《第一節(jié) 安培力》學歷案

《第一節(jié)安培力》學歷案##一、學習主題滬科版（2020）選擇性必修第二冊第五章第一節(jié)安培力##二、設計者[你的名字]##三、課標要求1、通過實驗認識安培力，會判斷安培力的方向。2、會計算勻強磁場中安培力的大小。3、能用安培力的知識解決有關問題，體會物理知識在實際生活中的應用。##四、學習目標###（一）知識與技能目標1、知道什么是安培力，在學習結(jié)束后的1個課時內(nèi)能夠準確說出安培力的概念，就像你能準確說出你好朋友的名字一樣。2、能熟練掌握安培力大小的計算公式F=BILsinθ（其中F是安培力，B是磁場強度，I是電流強度，L是導線長度，θ是電流方向與磁場方向的夾角），在做相關練習題時，能夠正確運用這個公式進行計算，就像你熟練使用手機打游戲一樣。3、能夠準確判斷安培力的方向，無論是在簡單的磁場和電流情況，還是稍微復雜一點的情況，都能像辨別東南西北方向一樣準確判斷出來。###（二）過程與方法目標1、通過探究安培力大小與哪些因素有關的實驗，學會像小偵探一樣提出問題、作出假設、設計實驗、收集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)，最后得出結(jié)論的科學探究方法。2、在解決安培力相關的實際問題過程中，學會將復雜的問題分解成一個個小問題，就像把一個大蛋糕切成小塊一樣，逐步解決問題，提高自己分析和解決問題的能力。###（三）情感態(tài)度與價值觀目標1、在探究安培力的過程中，體驗科學探究的樂趣，就像你在玩解謎游戲時找到答案的那種興奮感。2、感受物理知識與實際生活的緊密聯(lián)系，知道物理不是枯燥的理論，而是實實在在能解決生活中很多問題的神奇工具，從而提高對物理學科的興趣。##五、自主學習###（一）知識回顧1、我們之前學過磁場的基本概念，那大家還記得磁場是由什么產(chǎn)生的嗎？是像小磁針這樣的磁體，還是像通電導線這樣的東西呢？（答案：磁體和通電導線都可以產(chǎn)生磁場）2、磁場是有方向的，那我們是怎么規(guī)定磁場方向的呢？是根據(jù)小磁針在磁場中的哪一端指向來規(guī)定的呢？（答案：根據(jù)小磁針靜止時N極的指向規(guī)定為磁場方向）###（二）新課預習1、閱讀課本關于安培力的部分，找到安培力的定義，并用自己的話簡單寫下來。安培力就是通電導線在磁場中受到的力哦。2、看看課本上的插圖或者自己上網(wǎng)找一些關于安培力實驗的視頻，觀察一下在實驗中通電導線在磁場中的運動情況，想想為什么會這樣運動呢？是因為受到了安培力的作用，那安培力的大小和方向又和哪些因素有關呢？3、試著自己推導一下安培力大小的計算公式F=BILsinθ，如果推導不出來也沒關系，把你遇到的問題記下來，在課堂上我們一起解決。##六、情境導入同學們，今天老師要給你們講一個超級有趣的事情。有一天，老師去一個科技館參觀，看到了一個特別神奇的展品。那是一個很大的磁場裝置，中間有一根通電的導線。當電流通過導線的時候，導線就像被一只無形的手推動一樣，開始動了起來。老師當時就特別好奇，這到底是怎么回事呢？后來老師知道了，原來是安培力在起作用。那什么是安培力呢？它是怎么產(chǎn)生的？又有哪些特點呢？今天我們就一起來探究這個神秘的安培力。##七、學習活動###（一）探究安培力大小與哪些因素有關1、小組討論-同學們分成小組，每個小組4-5個人。大家先一起討論一下，根據(jù)我們之前學過的知識和剛剛看到的情境，你們覺得安培力的大小可能和哪些因素有關呢？是和電流的大小有關？還是和磁場的強弱有關？或者是和導線的長度有關呢？每個小組把自己的想法寫下來，然后派一個代表來和大家分享。-在討論的過程中，鼓勵大家大膽發(fā)言，就像在聊天一樣，不要害怕自己的想法不對。因為在科學探究的道路上，沒有絕對錯誤的想法，只有不斷探索的過程。2、設計實驗-每個小組根據(jù)自己的討論結(jié)果，設計一個探究安培力大小與因素關系的實驗方案。