(教學設計)第1章 2 安培力的應用2023-2024學年新教材高中物理選擇性必修第二冊(教科版2019)

(教學設計)第1章2安培力的應用2023-2024學年新教材高中物理選擇性必修第二冊(教科版2019)授課內容授課時數(shù)授課班級授課人數(shù)授課地點授課時間課程基本信息1.課程名稱：《安培力的應用》

2.教學年級和班級：高中二年級物理選修班

3.授課時間：2023-2024學年第二學期，第1周，星期三第2節(jié)

4.教學時數(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的內容，深入探討安培力的概念及其在實際中的應用。通過講解安培力定律，引導學生理解電流在磁場中受到的力的作用，并運用此知識解釋現(xiàn)實生活中的一些現(xiàn)象，提高學生的理論聯(lián)系實際能力。核心素養(yǎng)目標培養(yǎng)學生物理觀念，深化對安培力概念的理解，掌握安培力計算方法，并學會運用所學知識解決實際問題。提升科學思維能力，通過分析安培力作用機理，發(fā)展模型構建和科學推理能力。強化科學探究精神，鼓勵學生在實驗觀察中積極提問、合作交流，提高實驗操作與數(shù)據(jù)分析能力。培養(yǎng)科學態(tài)度與責任，使學生認識到物理知識在技術發(fā)展和社會進步中的應用價值。學習者分析1.學生已掌握了磁場的基本概念、電流與磁場相互作用的基本原理，以及力的基本計算方法。

2.學生對物理現(xiàn)象具有較強的好奇心，具備一定的邏輯思維和問題解決能力。他們對實驗操作和探究活動有較高的興趣，學習風格多樣，包括視覺型、動手型和思考型。

3.學生可能在新舊知識整合、安培力計算公式的應用以及實驗數(shù)據(jù)分析方面遇到困難。特別是理解安培力與電流、磁場方向之間的關系，以及在實際問題中運用安培力計算時可能會感到挑戰(zhàn)。此外，實驗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。教學資源1.硬件資源：

-安培力實驗裝置

-電流表、磁力計等測量工具

-多媒體教學設備

2.軟件資源：

-課本配套教學PPT

-物理學科教學軟件

-安培力模擬實驗動畫

3.課程平臺：

-學校教學管理系統(tǒng)

-課堂互動教學平臺

4.信息化資源：

-電子版教材

-在線教學視頻

-數(shù)字化實驗報告模板

5.教學手段：

-探究式教學

-小組合作學習

-實物演示與實驗操作

-互動問答與討論

-課后在線輔導與答疑

教學過程1.導入新課

上課之初，我首先提問：“同學們，之前我們已經(jīng)學習了磁場和電流的基本概念，那么你們知道電流在磁場中會受到怎樣的作用嗎？”通過這個問題，引導學生回顧舊知，為新課的學習做好鋪墊。

2.知識講解

（1）安培力的概念

我講解道：“安培力是指電流在磁場中受到的力，它的方向由電流方向、磁場方向和右手定則決定?！苯又?，我通過PPT展示安培力的定義和計算公式，讓學生對安培力有一個直觀的認識。

（2）安培力的計算方法

我引導學生：“同學們，我們知道了安培力的概念，那么如何計算安培力呢？”接著，我詳細講解安培力的計算方法，并結合實例進行示范。

（3）安培力的應用

我提問：“安培力在我們生活中有哪些應用呢？”然后，我列舉一些實例，如電動機、發(fā)電機等，讓學生了解安培力在實際中的應用。

3.實驗探究

（1）安培力方向的驗證

我組織學生進行實驗，觀察電流在磁場中受到的力的方向。實驗過程中，我引導學生運用右手定則判斷安培力的方向，并讓學生親自動手操作，加深對安培力方向的理解。

（2）安培力大小的測量

我指導學生使用安培力實驗裝置，測量不同電流和磁場下安培力的大小。通過實驗，讓學生掌握安培力的計算方法，并學會運用所學知識解決實際問題。

4.課堂討論

我提出問題：“同學們，你們在實驗中發(fā)現(xiàn)安培力與哪些因素有關？”引導學生結合實驗結果，分析安培力與電流、磁場的關系。

在此基礎上，我組織學生進行小組討論，分享各自的觀點和實驗數(shù)據(jù)。通過討論，讓學生深入理解安培力的產(chǎn)生機理，并培養(yǎng)他們的團隊協(xié)作能力。

