說課磁場對通電導(dǎo)線的作用 劉為平

1、磁場對通電導(dǎo)線的作用力磁場對通電導(dǎo)線的作用力（第一課時(shí)）（第一課時(shí)）首鋼礦業(yè)一中首鋼礦業(yè)一中 劉為平劉為平力力學(xué)學(xué)電電磁磁學(xué)學(xué)洛倫茲力洛倫茲力電流表工作原理電流表工作原理安培力安培力一、說教材一、說教材1電機(jī)工作原理電機(jī)工作原理安培力安培力高中最后一個(gè)最重要最高中最后一個(gè)最重要最復(fù)雜的力復(fù)雜的力 是高考的熱點(diǎn)是高考的熱點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理能力和滲透探究方能力和滲透探究方法的重要素材法的重要素材實(shí)際應(yīng)用廣泛實(shí)際應(yīng)用廣泛重點(diǎn)：探究左手定則和影響安培力大小的因素重點(diǎn)：探究左手定則和影響安培力大小的因素難點(diǎn)難點(diǎn):F與與B、 I之間的方向關(guān)系和之間的方向關(guān)系和 （1）知道通電導(dǎo)線）知道通電

2、導(dǎo)線在磁場中受到安培力在磁場中受到安培力方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度和方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度和電流兩者方向都垂直；電流兩者方向都垂直；（2）探究影響安培）探究影響安培力方向的因素，使用力方向的因素，使用左手定則判斷安培力左手定則判斷安培力的方向的方向（3）推導(dǎo)安培力公）推導(dǎo)安培力公式，會(huì)計(jì)算安培力大式，會(huì)計(jì)算安培力大小?。?）經(jīng)歷科學(xué)）經(jīng)歷科學(xué)探究的過程，培探究的過程，培養(yǎng)分析解決問題養(yǎng)分析解決問題的能力；的能力；（2）嘗試經(jīng)過）嘗試經(jīng)過思考發(fā)表自己的思考發(fā)表自己的見解，嘗試運(yùn)用見解，嘗試運(yùn)用物理原理和研究物理原理和研究方法方法通過對電磁關(guān)系通過對電磁關(guān)系的學(xué)習(xí)，領(lǐng)略自的學(xué)習(xí)，領(lǐng)略自然界的奇妙與和然界的奇妙與和

3、諧，諧，發(fā)展對科學(xué)的好發(fā)展對科學(xué)的好奇心與求知欲，奇心與求知欲，熱衷于探索自然熱衷于探索自然界的奧秘。界的奧秘。知識(shí)與技能知識(shí)與技能過程與方法過程與方法情感態(tài)度與價(jià)值觀情感態(tài)度與價(jià)值觀馬蹄形磁鐵、干電池、導(dǎo)線、開關(guān)、鐵架臺(tái)、培馬蹄形磁鐵、干電池、導(dǎo)線、開關(guān)、鐵架臺(tái)、培養(yǎng)皿，水養(yǎng)皿，水 銅圈和銅柱，物理天平改裝的電流天平、銅圈和銅柱，物理天平改裝的電流天平、學(xué)習(xí)材料；多媒體，學(xué)習(xí)材料；多媒體，ppt（1）復(fù)習(xí)回顧：）復(fù)習(xí)回顧：1-2分鐘分鐘 （2）探究安培力方向）探究安培力方向12-15分鐘，探究安培力大小分鐘，探究安培力大小10-12 分鐘，演示，引導(dǎo)分鐘，演示，引導(dǎo) 7-10分鐘分鐘 （3）

