人教版高二物理選修磁場對通電導(dǎo)線的作用 省賽獲獎

課節(jié)磁場對通電導(dǎo)線的作用課型新授課教材分析磁場對通電導(dǎo)線的作用本節(jié)的內(nèi)容選自人民教育出版社物理選修1-1第二章第三節(jié)。本節(jié)內(nèi)容是在學(xué)習(xí)磁場基本概念的基礎(chǔ)上，進一步通過實驗探究和邏輯推理讓學(xué)生了解磁場對通電導(dǎo)線的作用。本節(jié)內(nèi)容的重點是判斷安培力的方向和對安培力大小表達式的理解?？臻g想象能力對本節(jié)的學(xué)習(xí)至關(guān)重要。本節(jié)內(nèi)容為后面學(xué)習(xí)“磁場對運動電荷的作用”做鋪墊。磁場對通電導(dǎo)線的作用教材設(shè)置了多種實驗探究，激發(fā)學(xué)生的思考，探究物理規(guī)律，并通過實例分析讓學(xué)生認識生活中常見現(xiàn)象和科學(xué)技術(shù)，學(xué)會應(yīng)用物理知識解決實際問題，體現(xiàn)“生活無處不物理”的新課程理念。學(xué)情分析學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了磁場的相關(guān)知識。會用安培定則判斷電流周圍的磁場。學(xué)生還不知道安培力的大小和方向。本節(jié)中的左手定則涉及三個物理量的方向，而學(xué)生的空間想象能力不足，因此，在教學(xué)中利用模型讓學(xué)生直觀地去觀察。在探究安培力大小表達式時，讓學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象，歸納實驗結(jié)果。培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和對實驗的歸納總結(jié)能力。教學(xué)目標知識與技能1.知道什么是安培力，知道勻強磁場中影響通電導(dǎo)線所受安培力的大小和方向的因素；2.會用左手定則熟練地判定安培力的方向；3.理解磁感應(yīng)強度B的定義式、物理意義和單位；4.了解電動機的工作原理，知道電動機在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。過程與方法1.情景導(dǎo)入：利用魔術(shù)表演，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情；2.知識講授：利用ppt講解和實際演示操作相結(jié)合；3.分組制作：分組制作迷你電動機，開發(fā)學(xué)生的動手能力；情感與態(tài)度1.通過小組分工合作，共同完成項目任務(wù)，增強學(xué)生的團隊意識和合作精神；2.培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力。3.通過分組制作迷你電動機，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。重點左手定則以及安培力表達式。難點磁場方向、電流方向和安培力方向三者的關(guān)系。教學(xué)方法講授法、實驗探究法、演示指導(dǎo)法、任務(wù)驅(qū)動法。教學(xué)準備教學(xué)課件、多媒體電腦、平板電腦、魔術(shù)道具、泡沫、三種顏色的塑料棍、安培力演示儀、導(dǎo)線、開關(guān)、電流表、電源、銅線、剪刀、五號電池、磁鐵。教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖組織教學(xué)1min檢查出缺席情況。向老師問好調(diào)整進入狀態(tài)導(dǎo)入新課2min在上課之前，老師想給大家表演個小魔術(shù)“意念螺絲”，這是一個螺絲，上面有一個螺絲帽。我現(xiàn)在要用意念控制它，讓它旋轉(zhuǎn)。接下來就是見證奇跡的時候，轉(zhuǎn)，停，再轉(zhuǎn)，停。提問：螺絲帽為什么會動呢？（受力）那是什么力呢？它的大小和方向有什么特點呢？我們這節(jié)課就來研究這個問題：磁場對通電導(dǎo)線的作用進入情景激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。知識儲備1min我們把通電導(dǎo)線在磁場中受到的力稱為安培力。大家知道，奧斯特首先發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，打開了電與磁聯(lián)系的大門。之后，物理學(xué)家們想，既然電流對磁場有力的作用，那磁場對電流有沒有作用呢？安培重復(fù)了奧斯特的實驗，并有了新的發(fā)現(xiàn)，人們?yōu)榱思o念安培在此領(lǐng)域的卓越貢獻，將其命名為安培力。貯備知識介紹安培力命名的由來。切入主題1min首先我們從方向上來認識一下安培力提問：大家猜想一下，安培力的方向可能與哪些因素有關(guān)呢？（電流方向，磁場的方向）提問：當我們研究問題時，同時遇到多個未知量，怎么辦呢？（采用控制變量法）學(xué)生討論進行猜想引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)新知。探究安培力的方向4min播放實驗微課視頻教師總結(jié)：由實驗可以看出，磁場的方向或電流的方向發(fā)生改變時，安培力的方向也隨之發(fā)生改變。那么它們之間是否有規(guī)律可循呢？學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象引發(fā)學(xué)生思考。合作探究2min現(xiàn)在，老師把實驗的四種情況簡易圖畫出來。紅色箭頭表示電流方向，藍色代表磁場的方向，黃色箭頭即為安培力的方向。