2024-2025學(xué)年高中物理 第三章 磁場(chǎng) 2 磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線(xiàn)的作用-安培力教案 教科版選修3-1

2024-2025學(xué)年高中物理第三章磁場(chǎng)2磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線(xiàn)的作用——安培力教案教科版選修3-1授課內(nèi)容授課時(shí)數(shù)授課班級(jí)授課人數(shù)授課地點(diǎn)授課時(shí)間教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容為高中物理選修3-1第三章第二節(jié)“磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線(xiàn)的作用——安培力”。具體內(nèi)容包括：

1.磁場(chǎng)的定義和表示方法。

2.安培力的概念、計(jì)算公式及其適用條件。

3.通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中受到的安培力的方向和大小。

4.安培力對(duì)通電導(dǎo)線(xiàn)的作用，如通電導(dǎo)線(xiàn)的彎曲、轉(zhuǎn)動(dòng)等。

教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識(shí)的聯(lián)系：

1.學(xué)生需掌握磁場(chǎng)的基本概念，如磁場(chǎng)方向、磁感線(xiàn)等。

2.學(xué)生需了解電流的基本概念，如電流方向、電流強(qiáng)度等。

3.學(xué)生應(yīng)熟練掌握矢量的合成與分解方法，以便計(jì)算安培力的大小和方向。

4.學(xué)生應(yīng)具備一定的實(shí)驗(yàn)操作能力，以便進(jìn)行安培力的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

本節(jié)課內(nèi)容與課本緊密相關(guān)，符合教學(xué)實(shí)際，注重培養(yǎng)學(xué)生的理論素養(yǎng)和實(shí)踐能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)，主要包括：

1.科學(xué)思維：通過(guò)學(xué)習(xí)磁場(chǎng)的定義、安培力的計(jì)算公式等，培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維和邏輯推理能力。

2.科學(xué)探究：通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證安培力的方向和大小，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和問(wèn)題解決能力。

3.科學(xué)態(tài)度與價(jià)值觀：通過(guò)學(xué)習(xí)磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線(xiàn)的作用，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理知識(shí)在生活中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和價(jià)值觀。

4.科學(xué)溝通：在課堂上，學(xué)生將有機(jī)會(huì)與他人討論和分享自己的觀點(diǎn)，提高學(xué)生的科學(xué)溝通能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

本節(jié)課注重培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)，使學(xué)生在掌握物理知識(shí)的同時(shí)，提高自身的綜合素質(zhì)。重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法重點(diǎn)：

1.安培力的概念及計(jì)算公式。

2.通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中受到的安培力的方向和大小。

3.安培力對(duì)通電導(dǎo)線(xiàn)的作用，如通電導(dǎo)線(xiàn)的彎曲、轉(zhuǎn)動(dòng)等。

難點(diǎn)：

1.安培力方向的判斷，尤其是當(dāng)電流方向和磁場(chǎng)方向不平行時(shí)的判斷。

2.安培力大小的計(jì)算，特別是當(dāng)電流、磁場(chǎng)方向和電流與磁場(chǎng)夾角變化時(shí)。

解決辦法：

1.對(duì)于安培力方向的判斷，可以通過(guò)示教動(dòng)畫(huà)、模型演示等方式，讓學(xué)生直觀理解安培力的方向。同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生利用右手定則進(jìn)行判斷。

2.對(duì)于安培力大小的計(jì)算，可以通過(guò)數(shù)學(xué)推導(dǎo)、公式講解等方式，讓學(xué)生理解公式中各參數(shù)的含義和作用。同時(shí)，提供典型例題，讓學(xué)生進(jìn)行練習(xí)和鞏固。

3.通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，讓學(xué)生親自操作，觀察和記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，從而加深對(duì)安培力的理解和記憶。教學(xué)方法與策略1.教學(xué)方法：

針對(duì)本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容，我將采用講授法、實(shí)驗(yàn)法、討論法和案例分析法等多種教學(xué)方法。

講授法：在課堂中，我將系統(tǒng)地講解磁場(chǎng)的定義、安培力的計(jì)算公式等理論知識(shí)，幫助學(xué)生構(gòu)建完整的知識(shí)體系。

實(shí)驗(yàn)法：組織學(xué)生進(jìn)行安培力實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親自動(dòng)手操作，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，從而加深對(duì)安培力的理解和記憶。

討論法：在課堂上，我將引導(dǎo)學(xué)生就安培力的方向判斷、大小計(jì)算等問(wèn)題進(jìn)行分組討論，促進(jìn)學(xué)生之間的思維碰撞和知識(shí)共享。

案例分析法：通過(guò)分析實(shí)際生活中的安培力現(xiàn)象，如電動(dòng)機(jī)、電磁起重機(jī)等，讓學(xué)生了解安培力在工程應(yīng)用中的重要性。

