2024-2025學年高中物理 第3章 2 磁場對通電導線的作用-安培力教案 教科版選修3-1

2024-2025學年高中物理第3章2磁場對通電導線的作用——安培力教案教科版選修3-1科目授課時間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導教師授課班級、授課課時授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）2024-2025學年高中物理第3章2磁場對通電導線的作用——安培力教案教科版選修3-1課程基本信息1.課程名稱：磁場對通電導線的作用——安培力

2.教學年級和班級：高中二年級物理選修3-1班

3.授課時間：2024年11月12日星期二第4節(jié)

4.教學時數(shù)：45分鐘（1課時）核心素養(yǎng)目標重點難點及解決辦法1.理解安培力的概念，運用安培力定律解決實際問題，培養(yǎng)科學探究和問題解決能力；

2.通過實驗觀察和分析磁場對通電導線的作用，培養(yǎng)觀察能力、實踐能力和創(chuàng)新意識；

3.運用物理知識解釋生活中的磁場現(xiàn)象，增強科學思維能力和社會責任感；

4.通過團隊合作交流，提升表達交流能力和團隊合作精神。

三、重點難點及解決辦法

1.重點：安培力定律的理解和應用。

解決辦法：通過動態(tài)演示和實驗操作，結合圖形分析，加深學生對安培力定律的理解。

2.難點：安培力方向的判斷。

突破策略：采用左手定則結合實際例題，指導學生進行實際操作，加強直觀感受，提高判斷準確性。

3.難點：安培力與電流、磁場強度關系的探究。

解決辦法：設計對比實驗，引導學生通過數(shù)據(jù)收集和分析，探究安培力與電流、磁場強度之間的關系，培養(yǎng)學生的數(shù)據(jù)分析能力。教學資源1.硬件資源：

-通電導線、磁場演示器、電流表、磁場傳感器等實驗器材；

-多媒體教學設備、投影儀、黑板、粉筆。

2.軟件資源：

-物理學科教學軟件（模擬磁場、安培力實驗）；

-課程PPT、教學動畫、教學視頻。

3.課程平臺：

-學校教學管理系統(tǒng)；

-課堂互動平臺（用于學生課堂討論、提問、反饋）。

4.信息化資源：

-電子教案；

-在線物理教育資源（不含網(wǎng)址，用于教師備課參考）。

5.教學手段：

-實驗演示與操作；

-探究式學習；

-小組合作學習；

-課堂提問與討論。教學流程（一）課前準備（預計用時：5分鐘）

學生預習：

發(fā)放預習材料，引導學生提前了解磁場對通電導線作用的學習內容，標記出有疑問或不懂的地方。設計預習問題，激發(fā)學生思考，為課堂學習安培力內容做好準備。

教師備課：

深入研究教材，明確教學目標和重難點。準備教學用具和多媒體資源，確保教學過程的順利進行。設計課堂互動環(huán)節(jié)，提高學生學習安培力的積極性。

（二）課堂導入（預計用時：3分鐘）

激發(fā)興趣：

回顧舊知：

簡要回顧上節(jié)課學習的電流和磁場的基礎知識，幫助學生建立知識之間的聯(lián)系。提出問題，檢查學生對舊知的掌握情況，為學習新課打下基礎。

（三）新課呈現(xiàn)（預計用時：25分鐘）

知識講解：

清晰、準確地講解安培力的概念、安培力定律及其應用，結合實例幫助學生理解。突出安培力的重點，強調判斷安培力方向和計算安培力的難點，通過對比、歸納等方法幫助學生加深記憶。

互動探究：

設計小組討論環(huán)節(jié)，讓學生圍繞安培力的大小和方向問題展開討論，培養(yǎng)學生的合作精神和溝通能力。鼓勵學生提出自己的觀點和疑問，引導學生深入思考，拓展思維。

技能訓練：

總結歸納：

在新課呈現(xiàn)結束后，對安培力的知識點進行梳理和總結。強調重點和難點，幫助學生形成完整的知識體系。

（四）鞏固練習（預計用時：5分鐘）

隨堂練習：

隨堂練習題，讓學生在課堂上完成，檢查學生對安培力的掌握情況。鼓勵學生相互討論、互相幫助，共同解決問題。

錯題訂正：

針對學生在隨堂練習中出現(xiàn)的錯誤，進行及時訂正和講解。引導學生分析錯誤原因，避免類似錯誤再次發(fā)生。

（五）拓展延伸（預計用時：3分鐘）

知識拓展：

介紹安培力的應用實例，如電機、電磁起重機等，拓寬學生的知識視野。引導學生關注學科前沿動態(tài)，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和探索精神。

