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1、磁场对通电导线的作用力 （第一课时） 首钢矿业一中 刘为平 力 学 电 磁 学 洛伦兹力 电流表工作原理 安培力 一、说教材 在教材中的地位和作用在教材中的地位和作用 1 电机工作原理 安培力 高中最后一个最重要最 复杂的力 是高考的热点 培养学生逻辑推理 能力和渗透探究方 法的重要素材 实际应用广泛 2 2 教学的重点和难点教学的重点和难点 重点：探究左手定则和影响安培力大小的因素 难点:F与B、 I之间的方向关系和F = F = ILBsinILBsin的获得的获得 （1）知道通电导线 在磁场中受到安培力 方向与磁感应强度和 电流两者方向都垂直 ； （2）探究影响安培 力方向的因素，使用
2、左手定则判断安培力 的方向 （3）推导安培力公 式，会计算安培力大 小 （1）经历科学 探究的过程，培 养分析解决问题 的能力； （2）尝试经过 思考发表自己的 见解，尝试运用 物理原理和研究 方法 通过对电磁关系 的学习，领略自 然界的奇妙与和 谐， 发展对科学的好 奇心与求知欲， 热衷于探索自然 界的奥秘。 知识与技能过程与方法情感态度与价值观 3 3 教学目标教学目标 4 4 教具准备教具准备 马蹄形磁铁、干电池、导线、开关、铁架台、培 养皿，水 铜圈和铜柱，物理天平改装的电流天平 、学习材料；多媒体，ppt 5 5 时间分配时间分配 （1）复习回顾：1-2分钟 （2）探究安培力方向12
3、-15分钟，探究安培力大小10-12 分钟，演示，引导 7-10分钟 （3）巩固练习：5-7分钟。 本节课主要采用启发式和探究式教学方法。利用学生已 有知识精心创设问题情景，激发学生好奇心，用自己的猜测 ，分组实验，探究讨论，教师引导，形成结论。同时根据不 同教学内容也采用了讲授、讨论、演示、练习等方法组织教 学。 二 说教法 新课程标准注重科学探究，提倡学习方式的多样 化、强调过程和方法的学习，以培养学生的“创新意识、创 新精神和实践能力”为根本出发点，激励学生“在教学过程中 的主动学习和探究精神”，调动学生学习的主动性、积极性 ，促进其个性全面健康地发展和情感、态度、价值观的自我 体现。在
4、教学过程中建构具有启发性、实践性、操作性的学 生主体参与活动为主要形式，以实现学生各方面能力的综合 发展为目的，促进学生整体素质的全面发展。 精心设计的四个演示精心设计的四个演示 演示1：将一 块蹄形磁铁 靠近点亮的 白炽灯，观 察现象，灯 光闪动，灯 丝颤动 演示2：给 发电机通电 ，转动，改 变电流大小 和方向，转 动方向和快 慢改变相反 . 演示3：平行 导线电流方电 流方向相同时 ，将会吸引; 电流方向相反 时，将会排斥 演示4：液 体旋转 ，改 变电流大小 和方向，液 体转速和旋 转方向不同 引出安 培力 激发对安培力方 向的猜测 巩固提升 激发探究欲望 精心设计的两个探究精心设计的
5、两个探究 探究一：安培力的方向 探究二 ： 安培力的大小 与什么因素有关？ 学生分组探究 师生合作探究 三 说学法 观察猜测实验探究讨论交流形成结论 本设计通过知识的构建过程的目的是让学生通过学生 实验探究影响安培力大小和方向的因素，让学生体验应用 “控制变量法”研究问题的方法，感受实验和观察在研究物 理问题中的重要性，通过合作体验集体智慧的力量。 1 创设情境、引入课题 2自主实验探究 归纳总 结、形成规律 3 教师演示 引导推理 掌握 控制变量法 总结概括 形成 结论 4 归纳小结、提高认识 四 说教学过程的设计 1 1 创设情景创设情景 引入课题引入课题 将一块蹄形磁铁靠近点亮的白炽灯，
6、观察现象，灯 光闪动，灯丝颤动，白炽灯的光强比较强，不容易 观察，可以用可调开关将光线调暗，现象很明显。 给发电机通电，转动，增大电流，转动加快改变电 流方向，转动方向相反.问：在磁场中通电的灯丝和 线圈为什么会动起来？引出安培力的定义。 设置物理情景，引导学生分析，从而“唤醒” 学生的课堂情绪，引发学生的学习动机，培 养学生的学习主动性。 演 示 1 演 示 2 问题设计：通电导线在磁场中受到的是安培力，猜 测安培力的方向可能与什么有关？ 探究一：安培力的方向 用传统的通电线圈 和蹄形磁铁做实验， 分三个层次：首先， 让同学自己动手连接 电路，观察线圈受力 摆动；然后让学生猜 测安培力的方向
