1、磁场对通电导线的作用安培力1、教学内容分析1、课程标准要求2.教材分析:本节通过实验研究安培力与电流、导线长度的具体关系,介绍了判断安培力方向的左手定则以及电动机、磁电式电流表的工作原理。由于电流周围存在磁场,而磁场间存在相互作用,于是磁场对通电的导体存在的作用力便成了本节研究的话题。本节借助定量的研究,主要得到安培力与电流的大小成正比、与垂直磁场方向的导体长度成正比的结论,并为下一节的磁感应强度的定义做了先期准备。实验是这节课的教学重点。在应用方面主要介绍了电动机的工作原理,在“发展空间”中对电磁式电流表的原理做了较为详细的介绍。2、教学目标(一)知识与技能1通过实验认识安培力,知道影响安培
2、力大小和方向的因素2熟练应用左手定则判断安培力的方向,知道电动机和磁电式电流表的工作原理(二)过程与方法1通过实验,培养学生利用“控制变量法”总结归纳物理规律的能力2通过学习左手定则,培养学生的空间想象能力3 通过自主探究,培养学生实验、探究的能力及相互协作、实事求是的精神(三)情感、态度与价值观1通过学习安培力,使学生领悟自然界的奇妙与和谐,激发学生对科学的好奇心与求知欲,培养学生的科学猜想能力2通过实验探究安培力的定量关系,将学生获得的对安培力定性的感性认识转移到定量的研究上,引导学生将探究的层次推向精神研究的层面三、教学重点实验探究安培力的大小和方向四、教学难点探究影响安培力大小的因素,
3、找出其定量关系;对左手定则涉及到的空间关系的理解5、教学方法猜想观察 实验 总结分析 讨论六、教学用具电流天平、学生电源、滑动变阻器、电键、电流表、导线、多匝线圈、铁架台、蹄型磁铁、多媒体设备等七、教学板书八、教学进程教学程序 教师行为 学生活动 设计意图新课引入1 多媒体图片展示,电动车、电风扇、电动汽车、2 他们的动力是由谁提供的呢?要弄清这些复杂的问题,我们先来看两个简单的演示实验。1 .观察实验现象2 思考通电线圈运动状态改变的原因以生活中常见物品引入,使学生形成物理知识来源于生活又指服务于生活的意识。引导学生在生活中去提取物理知识。安培力的定义引导学生思考总结,并阅读教材总结:磁场对
4、通电导线有力的作用,使线圈运动,铜管滚动,这个力称为安培力。学生通过感受生活、观看实验、仔细思考得出安培力的定义,符合科学的认知规律。探究安培力的定量关系提问:1 安培力的大小与哪些因素有关?2 要定量研究安培力和每一个因素间的关系需要用到什么方法?演示实验:介绍实验仪器、原理、方法、步骤,进行实验提问:实验过程中需要记录哪些数据,你能设计表格吗?猜想:1 电流强弱、磁场强度、导线长度、线圈匝数2 控制变量法仔细听教师分析,观察实验现象,设计实验数据记录表格,记录实验数据。由于实验条件的限制,该实验只能是演示实验。但是实验过程中,教师主动引导学生主动思考、主动设计、让学生主动参与,而非被动观看
5、实验,让学生成为学习的主体。磁场对通电导线的作用安培力1、 安培力2、 大小IFBILLBILF条件: ,B 为匀强磁场三、方向:左手定则(F 垂直于B 和 I 组成的平面)四、通电导线、电动机、电磁式电流计分析实验数据,得出结论实验结论:教师:请仔细观察实验结果,你可以得出什么结论?学生总结: 1 当 L 和 B 一定时,F 与 I 的关系: IF2 当 L 和 I 一定时,F 与 B 的关系: 3 当 B 和 I 一定时,F 与 L 的关系:安培力的大小 I公式使用条件:B 为匀强磁场,且 B 与 I 垂直 学生通过观察分析数据,得出结论,提高学生的科学分析能力。调动学生的学习积极性,学生
6、不但知其然,还知其所以然,提升了公式的公信力。使学生的学习更加的扎实。探究安培力的方向与哪些因素有关提问:1 安培力的方向可能与哪些因素有关?2 实验中需要用到什么方法?3 怎样设计实验来研究呢?(根据提供的器材)4 实验过程中需要记录哪些物理量?思考回答:1 电流方向、磁场方向2 控制变量法3 将通电导线放到磁场当中,观察导线的运动方向4 磁场方向、电流方向、导线运动方向通过一系列连续问题的设置,引导学生进行探究。帮助学生找到探究的着手点,打破学生可能出现的束手无策的僵局。实验数据记录:1请学生用三色彩棒模拟三个方向的关系,请仔细观察这三者间有怎样的关系?电流和磁场的方向可任意变化,但安培力
7、的方向总是既与磁场方向垂直,又与电流方向垂直,即安培力的方向总是垂直于磁场和电流所决定的平面即, ,BFI三色彩棒记录实验中的“三个方向”显示三者的空间关系,使结论一目了然。同时,提高学生对三者关系的认知和空间关系的认识能力。左手定则由模型可知,F、B 、I 的方向关系是固定的引导学生用左手去判断安培力的方向,认识左手定则。左手定则:如图所示,伸出左手,四指并拢,使大拇指和其余四指 垂直,并且都跟手掌在 同一平面内,让磁感线垂直穿过手心,四指指向电流方向,则大拇指所指方向就是通电导线所受安培力的方向在学生对空间关系有了较深刻的认识后,再引导学生认识左手定则,促进方向关系和左手定则的融合,加深学
8、生对左手定则的认识。随堂小练图中表示通电导线在磁场中受到安培力的情况,试标出 B、 I、 F 中未知量的方向活学活用,及时巩固学习拓展 1 两平行通电导线的相互作用2 阅读教材并通过网络查询相关资料,进一步研究电动机及磁电式电流表的结构和原理让学生意识到安培力的广泛运用和对工业生产的重要影响,激发学生的学习兴趣。课堂小结1我们研究了影响安培力大小的几个因素,学习了安培力方向的判断方法。关于安培力的计算,我们将在后面的学习中继续研究。2我们从对安培力的认识,进一步了解了电动机。电动机对科学技术的发展起重要作用,是引发 19 世纪第二次工业革命的因素之一。3在本课的安培力的学习过程当中,我们采用了科学探究的几个要素:观察分析科学猜想实验探究得出规律。通过课堂总结,使学生反思该堂课的得与失。同时使学生养成及时反思、归纳总结的习惯。知所得使内心安稳踏实,知所失,为奋斗找准方向。9、教学创新:安培力的定量关系的研究一直以来,安培力的定量关系实验探究是高中教学中是一个困难之处,该课在经过大量的实验研究后,在此处做了一个较大的突破。