高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册磁场对通电导线的作用力教案及反思

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册磁场对通电导线的作用力教案及反思，共7页。教案主要包含了教材分析，学情分析，教学目标与核心素养，教学重难点，教法学法，教学准备，教学过程，教学反思等内容，欢迎下载使用。
1．《物理课程标准》
通过实验，认识安培力。能判断安培力的方向，会计算安培力的大小。了解安培力在生产生活中的应用。
2．教材内容及体系安排
安培力的方向和大小是本节的重点内容，也是这一章的重点内容之一。安培力、电流、磁感应强度三个量方向的空间关系（左手定则）是本节的难点，比如：安培力的方向一定与电流、磁感应强度方向垂直，但电流方向与磁感应强度的方向可以成任意角度；当电流方向与磁感应强度的方向垂直时，安培力最大。正确应用左手定则也是本章的难点之一。
【学情分析】
授课对象：高二年级的学生。
知识储备：他们在初中的学习中，已经对磁现象有基本认识，能够理清磁场的方向问题。
能力基础：他们已经具备了一定的物理实验能力，分析、归纳实验现象的能力。
思维方式：他们在三维空间的想象和建立上存在障碍，对于复杂的逻辑推理存在困惑。
【教学目标与核心素养】
物理观念∶通过磁场对电流作用力的实验，体会安培力，生成安培力概念。
科学思维∶通过安培力方向及大小的学习，体会物理模型在探索自然规律中的作用。
科学探究：掌握研究安培力的方向和大小的方法，能在具体问题中判断安培力方向。
科学态度与责任∶通过磁电式电流表的原理分析，体会科学技术对社会发展的促进作用。
【教学重难点】
教学重点：安培力的大小计算和方向判定。
教学难点：用左手定则判定安培力的方向。
【教法学法】
教法：讲授法、实验法、讨论法
学法：自主探究、小组合作、课堂讨论
【教学准备】
多媒体课件、导线、蹄形磁铁、导体棒、铁架台、电源、电动机模型、导轨、导体棒等。
【教学过程】
【教学反思】
①教学中以学生熟悉的电动机模型引入，使学生有亲切感，与自己的生活都有练习，感受到物理知识应用的广泛。
②学生以前所接触到的力都是在同一平面内的，比如库仑力、万有引力等。初次接触到这种与电流和磁场垂直方向力的问题，不少同学缺乏空间想象力，通过实验探究、结论分析，要让他们学会用左手去判断，并通过习题让学生去体会。通过信息技术的融合，更加清晰形象的展示了通电导线在磁场受力情况，有助于学生分析问题和解决问题。
③磁电式电流表中线圈的受力分析教学，对学生进行技术教育，加强了物理与现实生活的联系。同时再次分析电动机中线圈的受力情况，首尾呼应，让学生学以致用。教学过程
教学活动
学生活动
设计意图
新课引入（2min）
展示器材：小型电动机模型、电源、导线。将电动机模型与电源连接成闭合电路。
观察1：不接电源，电动机转动吗？
观察2：接通电源，观察到什么现象？
学生：电动机转动了。
师：你们知道电动机为什么转动？
生：线圈受到了力的作用。力是物体运动状态变化的原因。
师：拿走电动机上得磁铁，再接通电源，观察线圈运动情况。
生：线圈不动。
师：同学们思考是谁对线圈施加了作用力？
生：磁铁。
师：很好！磁铁与线圈没有接触，这个力是通过什么传递的？
生：磁场。
师：非常好!对通电导线在磁场中受力的研究，安培做出了杰出的贡献，为了纪念他，人们把通电导线在磁场中受到的力称为安培力。本节课将对安培力做深入的研究。
安培力：通电导线在磁场中所受的作用力。
学生观察实验现象，回答老师的问题。
通过电动机模型，结合生活中应用的电器，激发学生的学习兴趣，探索求知欲。
新课教学一：
安培力的方向（20min）
一、安培力的方向
教师演示实验：
师 ：通过进行安培力演示实验，引导同学们进行猜想影响安培力方向的因素有哪些？
师:通过分析演示实验，得出改变电流方向、磁场方向可以得到的四种情况。把结果记录在表格中。
次数
磁场方向
电流方向
安培力的方向
图
1
2
3
4
师：将学生4人分为一组，利用安培力演示仪 完成其它三种情况下的实验。
师：对于学生得到的四种情况下的结果统一用课件进行展示，对比得出：安培力方向与磁场方向和电流方向都有关系。
师：如何更加精确的判断安培力的方向呢?
安培经过研究总结出了，左手定则。
①伸出左手，使大拇指与其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面；
师：怎么样放到磁场中呢？
②使磁感线垂直穿过手掌，四指指向电流方向；
③大拇指所指的方向就是直线电流所受安培力的方向。
练一练：练习与应用第一题
教师设置练习
快速抢答
学生大胆猜想，说出自己的看法。
亲身体验安培力方向的探究过程，通过实验现象观察到安培力的方向与磁场方向、电流方向的关系。
学生利用三维模型构建三维空间，分析三者方向的关系，进而得到左手定则。
学生伸出左手，跟老师一起做，体会磁场方向、电流方向、安培力方向的关系。
小组积极展示，抢答，为自己加分为小组加分。
通过引导培养学生敢于猜想的勇气。
充分体现了教师为主导学生为主体的原则。
通过学生自主实验，培养学生动手能力和科学探究能力，突出教学重点。
通过自制三维模型直观表示。一方面废物利用，节能环保，令一方面能帮助学生更好的理解本节课的知识。
培养学生们学会用物理知识分析问题，并作简单推理的能力。使课堂更加活泼流畅，不失趣味性。
新课教学二：
安培力的大小（15min）
新课教学三：
磁电式电流表
（5 min）
师：复习回顾本章第二节时已经通过实验得出I垂直于B时的安培力计算公式F=BIL。
师：利用自制安培力演示仪探究I //B的情况，得出 F= 0 的结果。
师：电流方向与磁场方向不垂直时，安培力的大小怎样计算？
利用正交分解分析得出，磁场方向与电流方向不垂直时的情况时，F=ILB sinθ的结论。
师：1、分析磁电式电流表的原理。分析线圈受到的安培力。
2、电动机线圈受力情况是怎么样的？
小组讨论分析。

教师引导以降低同学们对矢量分解的理解难度。
首位呼应，体会学以致用的快乐！
课堂小结
（3min）
构建知识体系
教师示范
小组自评
优秀小组展示
全面把握本节知识点及知识点之间的联系。
教学特色
突出实验的作用，利用简单的实验器材将安培力可视化；体现了从生活走向物理。
2．用小组合作的实验方式代替传统的演示实验，发挥学生的主观能动性，调动学生的思维，让学生学得更积极；同时增强学生的团队合作能力。
采用利用三维模型构建三维空间，分析三个量方向的关系，使抽象的知识具体化，枯燥的知识生动化，乏味的知识兴趣化。
构建知识体系
展示优秀小组构建的知识体系，归纳总结。
全面把握本节知识点及知识点之间的联系。
板书设计
1.1 磁场对通电导线的作用力
一、安培力的方向 二、安培力的大小
1、影响因素：B的方向I的方向 I ⊥B,F=ILB
2、左手定则 I// B,F=0
3、通电直导线之间的相互作用力 F =ILB sinθ
三、磁电式电流表