7、与哪 些因素有关，再让学 生用控制变量法验证 自己的猜想；最后画 出表格填充表格,根据 表格画出三维空间图 探究次数磁场场方向电电流方向安培力方向 1 向下 向外 2 向里 3 向上 向外 4 向里 2 2 积极参与积极参与 主动探究主动探究 B I F FFF F I I I I B B B B 引导学生可以用文字叙述，可以用身体语言，也可以参照实物说说安培力的方向 方法有多种， 统一为简便的 左手定则 分析概括实验结果上升到规律 B I B I B I B I 1 2 3 4 在这里特意设计了图4，学生会提出疑问，B和I不垂直 怎么判断？，为引出下面的探究做铺垫，同时纠正学 生以为安培力，
8、磁场方向和电流方向互相垂直的片面 认识 1 1 尝试应用 巩固成果 平行导线电流方向相同时，将会吸引; 电流 方向相反时，将会排斥。小组内思考交流后 推选代表回答以下问题： 1.通有同向电流的导线 2.为什么会受力？导线1受力方向如何？导 线2受力方向如何？ 3.通有反向电流的导线为什么会排斥？ 演示3 3 3 交流合作交流合作 解决问题解决问题 FFF 同向电流 F 反向电流 接电源 下面我们来定量探究： 将物理天平的右边秤盘取下，固定一个通电线圈，调节 天平平衡，线圈下放一蹄形磁铁，开口向上。电源用一 节1.5伏干电池。通电时，天平一端下沉或上升，在左 盘加减砝码，根据平衡原理直接测出安培
9、力的大小。旋 转蹄形磁铁使电流方向从垂直逐渐减小夹角，仔细观察 实验后回答下列问题： 1.当磁场方向与电流方向平行时安培力是多大？ 2.当电流与磁场方向垂直时安培力大小怎么表示？ 3.当电流与磁场方向不平行也不垂直时安培力大小在什 么范围内？ 4 4 师生互动师生互动 克服难点克服难点 探究二 安培力的大小与什么因素有关？ 实验结果：电流方向与磁场方向垂直时，安培力最大。电流方向与 磁场方向平行时，安培力为零。电流与磁场方向夹角在0度到90度之 间，安培力也介于零到最大之间。 强调：平行时，安培力为零，垂直时安培力最大，目的是为不平行时B 的矢量分解做好铺垫。 5 5 深入引导，尝试写出公式深
10、入引导，尝试写出公式 I L 问题设计：电流方向与磁场方向垂直时 ，安培力最大。电流方向与磁场方向平 行时，安培力为零,那么B 与I夹角为时 ，表达式该怎样写？ B I L F=0 F=IBL F = F = ILBsinILBsin 体现等效替代和从一般到特殊的科学思想方法 B 1.如图，一根长L，质量为m的导线用软导 线悬挂在方向水平的磁感应强度为B的 匀强磁场中， （1）.现要使悬绳张力为0，则导线中电流 应为多少？方向如何 （2).如果其他都不变，磁场方向相反，绳 子的张力变为多大? (3).如果其他都不变，磁场方向变为竖直 向上，平衡时绳子的张力变为多大? 5 5 学以致用学以致用
11、检验效果检验效果 当堂训练1 2.如图所示，两平行光滑导轨相距0.2m，与水平面 夹角为450，金属棒MN的质量为0.1kg，处在竖直向 上磁感应强度为1T的匀强磁场中，电源电动势为6V ，内阻为1，为使MN处于静止状态，则电阻R应为 多少？(其他电阻不计) 当堂训练2 五 归纳小结 提高认识 磁场对通电导线的作用力-安培力 左手定则：伸开左手，使拇指 与其余四个手指垂直，并且都 与手掌在同一个平面内；让磁 感线从掌心进入，并使四指指 向电流的方向，这时拇指所指 的方向就是通电导线在磁场中 所受安培力的方向。 1.当电流和磁场垂直时 F=BIL 2、当电流和磁场平行时 F=0 3当电流和磁场平行时 F=ILB sin 结束语 各位专家、评委，本节课在探究规律教学上进行了 一些尝试和改进.在教学过程中，努力创设一个探索物 理规律的情景,通过演示，诱导学生设疑，猜测，带着 问题有目的的探究，使学生在探究问题的过程中,亲身 经历发现规律的过程和方法，无疑对学生把握规律的 实质内涵和学生素质的提升有很大帮助。