2.教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)：

為提高學(xué)生的參與度和互動(dòng)性，我將設(shè)計(jì)以下教學(xué)活動(dòng)：

（1）導(dǎo)入環(huán)節(jié)：以磁鐵吸引鐵屑的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象引入磁場(chǎng)概念，激發(fā)學(xué)生的興趣。

（2）新課講授：在講解磁場(chǎng)和安培力知識(shí)時(shí)，結(jié)合PPT演示、視頻播放等手段，增強(qiáng)課堂教學(xué)的生動(dòng)性和直觀性。

（3）小組討論：將學(xué)生分成小組，就安培力的方向判斷、大小計(jì)算等問(wèn)題進(jìn)行討論，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作精神和溝通能力。

（4）實(shí)驗(yàn)操作：組織學(xué)生進(jìn)行安培力實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親自動(dòng)手操作，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，從而加深對(duì)安培力的理解和記憶。

（5）案例分析：分析實(shí)際生活中的安培力現(xiàn)象，如電動(dòng)機(jī)、電磁起重機(jī)等，讓學(xué)生了解安培力在工程應(yīng)用中的重要性。

3.教學(xué)媒體和資源：

為提高課堂教學(xué)效果，我將充分利用現(xiàn)代教育技術(shù)，選用以下教學(xué)媒體和資源：

（1）PPT：制作精美的PPT，展示磁場(chǎng)、安培力的概念、公式及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，增強(qiáng)課堂教學(xué)的直觀性。

（2）視頻：播放相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作視頻，幫助學(xué)生更好地理解安培力的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

（3）在線(xiàn)工具：利用在線(xiàn)工具進(jìn)行磁場(chǎng)和安培力的模擬計(jì)算，讓學(xué)生更加直觀地掌握安培力的計(jì)算方法。

（4）實(shí)驗(yàn)器材：準(zhǔn)備磁鐵、通電導(dǎo)線(xiàn)、電流表等實(shí)驗(yàn)器材，組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。

（5）案例資料：收集相關(guān)安培力應(yīng)用的案例資料，用于課堂分析和討論。教學(xué)流程（一）課前準(zhǔn)備（預(yù)計(jì)用時(shí)：5分鐘）

學(xué)生預(yù)習(xí)：

發(fā)放預(yù)習(xí)材料，引導(dǎo)學(xué)生提前了解磁場(chǎng)和安培力的學(xué)習(xí)內(nèi)容，標(biāo)記出有疑問(wèn)或不懂的地方。

設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生思考，為課堂學(xué)習(xí)磁場(chǎng)和安培力內(nèi)容做好準(zhǔn)備。

教師備課：

深入研究教材，明確磁場(chǎng)和安培力的教學(xué)目標(biāo)和重難點(diǎn)。

準(zhǔn)備教學(xué)用具和多媒體資源，確保磁場(chǎng)和安培力教學(xué)過(guò)程的順利進(jìn)行。

設(shè)計(jì)課堂互動(dòng)環(huán)節(jié)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)磁場(chǎng)和安培力的積極性。

（二）課堂導(dǎo)入（預(yù)計(jì)用時(shí)：3分鐘）

激發(fā)興趣：

提出問(wèn)題或設(shè)置懸念，引發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入磁場(chǎng)和安培力學(xué)習(xí)狀態(tài)。

回顧舊知：

簡(jiǎn)要回顧上節(jié)課學(xué)習(xí)的磁場(chǎng)知識(shí)，幫助學(xué)生建立知識(shí)之間的聯(lián)系。

提出問(wèn)題，檢查學(xué)生對(duì)磁場(chǎng)知識(shí)的掌握情況，為安培力新課學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

（三）新課呈現(xiàn)（預(yù)計(jì)用時(shí)：25分鐘）

知識(shí)講解：

清晰、準(zhǔn)確地講解磁場(chǎng)的定義、安培力的計(jì)算公式等知識(shí)點(diǎn)，結(jié)合實(shí)例幫助學(xué)生理解。

突出磁場(chǎng)和安培力的重點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)計(jì)算公式的適用條件等難點(diǎn)，通過(guò)對(duì)比、歸納等方法幫助學(xué)生加深記憶。

互動(dòng)探究：

設(shè)計(jì)小組討論環(huán)節(jié)，讓學(xué)生圍繞安培力方向判斷、大小計(jì)算等問(wèn)題展開(kāi)討論，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和溝通能力。

鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的觀點(diǎn)和疑問(wèn)，引導(dǎo)學(xué)生深入思考，拓展思維。

