安培力教学设计

教科版《安培力》教学设计设计者：邱静学号：2011070143教科版选修3-1第三章第二节安培力姓名邱静学号2011070143一、教材分析本节是在初中物理的基础上进一步探究通电导线在磁场中受力的问题。在内容上承接上一届通电导线在其周围产生磁场，也为后面磁场对运动电荷的作用—洛伦兹力做铺垫。对于学生，在知识技能方面，要求学生通过安培力的学习，可以认识安培力，会判断安培力的方向，并且能够计算匀强磁场中的安培力大小，在实验过程中，进一步了解控制变量法，并能灵活运用于自己的学习和生活中，进而在情感上感受到物理学的神奇，发展其对科学的求知欲和好奇心，体验探究过程中的艰辛与喜悦。对比与人教版教材，教科版在内容上采取的是实验探究的方法得出安培力公式，这样不仅是学生可以亲身参与其中，也避免了人教版中直接抬出公式的教学盲点，而最后设计的发展空间，可以是更多学生得到课堂之外的拓展，从探究到拓展的过程，更有利于学生自主动手动脑，培养学生的自主探究的科学精神。二、学情分析对于一个高中生来说，他们已经学习了电流在其周围存在磁场的知识，具有一定的形象思维能力和较强的活动探究能力，但是他们对电动机却并不十分了解，对于控制变量这种实验探究方法也不是很熟悉，所以在本节的学习中，我把安培力的大小和方向设置为教学重点，而教学难点在于安培力的方向，对于安培力的方向，我在教学策略中运用了我们自己制作的安培力手套，这样可以简单明了的想同学们展示左手定则，也是避免了学生空间逻辑思维不足的缺点，而对于大小，我们运用了一个简单的自制演示仪，他可以很好的控制B，I，L，从而可以定性分析三者与安培力大小的关系，进而得出F=BLI。三、教学资源与策略首先，实验引入，增加趣味，用自制的模拟电动机引起同学们的好奇心，此装置现象明显，易于同学们观察；在此之后，有前面的内容电流在其周围产生磁场提出通电导线置于磁场中受到力的作用，也就是安培力，随即研究安培力；对于安培力的方向，运用手套法，清晰明了的向学生展现左手定则，而对于安培力的大小，我们用自制安培力演示仪，运动控制变量法，和学生一起做定性探究实验，进而总结出安培力公式；在最后是安培力的运用，举出生活中的实例，分析直流电动机，解释课前的模拟电动机，为后面学习洛伦兹力做下铺垫。四、教学目标1.知识与能力：A.理解左手定则，会用左手定则解答有关问题。B.学会通过实验探究磁场对电流的作用力。C.通过实验现象确定安培力与哪些因素有关，给出安培力的计算公式。2.过程与方法：A.通过学习左手定则，理解磁场方向、电流方向和安培力方向三者之间的关系，培养学生空间想象能力。B.通过用实验探究影响安培力大小因素，学习用“控制变量法”研究问题的方法。C.通过学生实验，培养学生实验动手能力和总结归纳物理规律的能力．3.情感、态度与价值观：通过本节学习，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问题的兴趣，培养学生的实验探究能力，处理数据能力，总结归纳能力，让学生养成良好的科学态度。五、教学重难点1.教学重点：安培力的方向确定和大小的计算2.教学难点：左手定则的运用尤其是当电流和磁场不垂直时，左手定则如何变通使用。六、教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图1、引入准备三样物件：一个铜线圈，一节电池，一条磁钢让学生思考如何让线圈旋转起来。学生思考设置问题，激发兴趣和求知欲，老师演示引导分析，给出安培力定义：这节课就一起来探究磁场对电流的作用力。学生观察线圈的状态利用所学知识与本节课的关系激发学生求知欲2如何判断安培力的方向？根据前面模拟电动机实验演示，大家已经看见线圈旋转方向是一定。线圈由静止到运动必然是受到了力，也即是安培力，它的方向决定了线圈的旋转方向。那安培力的方向是如何判断的呢？这个问题得问左手定则。左手定则要点：（结合老师做的左手定则手套理解）1、磁感线垂直穿过左手掌心；2、大拇指跟其余四个手指垂直，且都跟手掌在同一个平面内；3、四指指向与电流方向一致；4、大拇指所指的方向就是安培力的方向．学生在老师的引导下理解左手定则，并判断个别安培力的方向。最后让学生将问题回到之前的模拟电动机的转向上。锻炼学生的知识迁移能力3、决定安培力大小的因素有哪些？猜想：安培力大小与I、L、B有关。