情感升華：

結合安培力的學習，引導學生思考物理與生活的聯(lián)系，培養(yǎng)學生的社會責任感。鼓勵學生分享學習心得和體會，增進師生之間的情感交流。

（六）課堂小結（預計用時：2分鐘）

簡要回顧本節(jié)課學習的安培力內容，強調重點和難點?？隙▽W生的表現(xiàn)，鼓勵他們繼續(xù)努力。

布置作業(yè)：

根據(jù)本節(jié)課學習的內容，布置適量的課后作業(yè)，鞏固學習效果。提醒學生注意作業(yè)要求和時間安排，確保作業(yè)質量。知識點梳理1.磁場基本概念

-磁場：描述磁力作用的空間場；

-磁感應強度：表示磁場強弱的物理量，單位為特斯拉（T）；

-磁通量：表示磁場穿過某一面積的總量，單位為韋伯（Wb）。

2.安培力定律

-安培力：通電導線在磁場中受到的力；

-安培力的大小：F=BILsinα，其中B為磁感應強度，I為電流強度，L為導線長度，α為導線與磁場的夾角；

-安培力的方向：由左手定則確定，即伸開左手，讓磁感線垂直穿入手心，四指指向電流方向，大拇指所指方向即為安培力方向。

3.安培力的應用

-電機的原理：利用安培力實現(xiàn)電能與機械能的轉換；

-電磁鐵：利用安培力產(chǎn)生磁力，實現(xiàn)吸引或排斥物體；

-電磁起重機：利用安培力實現(xiàn)起重和搬運。

4.影響安培力的因素

-磁感應強度：安培力與磁感應強度成正比；

-電流強度：安培力與電流強度成正比；

-導線長度：安培力與導線長度成正比；

-導線與磁場的夾角：安培力與sinα成正比，當導線與磁場垂直時，安培力最大。

5.安培力的計算方法

-當導線與磁場垂直時，F(xiàn)=BIL；

-當導線與磁場不垂直時，F(xiàn)=BILsinα；

-當導線為圓形或螺旋形時，可以使用積分法計算安培力。

6.安培力的實驗研究

-實驗方法：采用控制變量法，研究磁感應強度、電流強度、導線長度和夾角對安培力的影響；

-實驗器材：通電導線、磁場演示器、電流表、磁場傳感器等。

7.安培力與左手定則

-左手定則的應用：確定安培力的方向；

-左手定則的步驟：伸開左手，讓磁感線垂直穿入手心，四指指向電流方向，大拇指所指方向即為安培力方向。

8.安培力在實際應用中的優(yōu)化

-減小導線與磁場的夾角：提高安培力的效率；

-增加磁感應強度：提高安培力的大小；

-優(yōu)化導線布局：使安培力在空間分布上更加均勻。

9.安培力與電動力學的聯(lián)系

-法拉第電磁感應定律：磁場變化會在導線中產(chǎn)生電動勢；

-洛倫茲力：帶電粒子在磁場中受到的力，與安培力有密切關系。課后作業(yè)1.計算題：一根長為0.5m的直導線，通以5A的電流，垂直放入磁感應強度為0.2T的磁場中，求導線所受的安培力大小。

