(教學(xué)設(shè)計(jì))第1章 2 安培力的應(yīng)用2023-2024學(xué)年新教材高中物理選擇性必修第二冊(cè)(教科版2019)

(教學(xué)設(shè)計(jì))第1章2安培力的應(yīng)用2023-2024學(xué)年新教材高中物理選擇性必修第二冊(cè)(教科版2019)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)間課程基本信息1.課程名稱：《安培力的應(yīng)用》

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：高中二年級(jí)物理選修班

3.授課時(shí)間：2023-2024學(xué)年第二學(xué)期，第1周，星期三第2節(jié)

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：45分鐘

本節(jié)課將基于教科版2019高中物理選擇性必修第二冊(cè)的內(nèi)容，深入探討安培力的概念及其在實(shí)際中的應(yīng)用。通過(guò)講解安培力定律，引導(dǎo)學(xué)生理解電流在磁場(chǎng)中受到的力的作用，并運(yùn)用此知識(shí)解釋現(xiàn)實(shí)生活中的一些現(xiàn)象，提高學(xué)生的理論聯(lián)系實(shí)際能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生物理觀念，深化對(duì)安培力概念的理解，掌握安培力計(jì)算方法，并學(xué)會(huì)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。提升科學(xué)思維能力，通過(guò)分析安培力作用機(jī)理，發(fā)展模型構(gòu)建和科學(xué)推理能力。強(qiáng)化科學(xué)探究精神，鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)觀察中積極提問(wèn)、合作交流，提高實(shí)驗(yàn)操作與數(shù)據(jù)分析能力。培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理知識(shí)在技術(shù)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步中的應(yīng)用價(jià)值。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已掌握了磁場(chǎng)的基本概念、電流與磁場(chǎng)相互作用的基本原理，以及力的基本計(jì)算方法。

2.學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象具有較強(qiáng)的好奇心，具備一定的邏輯思維和問(wèn)題解決能力。他們對(duì)實(shí)驗(yàn)操作和探究活動(dòng)有較高的興趣，學(xué)習(xí)風(fēng)格多樣，包括視覺型、動(dòng)手型和思考型。

3.學(xué)生可能在新舊知識(shí)整合、安培力計(jì)算公式的應(yīng)用以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析方面遇到困難。特別是理解安培力與電流、磁場(chǎng)方向之間的關(guān)系，以及在實(shí)際問(wèn)題中運(yùn)用安培力計(jì)算時(shí)可能會(huì)感到挑戰(zhàn)。此外，實(shí)驗(yàn)操作中的精確度和數(shù)據(jù)分析能力也是他們需要提高的部分。教學(xué)資源1.硬件資源：

-安培力實(shí)驗(yàn)裝置

-電流表、磁力計(jì)等測(cè)量工具

-多媒體教學(xué)設(shè)備

2.軟件資源：

-課本配套教學(xué)PPT

-物理學(xué)科教學(xué)軟件

-安培力模擬實(shí)驗(yàn)動(dòng)畫

3.課程平臺(tái)：

-學(xué)校教學(xué)管理系統(tǒng)

-課堂互動(dòng)教學(xué)平臺(tái)

4.信息化資源：

-電子版教材

-在線教學(xué)視頻

-數(shù)字化實(shí)驗(yàn)報(bào)告模板

5.教學(xué)手段：

-探究式教學(xué)

-小組合作學(xué)習(xí)

-實(shí)物演示與實(shí)驗(yàn)操作

-互動(dòng)問(wèn)答與討論

-課后在線輔導(dǎo)與答疑

教學(xué)過(guò)程1.導(dǎo)入新課

上課之初，我首先提問(wèn)：“同學(xué)們，之前我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了磁場(chǎng)和電流的基本概念，那么你們知道電流在磁場(chǎng)中會(huì)受到怎樣的作用嗎？”通過(guò)這個(gè)問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生回顧舊知，為新課的學(xué)習(xí)做好鋪墊。

