高中物理新課程教學(xué)設(shè)計案例及分析

1、高中物理新課程教學(xué)設(shè)計案例及分析磁感應(yīng)強(qiáng)度一、三維目標(biāo)（一）知識與技能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、會用磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式實行相關(guān)計算。1、通過對電場的研究方法類比探究描述磁場的物理量。2、利用控制變量法探究磁場力與電流及長度的關(guān)系。3、通過演示實驗，分析總結(jié)，獲取知識。4、體會比值法定義物理量。（三）情感、態(tài)度與價值觀使學(xué)生學(xué)會由個別事物的個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、確定重點難點磁感應(yīng)強(qiáng)度是電磁學(xué)的重要概念之一，是本節(jié)的重點。同時磁場對磁極和電流的作用力遠(yuǎn)比電場對電荷的作用力復(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。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，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)電場強(qiáng)度時的探究方法。即通過從電場的基本性質(zhì)入手尋找描述電場的物理量，讓他們類比從磁場的基本性質(zhì)著手尋找描述磁場的物理量，這樣能夠降低教學(xué)難度。電場磁場基本性質(zhì)物理量物理意義方向定義式這樣設(shè)計增加了學(xué)生參與的活動以增進(jìn)學(xué)生對類比方法的理解，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計探究方案的水平和歸納水平。四、設(shè)計和指導(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，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)計學(xué)生體驗學(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)我們能夠得到磁場的探究方法，即從磁場的基本性質(zhì)出發(fā)，通過磁場對磁極和電流的作用來尋找描述磁場的物理量。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，但是因為小磁針有南極和北極，而不是磁單極子，兩極受力會平衡，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)生通過磁場對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、、滑動變阻器、電流表、金屬桿、導(dǎo)線、鐵架臺、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，填充電場中內(nèi)容，并猜測磁場中填充內(nèi)容：電場磁場基本性質(zhì)物理量物理意義方向定義式（二）引入新課磁場不但具有方向，而且也具有強(qiáng)弱，為表征磁場的強(qiáng)弱和方向就要引入一個物理量。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)描述磁場強(qiáng)弱和方向的物理量磁感應(yīng)強(qiáng)度。（三）實行新課1、磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向（板書）電場和磁場都是客觀存有的。我們想想，電場強(qiáng)度的方向是如何規(guī)定的？對磁場我們能夠采用同樣的方法來研究。物理學(xué)規(guī)定：在磁場中的任一點，小磁針北極受力的方向，亦即小磁針靜止時北極所指的方向，就是該

5、點的磁場方向，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。因為小磁針不會單獨存有一個磁極，小磁針靜止時，兩個磁極所受合力為零，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？磁場除了對放入其中的小磁針有力的作用，還對電流有力的作用，所以我們通過電流在磁場中受力的角度去研究。2、磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。ò鍟┭芯侩妶鰰r我們通過試探電荷受到的力與電量的比值定義電場強(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。那我們怎樣研究磁場中某點的磁感應(yīng)強(qiáng)度呢？能夠在磁場的強(qiáng)弱和方向都相同的勻強(qiáng)磁場中，研究較長的一段通電導(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力與長度、電流之間的關(guān)系。演示實驗： 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，有電流通過時導(dǎo)線將擺動一個角度，通過這個角度我們能夠比較磁場力的大小，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)線長度一

7、定時，電流越大，導(dǎo)線所受磁場力就越大。（2）然后保持電流不變，改變導(dǎo)線通電部分的長度。1234NNSS圖1學(xué)生分析得出結(jié)論：電流一定時，通電導(dǎo)線越長，磁場力越大。精確的實驗表明，通電導(dǎo)線在磁場中受到的磁場力的大小，既與導(dǎo)線的長度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中做上面的實驗。實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)：（1）在同一磁場中，不管I、L如何改變，比值B總是不變的。（2）I、L不變，但在不同的磁場中，比值B是不同的。可見，B是由磁場本身決定的，在電流I、導(dǎo)線長度L相同的情況下，電流所受

8、的磁場力越大，比值B越大，表示磁場越強(qiáng)，所以我們就用這個比值來表示磁場的強(qiáng)弱，即將這個比值定義為磁感應(yīng)強(qiáng)度。磁感應(yīng)強(qiáng)度（板書）A、定義：在磁場中垂直于磁場方向的通電導(dǎo)線，所受的磁場力F跟電流I和導(dǎo)線長度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是表示磁場強(qiáng)弱的物理量。C、單位：在國際單位制中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是特斯拉，簡稱特，國際符號是T。1 T=1 N/AmD、方向：磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量。在磁場中的任一點，小磁針北極受力的方向，亦即小磁針靜止時北極所指的方向，就是該點的磁場方向，亦即磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向。一些磁場的

9、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小（見教材P84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：在磁場中的任一點，小磁針北極受力的方向，亦即小磁針靜止時北極所指的方向，就是該點的磁場方向，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：在磁場中垂直于磁場方向的通電導(dǎo)線，所受的磁場力F跟電流I和導(dǎo)線長度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是表示磁場強(qiáng)弱的物理量。C、單位：在國際單位制中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是特斯拉，簡稱特，國際符號是T。1 T=1 N/AmD、方向：磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量。在磁場中的任一點，小磁針北極受力的方向，亦即小磁針靜止時北極所指的方向，就是該

10、點的磁場方向，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、下列說法中錯誤的是（ ）A磁場中某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，就是通以電流I、長為L的一小段導(dǎo)線放在該處時所受磁場力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力作用，則該處一定沒有磁場C一小段通電導(dǎo)線放在磁場中A處時受磁場力比放在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因為B =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0.2m，通過3A的電流，垂直放入磁場中某處受到的磁場力是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頁科學(xué)漫步地球磁場與古地質(zhì)學(xué)2、完成P85“問題與練習(xí)”第1、2、3題。七、對教學(xué)設(shè)計的反思與評價 本節(jié)課的設(shè)計思路，即：學(xué)生通過類比主觀感受猜想與假設(shè)實驗測量分析數(shù)據(jù)建立磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念對磁感應(yīng)強(qiáng)度的理解。這一探究過程很好地落實了本節(jié)課的重點：磁感應(yīng)強(qiáng)度概念的建立。讓學(xué)生用探究的方法，體驗磁感應(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)生主動嘗試、主動探索、主動理解和主動發(fā)現(xiàn)，學(xué)生動的多了，