5.知識鞏固

我布置一些練習題，讓學生當堂完成。通過練習，鞏固所學知識，提高學生的實際操作能力。

6.課堂小結

我提問：“通過本節(jié)課的學習，你們掌握了哪些內容？”引導學生總結本節(jié)課的重點知識，如安培力的概念、計算方法和應用等。

7.課后作業(yè)

我布置課后作業(yè)，要求學生結合實驗報告，撰寫一篇關于安培力的小論文。論文內容需包括安培力的定義、計算方法和實際應用等方面，以提高學生的理論聯(lián)系實際能力。

8.教學反思

課后，我認真反思本節(jié)課的教學效果，針對學生的掌握情況，調整教學策略，為下一節(jié)課的學習做好準備。知識點梳理1.安培力的概念

-安培力是電流在磁場中受到的力。

-安培力的方向由電流方向、磁場方向和右手定則決定。

2.安培力的計算方法

-安培力的大小計算公式：F=BILsinθ，其中B為磁感應強度，I為電流強度，L為電流元長度，θ為電流元與磁場方向的夾角。

-安培力與電流方向、磁場方向和夾角有關。

3.安培力的應用

-安培力在電動機、發(fā)電機等設備中的應用。

-安培力在電磁鐵、磁懸浮等領域的應用。

4.實驗探究

-安培力方向的驗證：通過實驗觀察安培力的方向，運用右手定則進行判斷。

-安培力大小的測量：使用安培力實驗裝置，測量不同電流和磁場下安培力的大小。

5.影響安培力的因素

-電流強度：電流越大，安培力越大。

-磁感應強度：磁感應強度越大，安培力越大。

-電流元長度：電流元長度越長，安培力越大。

-電流元與磁場方向的夾角：夾角越大，安培力越大。

6.安培力的計算公式推導

-通過洛倫茲力的微觀解釋，推導出安培力的計算公式。

7.安培力與洛倫茲力的關系

-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。

8.安培力的局限性

-安培力計算方法適用于直導線或電流分布均勻的情況，對于復雜電流分布，需要采用積分方法進行計算。

9.安培力在實際應用中的注意事項

-在設計電動機、發(fā)電機等設備時，要考慮安培力的方向和大小，以保證設備正常運行。

-在電磁鐵設計中，要合理選擇電流和磁場，以滿足不同的吸引力需求。

10.安培力在科學技術發(fā)展中的作用

-安培力的研究為電磁學的發(fā)展奠定了基礎。

-安培力的應用促進了電氣工程、電子技術等領域的發(fā)展。內容邏輯關系①安培力的概念與計算

-重點知識點：安培力的定義、計算公式F=BILsinθ、安培力與電流方向、磁場方向和夾角的關系。

-關鍵詞：安培力、磁感應強度B、電流強度I、電流元長度L、夾角θ。

-重點句：安培力是電流在磁場中受到的力，其方向由電流方向、磁場方向和右手定則決定。

②安培力的應用與實驗探究

-重點知識點：安培力的實際應用、安培力方向的驗證實驗、安培力大小的測量實驗。

-關鍵詞：電動機、發(fā)電機、電磁鐵、實驗、右手定則、測量。

-重點句：通過實驗探究，驗證安培力的方向和大小，了解安培力在現(xiàn)實生活中的應用。

③安培力的影響因素與注意事項

-重點知識點：影響安培力的因素（電流強度、磁感應強度、電流元長度、夾角）、安培力的局限性、實際應用中的注意事項。

-關鍵詞：電流、磁場、夾角、局限性、設計、運行。

-重點句：了解安培力的影響因素，掌握在實際應用中如何考慮安培力的方向和大小，以保證設備的正常運行。

板書設計：

```

一、安培力的概念與計算

1.安培力的定義

2.計算公式：F=BILsinθ

3.安培力的方向

二、安培力的應用與實驗探究

1.安培力的實際應用

2.實驗探究：方向驗證、大小測量

3.右手定則的應用

三、安培力的影響因素與注意事項

1.影響安培力的因素

2.安培力的局限性

3.實際應用中的注意事項

```課后拓展1.拓展內容：

-閱讀材料：《安培力與電磁設備的發(fā)展》

-視頻資源：《安培力實驗演示》

-實踐活動：參觀學校附近的電磁設備制造企業(yè)或實驗室，了解安培力在實際中的應用。

2.拓展要求：

-鼓勵學生利用課后時間閱讀相關材料，觀看視頻，了解安培力的歷史發(fā)展和在現(xiàn)代電磁設備中的