高中物理新課程教學設計案例及分析

1、高中物理新課程教學設計案例及分析磁感應強度瓦房店市第三高級中學 徐軍一、三維目標（一）知識與技能1、知道磁感應強度B的物理意義。2、了解磁感應強度的方向是如何規(guī)定的。3、理解磁感應強度B的定義。4、會用磁感應強度的定義式進行有關計算。（二）過程與方法1、通過對電場的研究方法類比探究描述磁場的物理量。2、利用控制變量法探究磁場力與電流及長度的關系。3、通過演示實驗，分析總結(jié)，獲取知識。4、體會比值法定義物理量。（三）情感、態(tài)度與價值觀使學生學會由個別事物的個性來認識一般事物的共性的科學方法。 二、分析教學內(nèi)容、確定重點難點磁感應強度是電磁學的重要概念之一，是本節(jié)的重點。同時磁場對磁極和電流的作用

2、力遠比電場對電荷的作用力復雜，怎樣建立磁感應強度的概念是本課教學的難點。三、分析學生狀況、創(chuàng)設問題情境在引入磁感應強度的概念時，基于學生接受能力不是太強，讓學生首先回憶在學習電場強度時的探究方法。即通過從電場的基本性質(zhì)入手尋找描述電場的物理量，讓他們類比從磁場的基本性質(zhì)著手尋找描述磁場的物理量，這樣可以降低教學難度。電場磁場基本性質(zhì)物理量物理意義方向定義式這樣設計增加了學生參與的活動以增進學生對類比方法的理解，激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)學生設計探究方案的能力和歸納能力。四、設計和指導學生探究的教學策略探究式學習是新一輪課程改革中物理課程標準里提出的重要課程理念，其宗旨是改變學生的學習方式，突出學

3、生的主體地位。對學生而言，學習是一種經(jīng)歷，其中少不了學生自己的親身體驗，老師不能包辦代替。物理教學要重視科學探究的過程，要從重視和設計學生體驗學習入手，讓學生置身于一定的情景，去經(jīng)歷、感受。通過上面的復習我們可以得到磁場的探究方法，即從磁場的基本性質(zhì)出發(fā)，通過磁場對磁極和電流的作用來尋找描述磁場的物理量?？梢酝ㄟ^小磁針的北極受力來規(guī)定磁感應強度的方向，但是因為小磁針有南極和北極，而不是磁單極子，兩極受力會平衡，所以無法通過小磁針受力來定義磁感應強度的大小。教師指導學生通過磁場對電流元的作用力來定義磁感應強度的大小。在探究的過程中指導學生運用控制變量法來探究力與電流元的關系，然后類比電場比值法定

4、義磁感應強度。五、教學手段 蹄形磁鐵、電源、滑動變阻器、電流表、金屬桿、導線、鐵架臺、投影儀、投影片等六、教學過程（一）復習提問如下表所示，填充電場中內(nèi)容，并猜測磁場中填充內(nèi)容：電場磁場基本性質(zhì)物理量物理意義方向定義式（二）引入新課磁場不僅具有方向，而且也具有強弱，為表征磁場的強弱和方向就要引入一個物理量。怎樣的物理量能夠起到這樣的作用呢？ 今天我們用相類似的方法來學習描述磁場強弱和方向的物理量磁感應強度。（三）進行新課1、磁感應強度的方向（板書）電場和磁場都是客觀存在的。我們想想，電場強度的方向是如何規(guī)定的？對磁場我們可以采用同樣的方法來研究。物理學規(guī)定：在磁場中的任一點，小磁針北極受力的方

5、向，亦即小磁針靜止時北極所指的方向，就是該點的磁場方向，亦即磁感應強度的方向。（板書）問題：磁感應強度的大小能否從小磁針受力的情況來研究？同學分析討論后結(jié)果：不能。因為小磁針不會單獨存在一個磁極，小磁針靜止時，兩個磁極所受合力為零，因此無法從小磁針受力的角度確定磁場的強弱。既無法定義磁感應強度的大小。提問：那么通過什么來研究磁感應強度的大小呢？磁場除了對放入其中的小磁針有力的作用，還對電流有力的作用，所以我們通過電流在磁場中受力的角度去研究。2、磁感應強度的大小（板書）研究電場時我們通過試探電荷受到的力與電量的比值定義電場強度。在物理學中，把很短一段通電導線中的電流I與導線長度L的乘積IL叫做

6、電流元。但要使導線中有電流，就要把它連接到電源上，所以孤立的電流元是不存在的。那我們怎樣研究磁場中某點的磁感應強度呢？可以在磁場的強弱和方向都相同的勻強磁場中，研究較長的一段通電導線的受力情況，從而推知一小段電流元的受力情況。下面我們通過控制變量法探究磁場力與長度、電流之間的關系。演示實驗： 如圖所示，三塊相同的蹄形磁鐵并列放置，可以認為磁極間的磁場是均勻的，將一根直導線懸掛在磁鐵的兩極間，有電流通過時導線將擺動一個角度，通過這個角度我們可以比較磁場力的大小，分別接通“1、2”、“1、3”和“1、4”可以改變導線通電部分的長度，電流強度由外部電路控制。（1）先保持導線通電部分的長度不變，改變電