2.知識(shí)講解

（1）安培力的概念

我講解道：“安培力是指電流在磁場(chǎng)中受到的力，它的方向由電流方向、磁場(chǎng)方向和右手定則決定?！苯又彝ㄟ^(guò)PPT展示安培力的定義和計(jì)算公式，讓學(xué)生對(duì)安培力有一個(gè)直觀的認(rèn)識(shí)。

（2）安培力的計(jì)算方法

我引導(dǎo)學(xué)生：“同學(xué)們，我們知道了安培力的概念，那么如何計(jì)算安培力呢？”接著，我詳細(xì)講解安培力的計(jì)算方法，并結(jié)合實(shí)例進(jìn)行示范。

（3）安培力的應(yīng)用

我提問(wèn)：“安培力在我們生活中有哪些應(yīng)用呢？”然后，我列舉一些實(shí)例，如電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)等，讓學(xué)生了解安培力在實(shí)際中的應(yīng)用。

3.實(shí)驗(yàn)探究

（1）安培力方向的驗(yàn)證

我組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察電流在磁場(chǎng)中受到的力的方向。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，我引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用右手定則判斷安培力的方向，并讓學(xué)生親自動(dòng)手操作，加深對(duì)安培力方向的理解。

（2）安培力大小的測(cè)量

我指導(dǎo)學(xué)生使用安培力實(shí)驗(yàn)裝置，測(cè)量不同電流和磁場(chǎng)下安培力的大小。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生掌握安培力的計(jì)算方法，并學(xué)會(huì)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。

4.課堂討論

我提出問(wèn)題：“同學(xué)們，你們?cè)趯?shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)安培力與哪些因素有關(guān)？”引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析安培力與電流、磁場(chǎng)的關(guān)系。

在此基礎(chǔ)上，我組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，分享各自的觀點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。通過(guò)討論，讓學(xué)生深入理解安培力的產(chǎn)生機(jī)理，并培養(yǎng)他們的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

5.知識(shí)鞏固

我布置一些練習(xí)題，讓學(xué)生當(dāng)堂完成。通過(guò)練習(xí)，鞏固所學(xué)知識(shí)，提高學(xué)生的實(shí)際操作能力。

6.課堂小結(jié)

我提問(wèn)：“通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，你們掌握了哪些內(nèi)容？”引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)本節(jié)課的重點(diǎn)知識(shí)，如安培力的概念、計(jì)算方法和應(yīng)用等。

7.課后作業(yè)

我布置課后作業(yè)，要求學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)報(bào)告，撰寫一篇關(guān)于安培力的小論文。論文內(nèi)容需包括安培力的定義、計(jì)算方法和實(shí)際應(yīng)用等方面，以提高學(xué)生的理論聯(lián)系實(shí)際能力。

8.教學(xué)反思

課后，我認(rèn)真反思本節(jié)課的教學(xué)效果，針對(duì)學(xué)生的掌握情況，調(diào)整教學(xué)策略，為下一節(jié)課的學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。知識(shí)點(diǎn)梳理1.安培力的概念

-安培力是電流在磁場(chǎng)中受到的力。

-安培力的方向由電流方向、磁場(chǎng)方向和右手定則決定。

2.安培力的計(jì)算方法

-安培力的大小計(jì)算公式：F=BILsinθ，其中B為磁感應(yīng)強(qiáng)度，I為電流強(qiáng)度，L為電流元長(zhǎng)度，θ為電流元與磁場(chǎng)方向的夾角。

-安培力與電流方向、磁場(chǎng)方向和夾角有關(guān)。

3.安培力的應(yīng)用

-安培力在電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)等設(shè)備中的應(yīng)用。

-安培力在電磁鐵、磁懸浮等領(lǐng)域的應(yīng)用。

4.實(shí)驗(yàn)探究

-安培力方向的驗(yàn)證：通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察安培力的方向，運(yùn)用右手定則進(jìn)行判斷。

-安培力大小的測(cè)量：使用安培力實(shí)驗(yàn)裝置，測(cè)量不同電流和磁場(chǎng)下安培力的大小。

5.影響安培力的因素

-電流強(qiáng)度：電流越大，安培力越大。

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

-電流元長(zhǎng)度：電流元長(zhǎng)度越長(zhǎng)，安培力越大。

-電流元與磁場(chǎng)方向的夾角：夾角越大，安培力越大。

6.安培力的計(jì)算公式推導(dǎo)