4、鞏固練習(xí)：）鞏固練習(xí)：5-7分鐘。分鐘。 本節(jié)課主要采用本節(jié)課主要采用啟發(fā)式啟發(fā)式和和探究式探究式教學(xué)方法。利用學(xué)生已教學(xué)方法。利用學(xué)生已有知識(shí)精心創(chuàng)設(shè)問題情景，激發(fā)學(xué)生好奇心，用自己的猜有知識(shí)精心創(chuàng)設(shè)問題情景，激發(fā)學(xué)生好奇心，用自己的猜測，分組實(shí)驗(yàn)，探究討論，教師引導(dǎo)，形成結(jié)論。同時(shí)根測，分組實(shí)驗(yàn)，探究討論，教師引導(dǎo)，形成結(jié)論。同時(shí)根據(jù)不同教學(xué)內(nèi)容也采用了據(jù)不同教學(xué)內(nèi)容也采用了講授、討論、演示、練習(xí)講授、討論、演示、練習(xí)等方法等方法組織教學(xué)。組織教學(xué)。二二 說教法說教法 新新課程標(biāo)準(zhǔn)課程標(biāo)準(zhǔn)注重科學(xué)探究，提倡學(xué)習(xí)方式的多樣注重科學(xué)探究，提倡學(xué)習(xí)方式的多樣化、強(qiáng)調(diào)過程和方法的學(xué)習(xí)，以培養(yǎng)學(xué)生的

5、化、強(qiáng)調(diào)過程和方法的學(xué)習(xí)，以培養(yǎng)學(xué)生的“創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力”為根本出發(fā)點(diǎn)，激勵(lì)學(xué)生為根本出發(fā)點(diǎn)，激勵(lì)學(xué)生“在教學(xué)在教學(xué)過程中的主動(dòng)學(xué)習(xí)和探究精神過程中的主動(dòng)學(xué)習(xí)和探究精神”，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性，促進(jìn)其個(gè)性全面健康地發(fā)展和情感、態(tài)度、價(jià)值積極性，促進(jìn)其個(gè)性全面健康地發(fā)展和情感、態(tài)度、價(jià)值觀的自我體現(xiàn)。在教學(xué)過程中建構(gòu)具有啟發(fā)性、實(shí)踐性、觀的自我體現(xiàn)。在教學(xué)過程中建構(gòu)具有啟發(fā)性、實(shí)踐性、操作性的學(xué)生主體參與活動(dòng)為主要形式，以實(shí)現(xiàn)學(xué)生各方操作性的學(xué)生主體參與活動(dòng)為主要形式，以實(shí)現(xiàn)學(xué)生各方面能力的綜合發(fā)展為目的，促進(jìn)學(xué)生整體素質(zhì)的

6、全面發(fā)展。面能力的綜合發(fā)展為目的，促進(jìn)學(xué)生整體素質(zhì)的全面發(fā)展。 演示演示1：將一將一塊蹄形磁鐵塊蹄形磁鐵靠近點(diǎn)亮的靠近點(diǎn)亮的白熾燈，觀白熾燈，觀察現(xiàn)象，燈察現(xiàn)象，燈光閃動(dòng)，燈光閃動(dòng)，燈絲顫動(dòng)絲顫動(dòng)演示演示2：給給發(fā)電機(jī)通電，發(fā)電機(jī)通電，轉(zhuǎn)動(dòng)，改變轉(zhuǎn)動(dòng)，改變電流大小和電流大小和方向，轉(zhuǎn)動(dòng)方向，轉(zhuǎn)動(dòng)方向和快慢方向和快慢改變相反改變相反.演示演示3：平行平行導(dǎo)線電流方導(dǎo)線電流方電流方向相電流方向相同時(shí)，將會(huì)同時(shí)，將會(huì)吸引吸引; 電流方電流方向相反時(shí)，向相反時(shí)，將會(huì)排斥將會(huì)排斥 演示演示4：液液體旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn) ，改，改變電流大小變電流大小和方向，液和方向，液體轉(zhuǎn)速和旋體轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)方向不同轉(zhuǎn)方向不同引出安

7、引出安培力培力激發(fā)對安培力方激發(fā)對安培力方向的猜測向的猜測鞏固提升鞏固提升激發(fā)探究欲望激發(fā)探究欲望探究一：安培力的方向探究一：安培力的方向探究二探究二 ： 安培力的大小安培力的大小 與什么因素有關(guān)？與什么因素有關(guān)？學(xué)生分組探究學(xué)生分組探究師生合作探究師生合作探究三三 說學(xué)法說學(xué)法觀察觀察猜測猜測實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)探究討論交流討論交流形成結(jié)論形成結(jié)論 本設(shè)計(jì)通過知識(shí)的構(gòu)建過程的目的是讓學(xué)生通過學(xué)生本設(shè)計(jì)通過知識(shí)的構(gòu)建過程的目的是讓學(xué)生通過學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究影響安培力大小和方向的因素，讓學(xué)生體驗(yàn)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)探究影響安培力大小和方向的因素，讓學(xué)生體驗(yàn)應(yīng)用“控制變量法控制變量法”研究問題的方法，感受實(shí)驗(yàn)和觀察在研究研

