2024-2025版高中物理 第三章 磁場 4 通電導(dǎo)線在磁場中受到的力教案 新人教版選修3-1

2024-2025版高中物理第三章磁場4通電導(dǎo)線在磁場中受到的力教案新人教版選修3-1主備人備課成員課程基本信息1.課程名稱：高中物理第三章磁場第4節(jié)——通電導(dǎo)線在磁場中受到的力

2.教學(xué)年級和班級：高中二年級，物理選修3-1班

3.授課時間：2024年10月30日，星期二，第5-6節(jié)（共2課時）

4.教學(xué)時數(shù)：90分鐘（45分鐘/課時）核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生以下核心素養(yǎng)：通過探究通電導(dǎo)線在磁場中受到的力的規(guī)律，提升學(xué)生的科學(xué)探究能力和物理觀念。學(xué)生將能夠理解并運(yùn)用安培力定律，解釋通電導(dǎo)線在磁場中受力的現(xiàn)象，培養(yǎng)模型構(gòu)建與科學(xué)推理的能力。同時，通過實(shí)驗(yàn)觀察與分析，提高學(xué)生的數(shù)據(jù)解讀與實(shí)證意識，使其在解決實(shí)際問題時能夠運(yùn)用物理知識進(jìn)行合理假設(shè)和驗(yàn)證。此外，通過小組合作交流，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作與表達(dá)交流的能力，增強(qiáng)其學(xué)科責(zé)任感和科學(xué)態(tài)度。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

（1）安培力定律的理解與應(yīng)用：掌握安培力定律的表達(dá)式，理解安培力與電流、磁場及導(dǎo)線長度之間的關(guān)系。

-舉例：計算給定電流和磁場條件下，導(dǎo)線所受的安培力。

（2）左手定則的應(yīng)用：運(yùn)用左手定則判斷通電導(dǎo)線在磁場中的受力方向。

-舉例：根據(jù)左手定則，確定導(dǎo)線中電流方向、磁場方向以及安培力的方向。

（3）導(dǎo)線放置角度對安培力的影響：了解導(dǎo)線與磁場方向不同角度放置時，安培力的變化規(guī)律。

-舉例：分析導(dǎo)線與磁場垂直和斜置時，安培力的差異。

2.教學(xué)難點(diǎn)

（1）安培力定律的推導(dǎo)：理解安培力定律的推導(dǎo)過程，特別是磁場線與導(dǎo)線之間的相互作用。

-突破方法：通過動畫演示和模型構(gòu)建，直觀展示安培力定律的推導(dǎo)過程。

（2）左手定則的應(yīng)用：對于空間想象能力較弱的學(xué)生，左手定則的應(yīng)用可能存在困難。

-突破方法：提供實(shí)物模型和互動練習(xí)，加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)際操作體驗(yàn)，提高對左手定則的理解。

（3）導(dǎo)線受力情況的復(fù)雜性：分析導(dǎo)線在不同磁場、不同角度下的受力情況，需要學(xué)生具備一定的抽象思維和分析能力。

-突破方法：通過圖表分析和數(shù)學(xué)建模，將復(fù)雜問題簡化，幫助學(xué)生逐步掌握分析方法。

（4）實(shí)驗(yàn)操作與數(shù)據(jù)處理：在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生可能對實(shí)驗(yàn)操作步驟和數(shù)據(jù)處理方法不夠熟悉。

-突破方法：進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在教師指導(dǎo)下反復(fù)操作，同時教授學(xué)生如何處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。學(xué)具準(zhǔn)備Xxx課型新授課教法學(xué)法講授法課時第一課時師生互動設(shè)計二次備課教學(xué)方法與策略1.教學(xué)方法選擇

針對本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)和學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，采用以下教學(xué)方法：

（1）講授法：以講解安培力定律、左手定則等理論知識為主，結(jié)合實(shí)際案例分析，使學(xué)生掌握基本概念和原理。

（2）討論法：針對導(dǎo)線受力情況的復(fù)雜性，組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

（3）案例研究：通過分析實(shí)際案例，讓學(xué)生了解通電導(dǎo)線在磁場中受力的應(yīng)用，提高學(xué)生的實(shí)際操作能力。

（4）項(xiàng)目導(dǎo)向?qū)W習(xí)：將實(shí)驗(yàn)操作與數(shù)據(jù)處理融入項(xiàng)目中，引導(dǎo)學(xué)生自主探究、合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的綜合運(yùn)用能力。

