教学设计-探究安培力

第三节探究安培力【教材分析】学生在初中已经对磁场有了初步的认识，并且初步了解了通电导体在磁场中受力的情况，但是对于如何用左手定则判断安培力的方向及安培力的大小与哪些因素有关还有一定的疑问。本教材安排了两个实验探究活动，分别探究安培力的方向和大小。定量探究影响安培力大小的因素是本节课的重点，教材采用控制变量法，既可以让学生动手操作，培养学生的探究能力和独立思考的能力，又可以帮助学生理解安培力大小的计算公式。同时，本节课的内容也为后面洛仑兹力的学习打下了基础。【学情分析】通过初中的学习，学生已经对安培力有了初步的认识，同时通过前面第二节内容的学习，学生进一步了解了磁场对通电导线的作用，并具有了一定的探究能力和探究意识，同时也具备了在实验中总结规律的能力，为本节课的实验探究奠定了基础。但是对于左手定则所涉及的空间关系的理解还存在一定的疑问。【教学目标】1.知识与技能（1）理解左手定则，并学会用左手定则判断安培力的方向。（2）知道安培力的大小与哪些因素有关，能够得出安培力的计算公式。（3）学会利用安培力去分析和计算实际问题。-2-2.过程与方法（1）通过对左手定则的学习，理解磁场方向、电流方向和安培力方向三者之间的关系，从而培养学生空间想象能力。（2）通过实验探究影响安培力大小的因素，培养学生用“控制变量法”研究问题的方法。（3）通过实验探究，培养学生动手操作能力和总结归纳能力。3.情感、态度和价值观（1）通过对安培力的探究，激发学生探究的兴趣，培养学生探究问题、处理数据、总结归纳的能力，让学生养成良好的科学态度。（2）通过对本节课的学习，让学生知道安培力是实际应用中很重要的一种力，广泛用于电动机、电流表、发电机等多种设备，进一步激发学生探究的兴趣和好奇心。【教学重点】掌握左手定则，并学会用左手定则确定安培力的方向；学会计算安培力的大小。【教学难点】对左手定则所涉及的空间关系的理解及左手定则的应用。【教学过程设计】教学环节和教学内容教师活动学生活动设计意图[新课导入]1、播放图片：电磁炮、电动车、电动玩具、发电机等创设情境，引起学生兴趣思考1：这些都是谁给他们提供了动通过学生熟悉的例子，引起-3-2、复习回顾：力？思考2：磁场对电流的力是什么力？这个力有什么特点？学生的兴趣，激发学生的思考[新知学习]磁场对电流在作用力称为安培力。思考：我们应从哪些方面研究一个力？一、安培力的方向【问】安培力的方向与哪些因素有关？【实验探究1】当通电导线方向与磁场方向垂直时，通电导线所受的安培力方向。提出问题（引导学生从大小、方向等因素进行探究）引导学生进行猜想，进行初步分析后，让学生进行实验探究学生思考、回答问题按照如图所示装置连接好电路，进行实验探究，记录实验现象，引导学生进行进一步思考，为实验探究做准备让学生进行自主探究，培养学生的思考能力和表示电流方垂直纸面向外表示电流方垂直纸面向里-4-次数磁场方向电流方向安培力方向1向下垂直纸面向外2垂直纸面向里3向上4垂直纸面向外通过实验引导学生得出结论得出结论得出结论：安培力的方向与磁场方向、电流方向有关动手操作能力、实验探究能力培养学生总结归纳能力-5-【结论】伸开左手，使大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，把手放入磁场中让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向电流的方向，那么，大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。【思考】利用左手定则如何解释P76图3-2-6的现象？【练习】确定导体的受力方向、磁场的方向、电流的方向创设情景，提出问题引导学生进行猜想，进行初步分析后，让学生进行实验探究思考并回答问题猜想：安培力的大小可能与磁场的强弱、电流的大小、导线的长度有关使用以上实验装置进行实验探究，记加深学生对左手定则的理解及应用让学生学会用控制变量法探究问题，体会探究的乐趣，学会科学探究的方法-6-二、安培力的大小【思考】安培力的大小与哪些因素有关？【实验探究2】实验1：保持磁场及在磁场中的导线长度恒定，研究电流大小对安培力的影响：I/A00.511.5F安/N实验2：保持磁场及电流大小恒定，研究在磁场中的导线长度对安培力的影响：L/mL2L3L4LF安/N实验3：保持电流大小及导线长度恒定，研究在磁场强弱对安培力的影响：引导学生得出结论录数据并得出结论-7-B/TT2T3T4TF安/N【结论】结论1：当磁场强度B与导线长度L不变时，安培力的大小F与电流大小I成正比；结论2：当磁场强度B与电流大小I不变时，安培力的大小F与导线长度L成正比；结论3：当电流大小I与导线长度L不变时，安培力的大小F与磁场强度B成正比。通电导线在同一磁场中受到的安培力大小F，既与导线的长度L成正比，又与导线中的电流成正比，即与I和L的乘积IL成正比，F∝BIL，不管电流I和导线长度L怎样改变，比值ILF总引导学生进一步得出结论布置课堂练习，并让学生投影答案，对学生的答案及讲解进行评价学生练习，并投影答案，讲解解答过程让学生学以致用，同时通过讲解，锻炼学生的语言组织能力-8-是确定的。在不同的磁场中，这一比值一般是不同的。可见，该比值是由磁场本身决定的，它应反映磁场的某种性质。F=BIL（B与I垂直，L为有效长度）【练习】在地球赤道附近，地磁场可视为沿南北方向的匀强磁场，磁感应强度的大小为5.0x10-5T.假设在赤道上沿东西方向水平放置一根长为10m的直导线，其中通有从西向东的电流2.0A.求：地磁场对这根导线的安培力有多大？方向如何？[课堂小结]教师与学生一起归纳本节内容教师提问小组讨论，总结问题知识点重现，加深印象[练习与作业]练习：把一小段通电直导线布置练习及作业完成练习及作业加深学生在对所学-9-放入磁场中，导线受到安培力的作用，关于安培力的方向，下列说法中正确的是（）A.安培力的方向一定跟磁感应强度的方向相同B.安培力的方向一定跟磁感应的方向垂直，但不一定跟电流方向垂直C.安培力的方向一定跟电流方向垂直，但不一定跟磁感应方向垂直D.安培力的方向一定跟电流方向垂直，也一定跟磁感应强度方向垂直作业：课本82页第2题内容的理解和认识【板书设计】第三节探究安培力一、安培力：磁场对电流的作用力二、探究安培力（控制变量法）1.安培力的方向：左手定则2.安培力的大小：影响因素：①磁场的强弱；②电流的大小；③导线的长度-10-计算公式：F=BIL（B与I垂直，L为有效长度）【教学反思】从本节课来看，由于本节探究性比较强，课堂气氛活跃；同时，本节课探究内容较多，小组活动形式多样，也很好地借助了实验探究及多媒体功能，课堂有效形成互动，不但学生对知识的掌握理解很好，而且教学过程能渗透素质教育，达到预想效果。