yīng)強(qiáng)度。磁感應(yīng)強(qiáng)度（板書）A、定義：在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線，所受的磁場(chǎng)力F跟電流I和導(dǎo)線長(zhǎng)度L的乘積IL的比值叫磁感應(yīng)強(qiáng)度。即 B=F/IL說明：如果導(dǎo)線很短很短，B就是導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度。B、物理意義：磁感應(yīng)強(qiáng)度B是表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量。C、單位：在國(guó)際單位制中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是特斯拉，簡(jiǎn)稱特，國(guó)際符號(hào)是T。1 T=1 N/AmD、方向：磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量。在磁場(chǎng)中的任一點(diǎn)，小磁針北極受力的方向，亦即小磁針靜止時(shí)北極所指的方向，就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向，亦即磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向。一些磁場(chǎng)的

9、磁感應(yīng)強(qiáng)度大?。ㄒ娊滩腜84表3.2-1）（四）小結(jié)1、磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向物理學(xué)規(guī)定：在磁場(chǎng)中的任一點(diǎn)，小磁針北極受力的方向，亦即小磁針靜止時(shí)北極所指的方向，就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向，亦即磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向。（板書）2、磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小A、定義：在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線，所受的磁場(chǎng)力F跟電流I和導(dǎo)線長(zhǎng)度L的乘積IL的比值叫磁感應(yīng)強(qiáng)度。即 B=F/ILB、物理意義：磁感應(yīng)強(qiáng)度B是表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量。C、單位：在國(guó)際單位制中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是特斯拉，簡(jiǎn)稱特，國(guó)際符號(hào)是T。1 T=1 N/AmD、方向：磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量。在磁場(chǎng)中的任一點(diǎn)，小磁針北極受力的方向，亦即小磁針靜止時(shí)北極所指的方向，就是該

10、點(diǎn)的磁場(chǎng)方向，亦即磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向。（五）板書（內(nèi)容與小結(jié)相同）（六）課堂訓(xùn)練1、下列關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的說法中正確的是（ ） A通電導(dǎo)線受磁場(chǎng)力大的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度一定大B通電導(dǎo)線在磁感應(yīng)強(qiáng)度大的地方受力一定大C放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中各處的通電導(dǎo)線，受力大小和方向處處相同D磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向跟放在磁場(chǎng)中的通電導(dǎo)線受力的大小和方向無關(guān) 2、下列說法中錯(cuò)誤的是（ ）A磁場(chǎng)中某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，就是通以電流I、長(zhǎng)為L(zhǎng)的一小段導(dǎo)線放在該處時(shí)所受磁場(chǎng)力F與I、L的乘積的比值B一小段通電導(dǎo)線放在某處不受磁場(chǎng)力作用，則該處一定沒有磁場(chǎng)C一小段通電導(dǎo)線放在磁場(chǎng)中A處時(shí)受磁場(chǎng)力比放在B處大，則A處磁感應(yīng)強(qiáng)度比B處

11、的磁感應(yīng)強(qiáng)度大D因?yàn)锽 =FIL，所以某處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與放在該處的通電小段導(dǎo)線IL乘積成反比3、一根導(dǎo)線長(zhǎng)0.2m，通過3A的電流，垂直放入磁場(chǎng)中某處受到的磁場(chǎng)力是6×10-2N，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小是_T；如果該導(dǎo)線的長(zhǎng)度和電流都減小一半，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小是_T。（七）作業(yè)：1、課下閱讀課本第85頁(yè)科學(xué)漫步地球磁場(chǎng)與古地質(zhì)學(xué)2、完成P85“問題與練習(xí)”第1、2、3題。七、對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)的反思與評(píng)價(jià) 本節(jié)課的設(shè)計(jì)思路，即：學(xué)生通過類比主觀感受猜想與假設(shè)實(shí)驗(yàn)測(cè)量分析數(shù)據(jù)建立磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度的理解。這一探究過程很好地落實(shí)了本節(jié)課的重點(diǎn)：磁感應(yīng)強(qiáng)度概念的建立。讓學(xué)生用探究的方法，體驗(yàn)磁感應(yīng)強(qiáng)度概念的建立過程，應(yīng)當(dāng)是學(xué)生掌握磁感應(yīng)強(qiáng)度概念的最有效途徑。通過課前復(fù)習(xí)，創(chuàng)設(shè)本節(jié)課學(xué)習(xí)思路，在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生主動(dòng)嘗試、主動(dòng)探索、主動(dòng)理解和主動(dòng)發(fā)現(xiàn)，學(xué)生動(dòng)的多了，