8、究問題的方法，感受實(shí)驗(yàn)和觀察在研究物理問題中的重要性，通過合作體驗(yàn)集體智慧的力量。物理問題中的重要性，通過合作體驗(yàn)集體智慧的力量。 1創(chuàng)設(shè)情境、引入課題創(chuàng)設(shè)情境、引入課題2自主實(shí)驗(yàn)探究自主實(shí)驗(yàn)探究 歸納總歸納總結(jié)、形成規(guī)律結(jié)、形成規(guī)律3教師演示教師演示 引導(dǎo)推理引導(dǎo)推理 掌握掌握控制變量法控制變量法 總結(jié)概括總結(jié)概括 形形成結(jié)論成結(jié)論4歸納小結(jié)、提高認(rèn)識(shí)歸納小結(jié)、提高認(rèn)識(shí)四四 說教學(xué)過程的設(shè)計(jì)說教學(xué)過程的設(shè)計(jì)將一塊蹄形磁鐵靠近點(diǎn)亮的白熾燈，觀察現(xiàn)象，燈將一塊蹄形磁鐵靠近點(diǎn)亮的白熾燈，觀察現(xiàn)象，燈光閃動(dòng)，燈絲顫動(dòng)，白熾燈的光強(qiáng)比較強(qiáng)，不容易光閃動(dòng)，燈絲顫動(dòng)，白熾燈的光強(qiáng)比較強(qiáng)，不容易觀察，可以用

9、可調(diào)開關(guān)將光線調(diào)暗，現(xiàn)象很明顯。觀察，可以用可調(diào)開關(guān)將光線調(diào)暗，現(xiàn)象很明顯。給發(fā)電機(jī)通電，轉(zhuǎn)動(dòng)，增大電流，轉(zhuǎn)動(dòng)加快改變電給發(fā)電機(jī)通電，轉(zhuǎn)動(dòng)，增大電流，轉(zhuǎn)動(dòng)加快改變電流方向，轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反流方向，轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反.問：在磁場中通電的燈絲問：在磁場中通電的燈絲和線圈為什么會(huì)動(dòng)起來？引出安培力的定義。和線圈為什么會(huì)動(dòng)起來？引出安培力的定義。設(shè)置物理情景，引導(dǎo)學(xué)生分析，從而設(shè)置物理情景，引導(dǎo)學(xué)生分析，從而“喚醒喚醒”學(xué)生的課堂情緒，引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，培學(xué)生的課堂情緒，引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。演演示示1演演示示2問題設(shè)計(jì)：問題設(shè)計(jì)：通電導(dǎo)線在磁場中受到的是安培力，猜通電

10、導(dǎo)線在磁場中受到的是安培力，猜測安培力的方向可能與什么有關(guān)？測安培力的方向可能與什么有關(guān)？探究一：安培力的方向探究一：安培力的方向 用傳統(tǒng)的通電線圈用傳統(tǒng)的通電線圈和蹄形磁鐵做實(shí)驗(yàn)，和蹄形磁鐵做實(shí)驗(yàn)，分三個(gè)層次：首先，分三個(gè)層次：首先，讓同學(xué)自己動(dòng)手連接讓同學(xué)自己動(dòng)手連接電路，觀察線圈受力電路，觀察線圈受力擺動(dòng)；然后讓學(xué)生猜擺動(dòng)；然后讓學(xué)生猜測安培力的方向與哪測安培力的方向與哪些因素有關(guān)，再讓學(xué)些因素有關(guān)，再讓學(xué)生用控制變量法驗(yàn)證生用控制變量法驗(yàn)證自己的猜想；最后畫自己的猜想；最后畫出表格填充表格出表格填充表格,根據(jù)根據(jù)表格畫出三維空間圖表格畫出三維空間圖探究次數(shù)探究次數(shù)磁場方向磁場方向電流方