实验探究请学生观察实验现象并记录2、电流大，安培力大；电流小，安培力也小3、导线长、安培力大；导线短，安培力小4、磁感应强度大，安培力大;磁感应强度小，安培力小。培养学生观察分析能力特别控制变量法的运用4、如何计算安培力大小？根据安培力演示仪实验我们定性得出安培力F与磁场B、电流I和磁场中的导线长度L都成正相关。（由于实验仪器受限）我们直接给出安培力计算公式F=BIL学生结合之前的实验理解公式IFFBBIFFBB七、板书设计八、附录教学详案----邱静安培力引入师：我这里有三件东西，一节电池，一个铜线圈和八个磁钢。同学们动动你们的大脑，怎么才能让线圈转动起来！生：（不说话）师看见各位同学的一脸茫然的样子，那还是让老师为为大家演示一下吧。仔细观粗老师是怎么组合的，并注意线圈的转向。生：观察到线圈转动起来了。师：为什么线圈转动起来了呢？根据以前的学习，我们知道一个物体由静止到运动是状态发生了改变，那物体必定是收到了。。。（师生）力的作用。是的，线圈受到了力的作用，那这是什么力呢？我们没有看见施力物体啊！其实这就是我们今天要学习的“安培力”。（板书“一、安培力”）新课师：我们将通电导线在磁场中受到的力称为安培力。（板书：“二、定义：通电导线，磁场，力”）刚才我们看见了线圈旋转起来了，大家还记得线圈的转向吗？生：顺时针。安培力一、定义：通电导线，磁场，力二、方向——左手定则三、大小：F=BIL师：到底是不是呢？我们再看一次。。。线圈的确是顺时针旋转，根据这样的现象，我们能不能将线圈的受力方向确定先来呢？生：（用手比划，但不能明确表达）师：大家能把力的方向大致描述出来，可是却不能准确表达。这个问题也就是我们接下来要学的“安培力的方向”（板书“三、方向”）师：安培力的方向问题在1820年被法国物理学家安培解决，他发现了一种方法名为：左手定则（在“方向”后面板书：——左手定则）师：其具体内容是：让磁感线垂直穿过左手掌心，四指指向电流方向，大拇指垂直于四指并与手掌在同一个平面内所指的方向就是安培力的方向。大家可再看一下书，理解一下左手定则。生：（看书）师：为了让大家更加方便理解左手定则，我做了一个左手定则手套。大家跟着我一起来再一次理解左手定则。伸出左手，磁感线的方向垂直于掌心向里，四指指向电流方向，这时大拇指方向垂直于四指并与手掌在同一平面内的方向则表示安培力的方向。师：大家来判断一下下面这样情况下的通电导线所受到的安培力的方向。首先看第一种情况。咱们一起来。师：（结合左手定则手套）磁场垂直于掌心向里，电流方向水平向右，大拇垂直于四指并且和手掌在同一个平面内。这样大家能看出安培力的方向了吗？生：向上。师：对的。那下面就让你们来判断下一种情况的安培力方向。我想请一位同学来结合左手定则手套来判断。生：好的，这位同学有请。师：带上手套，做出你的判断。生：向右师：下面的同学也是这样的判断吗？生：是。师：请看答案。师：大家的判断是正确的，谢谢我们的同学，请回。讲到这，我们应该能判断之前的线圈是为何顺时针旋转了。大家下去认真想想这个问题。下节课我们一起来分析。师：不知道大家有没有想过这样的一个问题，我们要是能让线圈旋转的更快会怎么样？只是我们怎么才能让线圈转的更快呢？生：加电池，用大磁钢。。。。。师：大家说了这么多，其实都必须达到一个目的：让线圈受到的安培力变得更大，方才能让线圈转的更快。安培力的大小到底会和哪些因素有关呢？大家可以结合之前的线圈装置来猜想一下。（板书：三、大小）生：思考。师：一共有三样东西，难道暗示着于三个因素，咱们一起来分析一下。电池有什么用。生：提供电流。师：最直接的应该是提供电压，让闭合回路中长生电流。那是否电流就是影响安培力因素呢？这个咱们暂且不论。再看下一个师：磁钢有什么作用？生：提供磁场。师：我们知道，磁体周围存在着磁场，那么磁场会不是有一个影响因素呢？有可能！我们再看线圈。大家想一下，如果我们把线圈换成一个更大的线圈会出现什么情况？线圈会运动的更快吗？咱们不得而知。当我们吧线圈拉直后，我们就发现大小线圈用的导线长度不一样！也许这也是一个影响因素。综上我们分析出三个因素：电流、导线长度，磁场。到底这三个因素会不会影响安培力的大小呢？我们需要一起来探究一下。师：三个因素影响同一个物理量，如果我们要探究其中的一个因素是否会印象安培力。咱们需要用到一种方法，这种方法叫做什么呢？生：控制变量法！师：下面咱就用控制变量法来一起探究安培力大小与哪些因素有关。