在設計實驗的時候，要考慮到實驗的變量怎么控制，需要用到哪些實驗器材，以及怎么測量安培力的大小等問題。-比如，如果我們要探究安培力大小和電流大小的關系，那我們就要保持磁場強度、導線長度和電流方向與磁場方向的夾角不變，只改變電流的大小，然后觀察安培力的大小有什么變化。-實驗器材可以用到蹄形磁鐵、電源、導線、滑動變阻器、電流表、開關等。那怎么測量安培力的大小呢？我們可以通過觀察通電導線在磁場中的偏轉(zhuǎn)程度來間接測量安培力的大小。3、進行實驗-各小組按照自己設計的實驗方案進行實驗，在實驗的過程中，要認真觀察實驗現(xiàn)象，準確記錄實驗數(shù)據(jù)。如果遇到問題，小組成員之間要互相幫助，一起解決。-例如，在連接電路的時候，要注意電路的連接是否正確，避免短路等問題。在調(diào)節(jié)滑動變阻器改變電流大小的時候，要緩慢調(diào)節(jié)，以便能夠準確觀察到安培力大小的變化。4、分析數(shù)據(jù)與得出結(jié)論-實驗完成后，各小組對自己記錄的數(shù)據(jù)進行分析?？纯措S著電流大小、磁場強度或者導線長度的變化，安培力的大小是怎么變化的呢？-通過分析數(shù)據(jù)，我們可以得出結(jié)論：安培力的大小與電流大小、磁場強度、導線長度以及電流方向與磁場方向的夾角都有關系，它們之間的關系就是我們之前提到的公式F=BILsinθ。###（二）判斷安培力的方向1、安培力方向的演示實驗-老師在課堂上進行安培力方向的演示實驗。準備好蹄形磁鐵、通電導線等實驗器材，讓同學們觀察當改變電流方向或者磁場方向時，通電導線的受力方向有什么變化。-在演示的過程中，老師會一邊操作一邊講解，讓同學們清楚地看到實驗現(xiàn)象。比如，當電流方向向上，磁場方向從左向右時，通電導線會向左運動，說明受到向左的安培力；然后改變電流方向向下，同學們會看到通電導線向右運動，說明安培力方向變?yōu)橄蛴伊恕?、左手定則的學習-在觀察完演示實驗后，老師引入左手定則。左手定則就像一個小魔法，能夠幫助我們快速判斷安培力的方向。-老師先講解左手定則的內(nèi)容：伸開左手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在一個平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進入，并使四指指向電流的方向，這時拇指所指的方向就是通電導線在磁場中所受安培力的方向。-然后老師通過幾個具體的例子，讓同學們練習使用左手定則。比如，給出一個磁場方向和電流方向，讓同學們用左手定則判斷安培力的方向。同學們可以伸出自己的左手，按照定則的要求進行操作，就像在做一個有趣的手部游戲一樣。3、小組練習與競賽-同學們分成小組，每個小組互相出題，用左手定則判斷安培力的方向。在練習的過程中，加深對左手定則的理解和掌握。-然后進行小組競賽，每個小組派一名代表上臺，老師給出磁場方向和電流方向，代表們用最快的速度判斷出安培力的方向。競賽可以增加學習的趣味性，讓同學們更加積極地參與到學習中來。###（三）安培力在實際生活中的應用1、閱讀與分享-同學們先閱讀課本上關于安培力在實際生活中應用的部分，然后每個小組選擇一個安培力的應用實例，比如電動機、電流表等，進行深入的了解。-每個小組在閱讀和研究的基礎上，制作一個簡單的PPT或者手抄報，介紹自己小組選擇的應用實例。包括這個應用實例的工作原理是怎樣利用安培力的，它在生活中有什么重要的作用等內(nèi)容。-在制作的過程中，同學們可以上網(wǎng)查找更多的資料，豐富自己的內(nèi)容。就像在做一個小的科研項目一樣，鍛煉自己收集信息和整理信息的能力。2、小組展示與交流-各小組依次上臺展示自己的PPT或者手抄報，向其他同學分享自己小組的研究成果。在展示的過程中，要清晰地表達自己的觀點，讓其他同學能夠聽懂。-其他小組的同學在聽完展示后，可以提出自己的問題或者建議，進行交流和互動。通過這種方式，同學們可以了解到更多安培力在實際生活中的應用，拓寬自己的知識面。