（四）鞏固練習(xí)（預(yù)計(jì)用時(shí)：5分鐘）

隨堂練習(xí)：

隨堂練習(xí)題，讓學(xué)生在課堂上完成，檢查學(xué)生對(duì)磁場(chǎng)和安培力知識(shí)的掌握情況。

鼓勵(lì)學(xué)生相互討論、互相幫助，共同解決安培力問(wèn)題。

錯(cuò)題訂正：

針對(duì)學(xué)生在隨堂練習(xí)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，進(jìn)行及時(shí)訂正和講解。

引導(dǎo)學(xué)生分析錯(cuò)誤原因，避免類(lèi)似錯(cuò)誤再次發(fā)生。

（五）拓展延伸（預(yù)計(jì)用時(shí)：3分鐘）

知識(shí)拓展：

介紹與磁場(chǎng)和安培力相關(guān)的拓展知識(shí)，拓寬學(xué)生的知識(shí)視野。

引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注學(xué)科前沿動(dòng)態(tài)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和探索精神。

情感升華：

結(jié)合磁場(chǎng)和安培力的應(yīng)用，引導(dǎo)學(xué)生思考學(xué)科與生活的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。

鼓勵(lì)學(xué)生分享學(xué)習(xí)磁場(chǎng)和安培力的心得和體會(huì)，增進(jìn)師生之間的情感交流。

（六）課堂小結(jié)（預(yù)計(jì)用時(shí)：2分鐘）

簡(jiǎn)要回顧本節(jié)課學(xué)習(xí)的磁場(chǎng)和安培力內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)和難點(diǎn)。

肯定學(xué)生的表現(xiàn)，鼓勵(lì)他們繼續(xù)努力。

布置作業(yè)：

根據(jù)本節(jié)課學(xué)習(xí)的磁場(chǎng)和安培力內(nèi)容，布置適量的課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

提醒學(xué)生注意作業(yè)要求和時(shí)間安排，確保作業(yè)質(zhì)量。拓展與延伸為了讓學(xué)生更好地理解和應(yīng)用所學(xué)的磁場(chǎng)和安培力知識(shí)，我推薦以下拓展閱讀材料：

1.《電磁學(xué)入門(mén)》：該書(shū)詳細(xì)介紹了電磁學(xué)的基本概念和原理，包括磁場(chǎng)、安培力的產(chǎn)生和計(jì)算等內(nèi)容，適合學(xué)生深入理解電磁學(xué)的本質(zhì)。

2.《磁場(chǎng)對(duì)電流的作用》：這篇文章通過(guò)實(shí)驗(yàn)和實(shí)例詳細(xì)介紹了磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線(xiàn)的作用，包括安培力的方向判斷和大小計(jì)算等，有助于學(xué)生鞏固課堂所學(xué)知識(shí)。

3.《電磁感應(yīng)現(xiàn)象》：這篇文章介紹了電磁感應(yīng)的基本原理和應(yīng)用，幫助學(xué)生了解磁場(chǎng)和電流之間的相互作用，進(jìn)一步拓展學(xué)生的知識(shí)視野。

鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究，可以嘗試以下活動(dòng)：

1.設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的磁場(chǎng)和安培力實(shí)驗(yàn)，如自制一個(gè)電磁鐵并觀察其吸引鐵屑的現(xiàn)象，或者用線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中產(chǎn)生電流等。

2.搜索磁場(chǎng)和安培力在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用案例，如電動(dòng)機(jī)、電磁爐等，了解其原理和作用。

3.研究磁場(chǎng)和安培力在其他領(lǐng)域的應(yīng)用，如醫(yī)學(xué)中的磁共振成像（MRI）、電子設(shè)備中的磁性存儲(chǔ)等。

4.參與線(xiàn)上或線(xiàn)下的科學(xué)討論活動(dòng)，與他人分享和交流自己對(duì)磁場(chǎng)和安培力的理解和觀點(diǎn)。教學(xué)評(píng)價(jià)與反饋1.課堂表現(xiàn)：

在課堂上，學(xué)生應(yīng)積極參與討論和提問(wèn)，展示出對(duì)磁場(chǎng)和安培力的理解和掌握。觀察學(xué)生是否能夠熟練運(yùn)用安培力的計(jì)算公式，以及是否能夠準(zhǔn)確判斷安培力的方向。

2.小組討論成果展示：

在小組討論環(huán)節(jié)，學(xué)生應(yīng)能夠主動(dòng)參與，提出自己的觀點(diǎn)和疑問(wèn)。觀察學(xué)生是否能夠通過(guò)合作和交流，共同解決問(wèn)題，并展示出對(duì)安培力的深入理解。

3.隨堂測(cè)試：

4.作業(yè)完成情況：

檢查學(xué)生完成作業(yè)的情況，包括作業(yè)的準(zhǔn)確性、提交時(shí)間和質(zhì)量。關(guān)注學(xué)生是否能夠獨(dú)立完成作業(yè)，并對(duì)作業(yè)中的錯(cuò)誤進(jìn)行及時(shí)訂正。