2.教學(xué)活動設(shè)計

（1）導(dǎo)入環(huán)節(jié)：通過展示生活中與磁場相關(guān)的現(xiàn)象，激發(fā)學(xué)生的興趣，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入新課。

（2）講授環(huán)節(jié)：結(jié)合PPT、動畫等教學(xué)資源，講解安培力定律、左手定則等核心知識。

（3）實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)：分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親自動手操作，觀察通電導(dǎo)線在磁場中受力的現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。

（4）討論環(huán)節(jié)：組織學(xué)生針對導(dǎo)線放置角度、磁場強(qiáng)度等影響因素進(jìn)行小組討論，促進(jìn)學(xué)生思維碰撞，提高分析問題的能力。

（5）總結(jié)環(huán)節(jié)：通過游戲、問答等形式，鞏固所學(xué)知識，檢查學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

3.教學(xué)媒體和資源使用

（1）PPT：用于展示課程內(nèi)容、案例分析和實(shí)驗(yàn)步驟等，使知識更加直觀。

（2）視頻：播放磁場相關(guān)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)操作過程的視頻，幫助學(xué)生理解抽象的概念。

（3）在線工具：利用網(wǎng)絡(luò)資源，如教育平臺、虛擬實(shí)驗(yàn)室等，為學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)資源和互動空間。

（4）實(shí)物模型：提供左手定則、安培力定律的實(shí)物模型，加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)際操作體驗(yàn)。

（5）實(shí)驗(yàn)器材：準(zhǔn)備通電導(dǎo)線、磁場裝置等實(shí)驗(yàn)器材，確保實(shí)驗(yàn)活動的順利進(jìn)行。教學(xué)過程設(shè)計1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：引起學(xué)生對磁場力的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

開場提問：“你們知道磁場力是什么嗎？它在我們的生活中有什么作用？”

展示一些關(guān)于磁場力的圖片和視頻片段，讓學(xué)生初步感受磁場力的存在和特點(diǎn)。

簡短介紹磁場力的基本概念及其在科技發(fā)展中的重要性，為接下來的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.磁場力基礎(chǔ)知識講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生了解磁場力的基本概念、組成部分和原理。

過程：

講解磁場力的定義，包括安培力定律和左手定則。

詳細(xì)介紹安培力定律的公式、左手定則的使用方法，通過圖表和示意圖幫助學(xué)生理解。

通過實(shí)例，讓學(xué)生更好地理解磁場力在通電導(dǎo)線中的應(yīng)用和作用。

3.磁場力案例分析（20分鐘）

目標(biāo)：通過具體案例，讓學(xué)生深入了解磁場力的特性和重要性。

過程：

選擇幾個典型的磁場力案例進(jìn)行分析，如電動機(jī)的工作原理。

詳細(xì)介紹每個案例的背景、特點(diǎn)和意義，讓學(xué)生全面了解磁場力的應(yīng)用。

引導(dǎo)學(xué)生思考這些案例對實(shí)際生活或?qū)W習(xí)的影響，以及如何應(yīng)用磁場力解決實(shí)際問題。

小組討論：讓學(xué)生分組討論磁場力的未來發(fā)展或改進(jìn)方向，并提出創(chuàng)新性的想法或建議。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

將學(xué)生分成若干小組，每組選擇一個與磁場力相關(guān)的主題進(jìn)行深入討論。

小組內(nèi)討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準(zhǔn)備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點(diǎn)評（15分鐘）

目標(biāo)：鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力，同時加深全班對磁場力的認(rèn)識和理解。

過程：

各組代表依次上臺展示討論成果，包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

其他學(xué)生和教師對展示內(nèi)容進(jìn)行提問和點(diǎn)評，促進(jìn)互動交流。

教師總結(jié)各組的亮點(diǎn)和不足，并提出進(jìn)一步的建議和改進(jìn)方向。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標(biāo)：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)磁場力的重要性和意義。