答案：F=BIL=0.2T×5A×0.5m=0.5N

2.應用題：一個電動機的線圈在磁場中轉動，若磁感應強度為0.5T，線圈中電流為10A，線圈長度為0.2m，求線圈與磁場垂直時所受的安培力大小。

答案：F=BIL=0.5T×10A×0.2m=1N

3.分析題：比較一根導線在磁感應強度為0.2T的磁場中，分別通以2A和4A電流時，所受安培力的大小，并解釋原因。

答案：通以4A電流時，安培力是通以2A電流時的兩倍。因為安培力與電流強度成正比。

4.計算題：一個圓形導線長度為2πm，半徑為0.1m，通以10A的電流，在磁感應強度為0.5T的磁場中，求導線所受的安培力大小。

答案：F=BIL=0.5T×10A×2πm=10πN

5.設計題：設計一個實驗，驗證安培力與導線長度成正比的關系。列出所需實驗器材和步驟。

答案：所需實驗器材：通電導線、磁場演示器、電流表、磁場傳感器等。

實驗步驟：

a.固定磁場強度，將導線通以恒定電流；

b.分別測量不同導線長度下的安培力；

c.記錄數(shù)據(jù)，繪制安培力與導線長度的關系圖；

d.分析實驗結果，驗證安培力與導線長度成正比的關系。板書設計①重點知識點：

-安培力的定義與計算公式

-安培力定律：F=BILsinα

-左手定則的應用

-影響安培力的因素：B、I、L、α

-安培力的實際應用案例

②詞、句：

-"磁感線垂直穿入手心，四指指向電流方向"

-"安培力與電流強度、磁感應強度、導線長度成正比"

-"安培力的方向由左手定則確定"

-"優(yōu)化導線布局，提高安培力效率"

③藝術性與趣味性：

-使用不同顏色的粉筆突出重點公式和關鍵詞，如用紅色表示安培力公式，藍色標注左手定則；

-在講解左手定則時，配合手勢圖示，增強直觀性和趣味性；

-通過圖示展示安培力在不同夾角下的變化，以動畫形式展示導線在磁場中的運動；

-設計一個互動環(huán)節(jié)，讓學生上臺用磁鐵和導線實際演示安培力的作用，增加參與感和體驗性；

-在板書右側列出安培力應用的實際案例，如電機的簡圖，增加知識點的實際意義和趣味性。教學評價與反饋1.課堂表現(xiàn)：學生積極參與課堂討論，認真聽講，主動提問，表現(xiàn)出對安培力概念和定律的理解與掌握。在互動探究環(huán)節(jié)，學生能圍繞安培力問題展開討論，提出自己的觀點和疑問，表現(xiàn)出良好的合作精神和溝通能力。

2.小組討論成果展示：各小組在討論中表現(xiàn)積極，通過討論交流，對安培力的概念和定律有了更深入的理解。在成果展示中，各小組能夠清晰地表達自己的觀點，并給出相應的解釋和論證，展現(xiàn)出良好的團隊合作精神和溝通能力。

3.隨堂測試：隨堂測試結果顯示，學生對安培力的概念、計算公式和左手定則的掌握程度較高。大多數(shù)學生能夠正確回答問題，顯示出對知識的理解和應用能力較強。

4.實驗操作：在實驗操作環(huán)節(jié)，學生能夠認真觀察實驗現(xiàn)象，并能夠正確解釋實驗結果。他們能夠通過實驗操作，深入理解安培力的產(chǎn)生和作用，展現(xiàn)出良好的實踐能力和觀察能力。

5.教師評價與反饋：教師在評價學生的學習表現(xiàn)時，要注意肯定學生的優(yōu)點，同時指出學生的不足之處，并給予積極的反饋。教師可以針對學生的學習情況，提供個性化的指導和建議，幫助他們提高學習效果。同時，教師還可以與學生進行個別交流，了解他們的學習需求和困惑，并提供針對性的幫助和指導。教學反思與總結在教學過程中，我深刻反思了自己的教學方法和策略，并總結了一些經(jīng)驗教訓。我發(fā)現(xiàn)，通過采用生動的教學手段，如實驗演示和動畫展示，能夠有效激發(fā)學生的學習興趣，提高他們的參與度和積極性。同時，通過小組討論和互動探究，能夠促進學生之間的合作和交流，培養(yǎng)他們的合作精神和溝通能力。

在教學總結中，我對本節(jié)課的教學效果進行了客觀評價。我發(fā)現(xiàn)，學生在知識、技能和情感態(tài)度等方面取得了明顯的收獲和進步。他們對安培力的概念、計算公式和左手定則有了更深入的理解，并能夠將這些知識應用到實際問題中。此外，學生通過實驗操作和小組討論，提高了自己的實踐能力和團隊合作能力。

然而，我也意識到教學中存在一些問題和不足。例如，部分學生在隨堂測試中出現(xiàn)了錯誤，需要進一步鞏固和加強。此外，一些學生在課堂討論中表現(xiàn)得較為被動，缺乏主動思考和提問的積極性。為了改進這些問題，我計劃采取以下措施：

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