##八、典型例題###（一）例11、題目-有一根長為L=0.5m的通電導線，放在磁感應強度為B=0.4T的勻強磁場中，導線中的電流為I=2A，電流方向與磁場方向的夾角為θ=30°，求導線所受安培力的大小。2、解題思路-首先，我們看到這是一個求安培力大小的問題，已知導線長度L、磁感應強度B、電流強度I和電流與磁場方向的夾角θ，我們可以直接使用安培力大小的計算公式F=BILsinθ來求解。3、解題步驟-將已知數(shù)據(jù)代入公式可得：F=0.4T×2A×0.5m×sin30°F=0.4T×2A×0.5m×0.5F=0.2N###（二）例21、題目-如圖所示，在一個磁感應強度為B的勻強磁場中，有一根通電直導線，電流方向垂直紙面向里。已知導線受到的安培力方向向上，試判斷磁場的方向。2、解題思路-這是一個根據(jù)安培力方向判斷磁場方向的問題。我們可以使用左手定則來解決。已知電流方向垂直紙面向里，安培力方向向上，我們根據(jù)左手定則，伸開左手，讓拇指指向安培力的方向（向上），四指指向電流的方向（垂直紙面向里），那么掌心的方向就是磁場的方向。3、解題步驟-根據(jù)左手定則可知，磁場方向是從左向右的。###（三）例31、題目-一個電動機的線圈，處在磁感應強度為B的磁場中，線圈的邊長分別為L1和L2，通入的電流為I，線圈平面與磁場方向垂直。求線圈所受安培力的合力。2、解題思路-對于這個問題，我們首先要知道線圈有四條邊，每條邊都受到安培力的作用。由于線圈平面與磁場方向垂直，所以電流方向與磁場方向的夾角θ=90°，根據(jù)安培力大小的計算公式F=BILsinθ，可以分別求出四條邊所受安培力的大小，然后再求合力。3、解題步驟-對于與磁場平行的兩條邊，由于電流方向與磁場方向平行，根據(jù)公式F=BILsinθ（當θ=0°或180°時，sinθ=0），這兩條邊所受安培力為零。-對于另外兩條垂直于磁場的邊，所受安培力大小為：F1=F2=BIL1（因為L2在這里不影響安培力的大小計算）-這兩條邊所受安培力方向相反，所以合力為：F合=F1-F2=0##九、評價方式###（一）形成性評價1、在課堂討論環(huán)節(jié)，老師會觀察每個小組的討論情況，包括同學們的參與度、提出的想法是否有創(chuàng)新性等。對于積極參與討論、提出有價值想法的同學和小組，老師會給予表揚和肯定，比如給小組加分或者口頭表揚。2、在實驗探究環(huán)節(jié)，老師會巡視各小組的實驗過程，查看同學們的實驗操作是否規(guī)范、數(shù)據(jù)記錄是否準確等。如果發(fā)現(xiàn)同學們在實驗過程中遇到問題，老師會及時給予指導和幫助。對于實驗操作規(guī)范、能夠順利完成實驗并得出正確結(jié)論的小組，老師也會給予獎勵。3、在課堂練習環(huán)節(jié)，老師會檢查同學們做練習題的情況，看看同學們對安培力的相關知識和技能是否掌握。對于能夠正確解答練習題的同學，老師會給予鼓勵；對于存在問題的同學，老師會指出問題所在，并給予針對性的輔導。###（二）總結(jié)性評價1、課后作業(yè)-布置課后作業(yè)，作業(yè)內(nèi)容包括一些關于安培力大小計算、方向判斷以及在實際生活中應用的題目。通過課后作業(yè)，檢查同學們對本節(jié)課知識的掌握程度。-作業(yè)的題型可以多樣化，有選擇題、填空題、計算題等。例如，給出一個磁場和電流的情況，讓同學們計算安培力的大?。换蛘呓o出安培力的方向和其他條件，讓同學們求出電流方向或者磁場方向等。2、單元測試-在學完這一單元后，進行單元測試。測試內(nèi)容涵蓋安培力以及相關的磁場、電流等知識。通過單元測試，全面評價同學們在這一單元的學習效果。-在測試中，會設置不同難度層次的題目，既有考查基礎知識的簡單題目，也有考查綜合應用能力的較難題目。根據(jù)同學們的測試成績，了解同學們對知識的掌握情況，為后續(xù)的教學提供參考。##十、拓展學習1、對于那些對安培力感興