11、向電流方向安培力方向安培力方向1向下向下向外向外 2向里向里 3向上向上 向外向外 4向里向里 BIFFFFFIIIIBBBB 引導(dǎo)學(xué)生可以用文字?jǐn)⑹?，可以用身體語言，也可以參照實(shí)物說說安培力的方向引導(dǎo)學(xué)生可以用文字?jǐn)⑹?，可以用身體語言，也可以參照實(shí)物說說安培力的方向方法有多種，方法有多種，統(tǒng)一為簡便的統(tǒng)一為簡便的左手定則左手定則分析概括實(shí)驗(yàn)結(jié)果上升到規(guī)律分析概括實(shí)驗(yàn)結(jié)果上升到規(guī)律B BI IB BI IB BI IB BI I 1 2 3 4在這里特意設(shè)計(jì)了圖在這里特意設(shè)計(jì)了圖4，學(xué)生會(huì)提出疑問，學(xué)生會(huì)提出疑問，B和和I不垂直不垂直怎么判斷？，為引出下面的探究做鋪墊，同時(shí)糾正學(xué)怎么判斷？，為

12、引出下面的探究做鋪墊，同時(shí)糾正學(xué)生以為安培力，磁場方向和電流方向互相垂直的片面生以為安培力，磁場方向和電流方向互相垂直的片面認(rèn)識(shí)認(rèn)識(shí)嘗試應(yīng)用嘗試應(yīng)用 鞏固成果鞏固成果平行導(dǎo)線電流方向相同時(shí)，將會(huì)吸引平行導(dǎo)線電流方向相同時(shí)，將會(huì)吸引; 電流電流方向相反時(shí)，將會(huì)排斥。小組內(nèi)思考交流后方向相反時(shí)，將會(huì)排斥。小組內(nèi)思考交流后推選代表回答以下問題：推選代表回答以下問題：1.通有同向電流的導(dǎo)線通有同向電流的導(dǎo)線2.為什么會(huì)受力？導(dǎo)線為什么會(huì)受力？導(dǎo)線1受力方向如何？導(dǎo)受力方向如何？導(dǎo)線線2受力方向如何？受力方向如何？3.通有反向電流的導(dǎo)線為什么會(huì)排斥？通有反向電流的導(dǎo)線為什么會(huì)排斥？演示演示3FFF同向電

13、流F反向電流接電源接電源下面我們來定量探究：下面我們來定量探究：將物理天平的右邊秤盤取下，固定一個(gè)通電線圈，調(diào)將物理天平的右邊秤盤取下，固定一個(gè)通電線圈，調(diào)節(jié)天平平衡，線圈下放一蹄形磁鐵，開口向上。電源節(jié)天平平衡，線圈下放一蹄形磁鐵，開口向上。電源用一節(jié)用一節(jié)1.5伏干電池。通電時(shí)，天平一端下沉或上升，伏干電池。通電時(shí)，天平一端下沉或上升，在左盤加減砝碼，根據(jù)平衡原理直接測出安培力的大在左盤加減砝碼，根據(jù)平衡原理直接測出安培力的大小。旋轉(zhuǎn)蹄形磁鐵使電流方向從垂直逐漸減小夾角，小。旋轉(zhuǎn)蹄形磁鐵使電流方向從垂直逐漸減小夾角，仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)后回答下列問題：仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)后回答下列問題：1.當(dāng)磁場方向與電

14、流方向平行時(shí)安培力是多大？當(dāng)磁場方向與電流方向平行時(shí)安培力是多大？2.當(dāng)電流與磁場方向垂直時(shí)安培力大小怎么表示？當(dāng)電流與磁場方向垂直時(shí)安培力大小怎么表示？3.當(dāng)電流與磁場方向不平行也不垂直時(shí)安培力大小在什當(dāng)電流與磁場方向不平行也不垂直時(shí)安培力大小在什么范圍內(nèi)？么范圍內(nèi)？探究二探究二 安培力的大小與什么因素有關(guān)？安培力的大小與什么因素有關(guān)？實(shí)驗(yàn)結(jié)果：電流方向與磁場方向垂直時(shí)，安培力最大。電流方向與實(shí)驗(yàn)結(jié)果：電流方向與磁場方向垂直時(shí)，安培力最大。電流方向與磁場方向平行時(shí)，安培力為零。電流與磁場方向夾角在磁場方向平行時(shí)，安培力為零。電流與磁場方向夾角在0度到度到90度之度之間，安培力也介于零到最大之