提問：哪組組的同學(xué)來描述一下？可見，安培力方向和電流、磁場的方向三者之間的關(guān)系是確定的。以后我們就可以用這個模型來判斷出安培力的方向。做題時，拿著?？荚嚂r也得帶著。攜帶起來很不方便。能不能用一個既簡單又方便方法來判斷方向呢？小組討論，搭建模型。更加直觀的了解三者方向的關(guān)系。左手定則1min請同學(xué)們伸出左手，是拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面內(nèi)，讓磁感線傳入手心，并使四指指向電流的方向，那么拇指所指的方向就是安培力的方向。這就是左手定則。了解左手定則。更好地掌握左手定則左手定則練習(xí)題4min下圖表示一根放在磁場里的通電導(dǎo)線，直導(dǎo)線與磁場方向垂直。圖中分別標明了電流、磁場和安培力這三個量中的兩個方向，試標出第三個量的方向。安培平行導(dǎo)線實驗：兩條平行的通電直導(dǎo)線之間會通過磁場發(fā)生相互作用。你能判斷通電后它們的作用力嗎？魔術(shù)大揭秘（解釋螺絲為什么會轉(zhuǎn)動）小組合作，配合學(xué)習(xí)。鞏固左手定則。探究安培力的大小7min1.猜想：安培力的大小可能與哪些因素有關(guān)呢？用什么方法來研究？（控制變量法）2.實驗儀器：安培力演示儀、電流表、滑動變阻器、電源、開關(guān)、導(dǎo)線操作步驟：（1）安培力與電流強弱的關(guān)系保證磁場強弱和導(dǎo)線在磁場中的長度不變。先讓電流為A，大家看指針偏轉(zhuǎn)幾個格？現(xiàn)在調(diào)節(jié)滑片，讓電流表示數(shù)為A，指針偏轉(zhuǎn)幾個格？提問：通過剛才的實驗，你能得出什么結(jié)論呢？結(jié)論：在其他因素不變的前提下，電流加倍，安培力也增大一倍，即安培力的大小與電流大小成正比。（2）安培力與導(dǎo)線在磁場中的長度的關(guān)系下面我們保證磁場強弱和電流的強弱不變，此時電流表為A，看安培力的大小與導(dǎo)線在磁場中長度的關(guān)系。先接23兩個接線柱，大家看指針偏轉(zhuǎn)幾個格？現(xiàn)換接12接線指針偏轉(zhuǎn)幾個格？提問：通過剛才的實驗，你能得出什么結(jié)論呢？結(jié)論：在其他因素不變的前提下，導(dǎo)線在磁場中的長度加倍，安培力也增大一倍，即安培力的大小與導(dǎo)線在磁場中的長度成正比。F∝IF∝LB=F/ILFB=F/ILF=BILF∝ILB與電流的強弱和導(dǎo)線在磁場中的長度有關(guān)沒？（沒有）。那它與什么有關(guān)呢？只改變磁場的強弱，來看看這個比值有什么變化？（3）B與磁場強弱的關(guān)系保證電流強弱和導(dǎo)線在磁場中的長度不變，增加磁場的強度，觀看指針偏轉(zhuǎn)幾個格？結(jié)論：磁場越強，安培力越大，F(xiàn)/IL就越大。精確的實驗表明，磁場強弱增加一倍，安培力也增加一倍。學(xué)生根據(jù)實驗現(xiàn)象，得出結(jié)論教師演示實驗，引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)的能力。磁感應(yīng)強度1min比例系數(shù)B只與磁場的強弱有關(guān)。我們就用B來反映磁場的強弱，將其稱之為磁感應(yīng)強度，用符號B來表示。它單位是特斯拉，用T來表示。提問：能反映磁場的強弱，它是標量是矢量？我們規(guī)定小磁針靜止時N極所指的方向（磁場的方向）為磁感應(yīng)強度的方向。配合學(xué)習(xí)了解磁感應(yīng)強度安培力大小表達式1min通過以上的實驗事實的分析，我們得出安培力大小的表達式：F=BIL提問：那么這個公式的使用條件是什么？（指圖說）電流方向和磁場方向垂直。當電流方向與磁場方向垂直的時候，F(xiàn)=ILB才成立。強調(diào)安培力F=BIL的條件學(xué)以致用1min思考與討論：線圈在磁場中如何運動段通電導(dǎo)線所受安培力的方向？段通電導(dǎo)線所受安培力的方向？3.通電矩形線圈在磁場中如何運動呢？（轉(zhuǎn)動）思考問題為引出電動機做鋪墊動手制作10min以上只是我們的理論分析，事實上是不是這樣呢？教師展示：轉(zhuǎn)動的線圈同學(xué)們能不能利用老師提供的器材，發(fā)揮你們說的創(chuàng)造力，制作一個會轉(zhuǎn)動的線圈呢？實驗儀器：設(shè)計、動手實踐。學(xué)中做，做中學(xué)；培養(yǎng)合作能力和創(chuàng)新意識。電動機1min通過親身的體驗，我們知道通電線圈在磁場中確實會發(fā)生轉(zhuǎn)動，電動機就是根據(jù)這個原理設(shè)計的。教師展示三相電機：介紹定子和轉(zhuǎn)子其中轉(zhuǎn)動的部分叫轉(zhuǎn)子。固定不動的部分為定子，它可以磁鐵，也可以是線圈。左圖是一種電動機的定子和轉(zhuǎn)子。電動機在我們的生活中應(yīng)用廣泛，與我們的生活是密不可分的，比如說夏天常用的電風(fēng)扇，外出旅游乘坐的高鐵，以及現(xiàn)在比較科學(xué)前沿的智能機器人，都是應(yīng)用電動機的原理制作而成的，我們的生活因為有了電動機而變得更加豐富多彩了解電動機工作原理，動腦思考、開闊思維。學(xué)以致用，理論與實踐相結(jié)合。課堂小結(jié)1min通過本節(jié)課你有什么收獲？梳理知識鞏固知識教師總結(jié)1min通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，我們深深的體會到物理就在我們的生活中，可見、可聞、可做。并且體會到控制變量法是研究復(fù)雜問題的一種有效手段，并把這種思想運動到我們的生活中去，你會發(fā)現(xiàn)“生活無處不物