過程：

簡要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，包括磁場力的基本概念、組成部分、案例分析等。

強(qiáng)調(diào)磁場力在現(xiàn)代科技和日常生活中的應(yīng)用，鼓勵學(xué)生繼續(xù)探索磁場力的奧秘。

布置課后作業(yè)：讓學(xué)生撰寫一篇關(guān)于磁場力的短文或報告，以鞏固學(xué)習(xí)效果。知識點(diǎn)梳理1.磁場的基本概念

-磁場：描述磁力作用的空間場。

-磁感應(yīng)強(qiáng)度：表示磁場強(qiáng)弱的物理量，單位為特斯拉（T）。

-磁通量：磁場通過某一平面的磁感線條數(shù)。

2.安培力定律

-安培力定律表述：通電導(dǎo)線在磁場中受到的力與電流強(qiáng)度、導(dǎo)線長度和磁感應(yīng)強(qiáng)度有關(guān)。

-安培力公式：F=BILsinθ，其中B為磁感應(yīng)強(qiáng)度，I為電流強(qiáng)度，L為導(dǎo)線長度，θ為導(dǎo)線與磁場方向的夾角。

-安培力方向：由左手定則確定。

3.左手定則

-左手定則的應(yīng)用：判斷通電導(dǎo)線在磁場中受到的力的方向。

-使用方法：伸出左手，讓拇指、食指和中指相互垂直，分別代表磁場方向、電流方向和安培力方向。

4.通電導(dǎo)線在磁場中的受力情況

-導(dǎo)線與磁場垂直：安培力最大，F(xiàn)=BIL。

-導(dǎo)線與磁場平行：安培力為零。

-導(dǎo)線與磁場斜置：安培力介于最大值和零之間，F(xiàn)=BILsinθ。

5.磁場力的應(yīng)用實(shí)例

-電動機(jī)：利用磁場力實(shí)現(xiàn)電能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)換。

-電流表：通過磁場力使指針偏轉(zhuǎn)，測量電流強(qiáng)度。

-磁懸浮列車：利用磁場力實(shí)現(xiàn)列車與軌道的無接觸運(yùn)行。

6.磁場力的計算與測量

-磁場力的計算：根據(jù)安培力定律，結(jié)合左手定則，計算通電導(dǎo)線在磁場中受到的力。

-磁場力的測量：使用彈簧測力計等工具，測量通電導(dǎo)線在磁場中受到的力。

7.影響磁場力的因素

-磁感應(yīng)強(qiáng)度：磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，安培力越大。

-電流強(qiáng)度：電流強(qiáng)度越大，安培力越大。

-導(dǎo)線長度：導(dǎo)線長度越長，安培力越大。

-導(dǎo)線與磁場的夾角：夾角越小，安培力越小。

8.磁場力的局限性

-磁場力僅適用于直導(dǎo)線，對于彎曲導(dǎo)線的計算需要采用積分方法。

-磁場力計算中，忽略了導(dǎo)線之間的互感作用。課后拓展1.拓展內(nèi)容

-閱讀材料：關(guān)于磁場和電磁感應(yīng)的科普文章，如《磁場與生活》、《電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)與發(fā)展》等。

-視頻資源：介紹磁場力的應(yīng)用實(shí)例，如電動機(jī)的工作原理、磁懸浮列車的發(fā)展等。

-實(shí)踐活動：進(jìn)行電磁鐵的制作和實(shí)驗(yàn)，觀察電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與電流大小的關(guān)系。

-歷史背景：了解電磁學(xué)領(lǐng)域的重要科學(xué)家及其貢獻(xiàn)，如奧斯特、法拉第、安培等。

2.拓展要求

-鼓勵學(xué)生利用課后時間閱讀科普文章，了解磁場和電磁感應(yīng)的相關(guān)知識，拓寬視野。

-觀看視頻資源，了解磁場力在實(shí)際應(yīng)用中的原理和作用，激發(fā)學(xué)生對物理學(xué)的興趣。

-進(jìn)行實(shí)踐活動，讓學(xué)生親自動手制作電磁鐵，加深對電磁現(xiàn)象的理解。

-查閱歷史資料，了解電磁學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展歷程，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和科研精神。

教師在課后拓展過程中提供以下指導(dǎo)和幫助：

-推薦合適的閱讀材料和視頻資源，確保學(xué)生能夠獲取高質(zhì)量的學(xué)習(xí)內(nèi)容。

-解答學(xué)生在閱讀和學(xué)習(xí)過程中遇到的疑問，幫助學(xué)生更好地理解和掌握知識。

-組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐活動，提供實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)和安全提示，確保實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。

-引導(dǎo)學(xué)生從歷史背景中汲取經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的科研方法和科學(xué)思維。課堂1.課堂評價：