7、流的大小。學生分析得出結(jié)論：通電導線長度一定時，電流越大，導線所受磁場力就越大。（2）然后保持電流不變，改變導線通電部分的長度。1234NNSS圖1學生分析得出結(jié)論：電流一定時，通電導線越長，磁場力越大。精確的實驗表明，通電導線在磁場中受到的磁場力的大小，既與導線的長度L成正比，又與導線中的電流I成正比，即與I和L的乘積成正比，用公式表示為F=BIL，式中B為比例系數(shù)。問題：比例系數(shù)B有何物理意義呢？演示：在不同的蹄形磁鐵的磁場中做上面的實驗。實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)：（1）在同一磁場中，不管I、L如何改變，比值B總是不變的。（2）I、L不變，但在不同的磁場中，比值B是不同的。可見，B是由磁場本身決定的，

8、在電流I、導線長度L相同的情況下，電流所受的磁場力越大，比值B越大，表示磁場越強，所以我們就用這個比值來表示磁場的強弱，即將這個比值定義為磁感應強度。磁感應強度（板書）A、定義：在磁場中垂直于磁場方向的通電導線，所受的磁場力F跟電流I和導線長度L的乘積IL的比值叫磁感應強度。即 B=F/IL說明：如果導線很短很短，B就是導線所在處的磁感應強度。B、物理意義：磁感應強度B是表示磁場強弱的物理量。C、單位：在國際單位制中，磁感應強度的單位是特斯拉，簡稱特，國際符號是T。1 T=1 N/AmD、方向：磁感應強度是矢量。在磁場中的任一點，小磁針北極受力的方向，亦即小磁針靜止時北極所指的方向，就是該點的

9、磁場方向，亦即磁感應強度的方向。一些磁場的磁感應強度大?。ㄒ娊滩腜84表3.2-1）（四）小結(jié)1、磁感應強度的方向物理學規(guī)定：在磁場中的任一點，小磁針北極受力的方向，亦即小磁針靜止時北極所指的方向，就是該點的磁場方向，亦即磁感應強度的方向。（板書）2、磁感應強度的大小A、定義：在磁場中垂直于磁場方向的通電導線，所受的磁場力F跟電流I和導線長度L的乘積IL的比值叫磁感應強度。即 B=F/ILB、物理意義：磁感應強度B是表示磁場強弱的物理量。C、單位：在國際單位制中，磁感應強度的單位是特斯拉，簡稱特，國際符號是T。1 T=1 N/AmD、方向：磁感應強度是矢量。在磁場中的任一點，小磁針北極受力的方

10、向，亦即小磁針靜止時北極所指的方向，就是該點的磁場方向，亦即磁感應強度的方向。（五）板書（內(nèi)容與小結(jié)相同）（六）課堂訓練1、下列關于磁感應強度大小的說法中正確的是（ ） A通電導線受磁場力大的地方磁感應強度一定大B通電導線在磁感應強度大的地方受力一定大C放在勻強磁場中各處的通電導線，受力大小和方向處處相同D磁感應強度的大小和方向跟放在磁場中的通電導線受力的大小和方向無關 2、下列說法中錯誤的是（ ）A磁場中某處的磁感應強度大小，就是通以電流I、長為L的一小段導線放在該處時所受磁場力F與I、L的乘積的比值B一小段通電導線放在某處不受磁場力作用，則該處一定沒有磁場C一小段通電導線放在磁場中A處時受

11、磁場力比放在B處大，則A處磁感應強度比B處的磁感應強度大D因為B =FIL，所以某處磁感應強度的大小與放在該處的通電小段導線IL乘積成反比3、一根導線長0.2m，通過3A的電流，垂直放入磁場中某處受到的磁場力是6×10-2N，則該處的磁感應強度B的大小是_T；如果該導線的長度和電流都減小一半，則該處的磁感應強度的大小是_T。（七）作業(yè)：1、課下閱讀課本第85頁科學漫步地球磁場與古地質(zhì)學2、完成P85“問題與練習”第1、2、3題。七、對教學設計的反思與評價 本節(jié)課的設計思路，即：學生通過類比主觀感受猜想與假設實驗測量分析數(shù)據(jù)建立磁感應強度的概念對磁感應強度的理解。這一探究過程很好地落實了本節(jié)課的重點：磁感應強度概念的建立。讓學生用探究的方法，體驗磁感應強度概念的建立過程，應當是學生掌握磁感應強度概念的最有效途徑。通過課前復習，創(chuàng)設本節(jié)課學習思路，在教師的引導下，學生主動嘗試、主動探索、主動理解和主動發(fā)現(xiàn)，學生動的多了