-通過(guò)洛倫茲力的微觀解釋，推導(dǎo)出安培力的計(jì)算公式。

7.安培力與洛倫茲力的關(guān)系

-安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，洛倫茲力是安培力的微觀基礎(chǔ)。

8.安培力的局限性

-安培力計(jì)算方法適用于直導(dǎo)線或電流分布均勻的情況，對(duì)于復(fù)雜電流分布，需要采用積分方法進(jìn)行計(jì)算。

9.安培力在實(shí)際應(yīng)用中的注意事項(xiàng)

-在設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)等設(shè)備時(shí)，要考慮安培力的方向和大小，以保證設(shè)備正常運(yùn)行。

-在電磁鐵設(shè)計(jì)中，要合理選擇電流和磁場(chǎng)，以滿足不同的吸引力需求。

10.安培力在科學(xué)技術(shù)發(fā)展中的作用

-安培力的研究為電磁學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

-安培力的應(yīng)用促進(jìn)了電氣工程、電子技術(shù)等領(lǐng)域的發(fā)展。內(nèi)容邏輯關(guān)系①安培力的概念與計(jì)算

-重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：安培力的定義、計(jì)算公式F=BILsinθ、安培力與電流方向、磁場(chǎng)方向和夾角的關(guān)系。

-關(guān)鍵詞：安培力、磁感應(yīng)強(qiáng)度B、電流強(qiáng)度I、電流元長(zhǎng)度L、夾角θ。

-重點(diǎn)句：安培力是電流在磁場(chǎng)中受到的力，其方向由電流方向、磁場(chǎng)方向和右手定則決定。

②安培力的應(yīng)用與實(shí)驗(yàn)探究

-重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：安培力的實(shí)際應(yīng)用、安培力方向的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)、安培力大小的測(cè)量實(shí)驗(yàn)。

-關(guān)鍵詞：電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、電磁鐵、實(shí)驗(yàn)、右手定則、測(cè)量。

-重點(diǎn)句：通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，驗(yàn)證安培力的方向和大小，了解安培力在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用。

③安培力的影響因素與注意事項(xiàng)

-重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：影響安培力的因素（電流強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度、電流元長(zhǎng)度、夾角）、安培力的局限性、實(shí)際應(yīng)用中的注意事項(xiàng)。

-關(guān)鍵詞：電流、磁場(chǎng)、夾角、局限性、設(shè)計(jì)、運(yùn)行。

-重點(diǎn)句：了解安培力的影響因素，掌握在實(shí)際應(yīng)用中如何考慮安培力的方向和大小，以保證設(shè)備的正常運(yùn)行。

板書設(shè)計(jì)：

```

一、安培力的概念與計(jì)算

1.安培力的定義

2.計(jì)算公式：F=BILsinθ

3.安培力的方向

二、安培力的應(yīng)用與實(shí)驗(yàn)探究

1.安培力的實(shí)際應(yīng)用

2.實(shí)驗(yàn)探究：方向驗(yàn)證、大小測(cè)量

3.右手定則的應(yīng)用

三、安培力的影響因素與注意事項(xiàng)

1.影響安培力的因素

2.安培力的局限性

3.實(shí)際應(yīng)用中的注意事項(xiàng)

```課后拓展1.拓展內(nèi)容：

-閱讀材料：《安培力與電磁設(shè)備的發(fā)展》

-視頻資源：《安培力實(shí)驗(yàn)演示》

-實(shí)踐活動(dòng)：參觀學(xué)校附近的電磁設(shè)備制造企業(yè)或?qū)嶒?yàn)室，了解安培力在實(shí)際中的應(yīng)用。

2.拓展要求：

-鼓勵(lì)學(xué)生利用課后時(shí)間閱讀相關(guān)材料，觀看視頻，了解安培力的歷史發(fā)展和在現(xiàn)代電磁設(shè)備中的