-提問：在課堂上通過提問了解學(xué)生對磁場力概念、安培力定律和左手定則等知識點(diǎn)的掌握情況，及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生對知識點(diǎn)的理解和應(yīng)用上的困難。

-觀察：觀察學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作、小組討論和課堂展示等活動中的表現(xiàn)，評估學(xué)生的實(shí)踐能力、合作能力和表達(dá)能力。

-測試：通過隨堂測試或小測驗(yàn)，評估學(xué)生對磁場力知識的理解和應(yīng)用能力，及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生的知識盲點(diǎn)。

2.作業(yè)評價：

-批改作業(yè)：認(rèn)真批改學(xué)生的課后作業(yè)，包括書面作業(yè)和實(shí)驗(yàn)報告，評估學(xué)生對磁場力知識的應(yīng)用和掌握情況。

-點(diǎn)評作業(yè)：對學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行點(diǎn)評，指出優(yōu)點(diǎn)和不足，提供具體的改進(jìn)建議，鼓勵學(xué)生繼續(xù)努力提高。

-反饋學(xué)習(xí)效果：及時向?qū)W生反饋?zhàn)鳂I(yè)評價結(jié)果，幫助學(xué)生了解自己的學(xué)習(xí)效果，指導(dǎo)學(xué)生制定針對性的學(xué)習(xí)計劃。

3.課后拓展評價：

-閱讀材料評價：組織學(xué)生進(jìn)行閱讀分享會，評估學(xué)生對磁場和電磁感應(yīng)相關(guān)知識的理解和應(yīng)用能力。

-視頻資源評價：組織學(xué)生進(jìn)行視頻觀看后的討論，評估學(xué)生對磁場力應(yīng)用實(shí)例的理解和分析能力。

-實(shí)踐活動評價：評估學(xué)生在電磁鐵制作和實(shí)驗(yàn)中的實(shí)踐操作能力，以及對電磁現(xiàn)象的理解。

-歷史背景評價：組織學(xué)生進(jìn)行電磁學(xué)發(fā)展歷程的分享，評估學(xué)生對科學(xué)素養(yǎng)和科研精神的培養(yǎng)情況。板書設(shè)計-①重點(diǎn)知識點(diǎn)：

-磁場力的基本概念

-安培力定律

-左手定則

-通電導(dǎo)線在磁場中的受力情況

-磁場力的應(yīng)用實(shí)例

-磁場力的計算與測量

-影響磁場力的因素

-磁場力的局限性

-②重點(diǎn)詞句：

-磁感應(yīng)強(qiáng)度、特斯拉（T）

-安培力公式：F=BILsinθ

-左手定則的應(yīng)用方法

-導(dǎo)線與磁場垂直、平行、斜置時的受力情況

-電動機(jī)、電流表、磁懸浮列車等應(yīng)用實(shí)例

-磁場力的計算方法

-磁場力的影響因素：磁感應(yīng)強(qiáng)度、電流強(qiáng)度、導(dǎo)線長度、導(dǎo)線與磁場的夾角

-磁場力的局限性：僅適用于直導(dǎo)線，忽略導(dǎo)線間的互感作用

-③藝術(shù)性和趣味性：

-使用彩色粉筆或白板筆，突出重點(diǎn)知識點(diǎn)和詞句，增加視覺效果。

-使用圖表、示意圖或簡圖，幫助學(xué)生直觀理解磁場力的概念和應(yīng)用。

-設(shè)計有趣的互動環(huán)節(jié)，如磁場力的實(shí)驗(yàn)演示、游戲或競賽，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性。

-利用藝術(shù)字體或創(chuàng)意布局，使板書更具吸引力和趣味性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。反思改進(jìn)措施-創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計：通過設(shè)計有趣的實(shí)驗(yàn)，如電磁鐵的制作和實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生對磁場力的興趣和探究欲望。

-多媒體教學(xué)資源：充分利用PPT、視頻等教學(xué)資源，使抽象的磁場力概念更加直觀和易懂，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

2.存在主要問題

-教學(xué)組織不夠高效：在小組討論和課堂展示環(huán)節(jié)，有時會出現(xiàn)學(xué)生參與度不高，討論效果不佳的情況。

-教學(xué)評價不夠全面：目前主要依賴課堂提問和作業(yè)評價來了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況，缺乏更全面的評價方式。