《探究安培力》教學(xué)設(shè)計(jì)

雷曉麗

【教學(xué)目標(biāo)】

（一 ）知識(shí)與技能

1.理解磁感應(yīng)強(qiáng)度B的定義及單位.

2.知道用磁感線的疏密可以形象直觀地反映磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小.

3.知道什么叫勻強(qiáng)磁場(chǎng)，知道勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線的分布情況.

4.知道什么是安培力，知道電流方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，電流受的安培力為零；電流方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，電流受安培力的大小 .

5.會(huì)用左手定則熟練地判定安培力的方向.

（二）過(guò)程與方法

1.通過(guò)演示磁場(chǎng)對(duì)電流的作用的實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生利用控制變量法總結(jié)歸納物理規(guī)律的能力.

2.通過(guò)學(xué)習(xí)左手定則，理解磁場(chǎng)方向、電流方向和安 培力方向三者之間的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力.

（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀

通過(guò)閱讀材料介紹奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁 效應(yīng)，說(shuō)明科學(xué)家之所以能取得輝煌的成就， 除了本身所具有的聰明才智外，刻苦勤奮地學(xué)習(xí)和工作，善于捕捉稍縱即逝的靈感更為重要，鼓勵(lì)和激發(fā)學(xué)生從現(xiàn)在開(kāi)始更加發(fā)奮地學(xué)習(xí)，將來(lái)為國(guó)家做貢獻(xiàn).

【教材分析】

本節(jié)課是滬科版選型3—1第五章第四節(jié)內(nèi)容。本節(jié)課是在學(xué)習(xí)了磁場(chǎng)的基本特性與電流磁場(chǎng)的基本上，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用現(xiàn)象——安培力，作用的大小和方向與電流的方向和磁場(chǎng)的方向有關(guān)，再將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到生活中，體現(xiàn)了物理知識(shí)與生活的密切聯(lián)系，既讓學(xué)生學(xué)到知識(shí)，又讓學(xué)生體會(huì)到物理知識(shí)在生活中的應(yīng)用。為學(xué)生今后知識(shí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

【學(xué)情分析】

學(xué)生學(xué)習(xí)程度及學(xué)習(xí)習(xí)慣的差異很大，所以學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度是參差不齊的。本節(jié)安培力的方向判讀涉及了三維立體空間，要求學(xué)生有一定的空間想象能力。部分學(xué)生空間想象力不足。同時(shí)安培力的方向一定與電流、磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直，但電流方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向可以成任意角度；當(dāng)電流方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直時(shí)安培力最大。對(duì)此學(xué)生常常混淆。

【重點(diǎn)與難點(diǎn)】

1.重點(diǎn)

（1）理解磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力大小的決定因素，掌握電流與磁場(chǎng)垂直時(shí)，安培力大小為：

（2）掌握左手定則.

2.難點(diǎn)：對(duì)左手定則的理解.尤其是磁場(chǎng)方向、電流方向和安培力方向三者之間的空間關(guān)系.

3.突破方法：以演示實(shí)驗(yàn) 為突破口，直觀地引導(dǎo)學(xué)生掌握電流在磁場(chǎng)中所受安培力大小的決定因素；反復(fù)地借助實(shí)驗(yàn)，來(lái)理解左手定則，建立磁場(chǎng)方向、電流方向和安培力方向三者關(guān)系的正確圖景.[來(lái)源：學(xué)

科網(wǎng)ZXXK]

【教學(xué)方法】

實(shí)驗(yàn)觀察法、邏輯推理法、講解法。

【教學(xué)用具】

鐵架臺(tái)、三個(gè)相同的蹄形磁鐵、電源、 滑動(dòng)變阻器、電鍵、導(dǎo)線。

【教學(xué)過(guò)程】

1.磁場(chǎng)對(duì)電流的作用

用條形磁鐵可以在一定的距離內(nèi)吸起較小質(zhì)量的鐵塊，巨大的電磁鐵卻能吸起成噸的

鋼塊，表明磁場(chǎng)有強(qiáng)有弱，如何表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱呢？我們利用磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力——安培力來(lái)研究磁場(chǎng)的強(qiáng)弱.

2.決定安培力大小的因素有哪些？

利用演示實(shí)驗(yàn)裝置，研究安培力大小與哪些因素有關(guān)？（學(xué)生猜想，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證）

（1）與電流的大小有關(guān).

（2）與通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的長(zhǎng)度有關(guān).

（3）與導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的放置方向有關(guān).

3.磁感應(yīng)強(qiáng)度

總結(jié)歸納以上實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，用L表示通電導(dǎo)線長(zhǎng)度，I表示電流，保持電流和磁場(chǎng)方向垂直，通電導(dǎo)線所受的安培力大小FIL

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安培力的方向如何呢？還過(guò)前面的演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的安培力方向跟導(dǎo)線中的電流方向、磁場(chǎng)方向都有關(guān)系.人們通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)研究，總結(jié)出通電導(dǎo)線受安培力方向和電流方向、磁場(chǎng)方向存在著一個(gè)規(guī)律——左手定則.

左手定則：伸開(kāi)左手，使大拇指跟其余四個(gè)手指垂直，并且跟手掌在同一個(gè)平面內(nèi)，把手放入磁場(chǎng) 中，讓磁感線垂直穿入手心，并使伸開(kāi)的四指指向電流方向，那么，拇指所 指的方向，就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的受力方向.

應(yīng)該注意的是：若電流方向和磁場(chǎng)方向垂直，則磁場(chǎng)力的方向、電流方向、磁場(chǎng)方向三者互相垂直；若電流方向和磁場(chǎng)方向不垂直，則磁場(chǎng)力的方向仍垂直于電流方向，也同時(shí)垂直于磁場(chǎng)方向.

5.安培力的拓展

（1）通電導(dǎo)線垂直于磁場(chǎng)B放置的時(shí)，它在磁場(chǎng)中受到的安培力

F=BIL

（2）當(dāng)導(dǎo)線與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向平行時(shí)，導(dǎo)線受力為零。

問(wèn)：當(dāng)導(dǎo)體棒與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向成夾角θ時(shí)，導(dǎo)線受的安培力怎么求呢？

6. 安培力的生活應(yīng)用實(shí)例

【作業(yè)】

【教學(xué)反思】