15、間。間，安培力也介于零到最大之間。強(qiáng)調(diào)：平行時(shí)，安培力為零，垂直時(shí)安培力最大，目的是為不平行時(shí)強(qiáng)調(diào)：平行時(shí)，安培力為零，垂直時(shí)安培力最大，目的是為不平行時(shí)B的矢量分解做好鋪墊。的矢量分解做好鋪墊。IL問題設(shè)計(jì)：問題設(shè)計(jì)：電流方向與磁場方向垂直時(shí)，電流方向與磁場方向垂直時(shí)，安培力最大。電流方向與磁場方向平行安培力最大。電流方向與磁場方向平行時(shí)，安培力為零時(shí)，安培力為零,那么那么B 與與I夾角為夾角為時(shí)，時(shí)，表達(dá)式該怎樣寫？表達(dá)式該怎樣寫？BILF=0F=IBL體現(xiàn)等效替代和從一般到特殊的科學(xué)思想方法體現(xiàn)等效替代和從一般到特殊的科學(xué)思想方法B B1.如圖，一根長如圖，一根長L，質(zhì)量為，質(zhì)量為m的導(dǎo)

16、線用軟導(dǎo)的導(dǎo)線用軟導(dǎo)線懸掛在方向水平的磁感應(yīng)強(qiáng)度為線懸掛在方向水平的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的的勻強(qiáng)磁場中，勻強(qiáng)磁場中，（1）.現(xiàn)要使懸繩張力為現(xiàn)要使懸繩張力為0，則導(dǎo)線中電流，則導(dǎo)線中電流應(yīng)為多少？方向如何應(yīng)為多少？方向如何（2).如果其他都不變，磁場方向相反，繩如果其他都不變，磁場方向相反，繩子的張力變?yōu)槎啻笞拥膹埩ψ優(yōu)槎啻? (3).如果其他都不變，磁場方向變?yōu)樨Q直如果其他都不變，磁場方向變?yōu)樨Q直向上，平衡時(shí)繩子的張力變?yōu)槎啻笙蛏?，平衡時(shí)繩子的張力變?yōu)槎啻?當(dāng)堂訓(xùn)練當(dāng)堂訓(xùn)練12.2.如圖所示，兩平行光滑導(dǎo)軌相距如圖所示，兩平行光滑導(dǎo)軌相距0.20.2m m，與水平面，與水平面夾角為夾角為45450

17、 0，金屬棒，金屬棒MNMN的質(zhì)量為的質(zhì)量為0.10.1kgkg，處在豎直向，處在豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度為上磁感應(yīng)強(qiáng)度為1 1T T的勻強(qiáng)磁場中，電源電動(dòng)勢為的勻強(qiáng)磁場中，電源電動(dòng)勢為6V6V，內(nèi)阻為內(nèi)阻為11，為使，為使MNMN處于靜止?fàn)顟B(tài)，則電阻處于靜止?fàn)顟B(tài)，則電阻R R應(yīng)為多應(yīng)為多少？少？( (其他電阻不計(jì)其他電阻不計(jì)) )當(dāng)堂訓(xùn)練當(dāng)堂訓(xùn)練2五五 歸納小結(jié)歸納小結(jié) 提高認(rèn)識(shí)提高認(rèn)識(shí)磁場對通電導(dǎo)線的作用力磁場對通電導(dǎo)線的作用力-安培力安培力左手定則：伸開左手，使拇指左手定則：伸開左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓磁與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使四指指感線從掌心進(jìn)入，并使四指指向電流的方向，這時(shí)拇指所指向電流的方向，這時(shí)拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向。所受安培力的方向。1.當(dāng)電流和磁場垂直時(shí)當(dāng)電流和磁場垂直時(shí) F=BIL2、當(dāng)電流和磁場平行時(shí)、當(dāng)電流和磁場平行時(shí) F=03當(dāng)電流和磁場平行時(shí)當(dāng)電流和磁場平行時(shí) F=ILB sin