5.教師評(píng)價(jià)與反饋：

針對(duì)學(xué)生的表現(xiàn)和作業(yè)情況，教師應(yīng)給予及時(shí)的反饋和評(píng)價(jià)。強(qiáng)調(diào)學(xué)生的優(yōu)點(diǎn)和進(jìn)步，并提出改進(jìn)的建議和指導(dǎo)，以促進(jìn)學(xué)生的進(jìn)一步學(xué)習(xí)和提高。教學(xué)反思首先，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生在理解磁場(chǎng)和安培力時(shí)存在一些困難。部分學(xué)生對(duì)于磁場(chǎng)和電流的概念不夠清晰，導(dǎo)致在計(jì)算安培力時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤。因此，我計(jì)劃在下一節(jié)課中更加注重對(duì)基本概念的講解，并通過(guò)更多的實(shí)例和實(shí)驗(yàn)來(lái)幫助學(xué)生理解和掌握這些概念。

其次，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生在小組討論環(huán)節(jié)的參與度不夠高。一些學(xué)生可能在小組討論中保持沉默，或者沒(méi)有積極參與討論。為了提高學(xué)生的參與度，我計(jì)劃在下一節(jié)課中設(shè)置一些更具挑戰(zhàn)性的問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生的思考和討論。

再次，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生在隨堂測(cè)試中的表現(xiàn)參差不齊。一些學(xué)生能夠迅速準(zhǔn)確地完成測(cè)試，而另一些學(xué)生則表現(xiàn)出對(duì)一些問(wèn)題的困惑和不理解。為了提高學(xué)生的測(cè)試表現(xiàn)，我計(jì)劃在下一節(jié)課中提供更多的練習(xí)機(jī)會(huì)，幫助學(xué)生鞏固和提高。

最后，我發(fā)現(xiàn)自己在教學(xué)過(guò)程中可能有些地方講解不夠清晰，導(dǎo)致學(xué)生產(chǎn)生困惑。為了提高教學(xué)效果，我計(jì)劃在下一節(jié)課中更加注重講解的清晰度和邏輯性，以確保學(xué)生能夠更好地理解和掌握課程內(nèi)容。課后作業(yè)1.請(qǐng)簡(jiǎn)述磁場(chǎng)的定義和表示方法。

2.請(qǐng)解釋安培力的概念和計(jì)算公式，并舉例說(shuō)明。

3.請(qǐng)畫(huà)出通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中受到的安培力的方向和大小。

4.請(qǐng)分析安培力對(duì)通電導(dǎo)線(xiàn)的作用，如通電導(dǎo)線(xiàn)的彎曲、轉(zhuǎn)動(dòng)等。

5.請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證安培力的存在和方向。

例如題型：

1.磁場(chǎng)的定義和表示方法：磁場(chǎng)是存在于磁體周?chē)氖噶繄?chǎng)，用來(lái)描述磁體對(duì)磁性物質(zhì)的作用。磁場(chǎng)的方向可以通過(guò)磁感線(xiàn)來(lái)表示，磁感線(xiàn)是從磁體的北極出發(fā)，進(jìn)入內(nèi)部，再?gòu)哪蠘O出來(lái)，形成閉合曲線(xiàn)。

2.安培力的概念和計(jì)算公式：安培力是磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線(xiàn)的作用力，其計(jì)算公式為F=BIL，其中F是安培力，B是磁感應(yīng)強(qiáng)度，I是電流強(qiáng)度，L是導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度。例如，一個(gè)長(zhǎng)度為1m、電流為1A的直導(dǎo)線(xiàn)，在磁場(chǎng)強(qiáng)度為0.1T的磁場(chǎng)中，受到的安培力為0.01N。

3.通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中受到的安培力的方向和大?。和妼?dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中受到的安培力方向與電流方向和磁場(chǎng)方向有關(guān)，可以用右手定則來(lái)判斷。大小可以通過(guò)計(jì)算公式F=BIL來(lái)計(jì)算。

4.安培力對(duì)通電導(dǎo)線(xiàn)的作用：安培力可以使通電導(dǎo)線(xiàn)發(fā)生彎曲、轉(zhuǎn)動(dòng)等現(xiàn)象。例如，一個(gè)直導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中會(huì)因?yàn)槭艿桨才嗔Φ淖饔枚l(fā)生彎曲。

5.設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證安培力的存在和方向：可以設(shè)計(jì)一個(gè)電流表和電壓表的實(shí)驗(yàn)。將電流表串聯(lián)在電路中，將電壓表并聯(lián)在電路中。當(dāng)通電導(dǎo)線(xiàn)穿過(guò)磁場(chǎng)時(shí)，電流表的讀數(shù)會(huì)增加，電壓表的讀數(shù)會(huì)減小。這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證安