探究磁场对电流的作用说课案

“探究磁场对电流的作用”说课案将乐一中肖丽平2008-10-23一、教材分析：这是普通高中课程标准实验教科书物理选修3-1（司南版），第六章第一节《探究磁场对电流的作用》。本节内容不仅是与上章知识（磁场性质）的联系点，而且是学习电流表工作原理和推导洛伦兹力公式的基础，在教材中承上启下作用。反应与电学知识、力学知识之间密切联系。是高中物理电磁学的重点部分。安培力与哪些因素有关的科学探究是采用控制变量法探究物理基本规律的一节课，涵盖了科学探究的基本因素，让学生在认知过程中体验领悟科学探究的意义，掌握研究问题的科学方法。二、学情分析学生在学习本章节之前，已经学习了磁场，知道了磁体和电流周围磁场的性质及特点，了解到磁体间的相互作用、电流周围存在着磁场以及电与磁之间有联系。另外，学生通过高一物理“必修”课程的学习，经历了牛顿第二定律等实验探究过程，已经掌握了变量控制实验探究的一些科学研究方法，为本节的探究性学习做了铺垫。教学目标（目的）由以上分析，本节课的教学目的不全是为了让学生知道磁场对电流的作用规律。重点是让学生知道相关的规律和结论是怎样得到的；用什么样的科学方法和手段证明这些规律和结论是正确的。让学生沿着前人探寻物理规律的足迹体会前人的科学思想和方法。（目标）通过本节课的学习，要让学生知道什么是安培力，知道安培力与哪些因素有关，掌握安培力的计算公式，会计算匀强磁场中安培力的大小。会用左手定则判断安培力的方向。经历探究安培力与哪些因素有关的过程，以及如何确定安培力方向的探究过程。认识科学探究的意义。体会控制变量法、等效替代法等思想方法。培养学生的观察能力、分析综合能力和主动与他人合作精神，实事求是的科学研究态度，渗透实践是检验真理唯一标准的思想。（重难点）本节课的重点是安培力的计算公式，左手定则，难点是匀强磁场中安培力大小与哪些因素有关的探究中对安培力影响因素猜想的引导，及增加磁体是哪个因素发生变化等学生容易弄错问题。三、教法和学法本节课采用以实验与电脑辅助演示的教学为主的，知识传授与科学方法教育相结合的“同步调控”模式。采用的教学方法主要有实验观察法、推理归纳法、讲练法等多种方法结合使用。（按系统论的整体性功能原理，整体功能要大于各要素功能之和。物理的知识、方法、能力、科学态度等都是教学要素，如果把这些要素有机的结合起来，达到共同的促进作用，则物理教学效果会更好，更有利于提高学生的素质。“同步调控”模式中，没有单纯地就方法讲方法，而是将知识的学习，方法的掌握，能力的培养，实事求是科学态度的养成有机的结合起来，就是基于系统的整体性功能原理考虑的。另外教学论中教为主导，学为主体的原则，教师的任务是制定教学目标，组织教学活动，控制教学活动进程，并随机应变，排除障碍，并承认和尊重学生的主体地位。“同步调控”的模式既注意了教的作用，将教师置于“调控”地位。同时更注意了学生的主体作用，有意识的设计教学活动环境，让学生积极参与实验，分析实验现象，得到相关结论。让学生在教学活动中学习知识，掌握科学方法，培养探索精神和创造力及实事求是的科学态度，以达到规定的教学目标和效果。）.教学设计思路：“课堂探究性教学”并不在于让学生在课堂解决多少实际问题，而是通过长期、平凡的学习和训练，帮助学生逐步学会发现问题、了解科学研究过程、模仿研究方法，提高合作能力和实践习惯。本课时采用实验探究教学法，让学生在实验探究的过程中，依从“问题—讨论—实验—交流归纳”的教学过程，学习观察——归纳——总结的科学的思维方法，从生活实例中发现问题，提出问题，激发学生猜想、思考讨论，进而确定实验方案并进行实验，得出结论。再将结论应用于实践验证。这也是人类认识自然进行科学探究的一般规律。本节课设计的教学流程图如下：情境激发→问题点拨→设计实验步骤→实验探究→结论形成→实际应用四、教学程序：（一）教学目标1．知识与技能知道什么是安培力，知道安培力与哪些因素有关，掌握安培力的计算公式，会计算匀强磁场中安培力的大小。会用左手定则判断安培力的方向。2．过程与方法①经历探究安培力与哪些因素有关的过程，以及如何确定安培力方向的探究过程。认识科学探究的意义。②体会控制变量法、等效替代法等思想方法。3．态度、情感与价值观①培养学生的观察能力、分析综合能力和主动与他人合作精神，实事求是的科学研究态度。②认识安培力的应用给我们的生活带来的影响。（二）教学重点：安培力的计算公式，左手定则。（三）教学难点：匀强磁场中安培力大小与哪些因素有关的探究中对安培力影响因素猜想的引导，及增加磁体是哪个因素发生变化等学生容易弄错问题是本节教学难点。（四）教学用具：磁铁、干电池、线圈、导线、电键、铁架台、滑动变阻器、多媒体。（五）教学过程一、引入新课，建立安培力概念《海军时报》报道：美国海军试发电磁轨道炮图片介绍引入课题。提问：奥斯特实验中小磁针的偏转说明了什么？分析与讨论：小磁针在磁场中受磁场力的作用才会发生偏转，实验结果说明，不仅磁铁能产生磁场，电流也能产生磁场。`想一想：①在奥斯特实验中我们知道了电流对磁体有力的作用，反过来磁体对电流有无力的作用呢？②我们把通电导体放在磁场当中，会有怎样的现象？二、进行新课1、安培力演示：把一个线圈放在一个蹄形磁铁的磁场中，线圈方向跟磁场方向垂直，通电线圈就运动起来，通电线圈受到的力，引入安培力的概念结论：当通电导体附近有磁体时，通电导体会受到力的作用。从而建立磁场对电流的作用力——安培力概念。板书：安培力是指磁场对电流的作用力。2、科学探究——安培力的大小和方向与哪些因素有关？（1）安培力方向讨论：利用磁极间相互作用力的方向变化关系思考安培力的方向与磁场方向和电流方向有关演示：①改变电流的方向，观察发生的现象.［现象］线圈向相反的方向运动.②调换磁铁两极的位置来改变磁场方向，观察发生的现象［现象］线圈又向相反的方向运动［教师引导学生分析得出结论］①安培力的方向和磁场方向、电流方向有关系.②安培力的方向既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直，也就是说，安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所在的平面.问：如何判断安培力的方向呢？人们通过大量的实验研究，总结出通电导线受安培力方向和电流方向、磁场方向存在着一个规律一一左手定则．左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且跟手掌在同一个平面内，把手放人磁场中，让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向电流方向，那么，拇指所指的方向，就是通电导线在磁场中的受力方向．磁场方向向上向上向下向下电流方向向里向外向里向外安培力方向板书：左手定则：关于通电导线在磁场中的受力课堂练习：画出图中的第三个物理量（B、I、F中的一个）总结：B、I是原因，F是产生的结果，B、I、L的方向用左手定则确定，不管让你求B、I、L中哪个量都是用左手定则（2）安培力的大小：探究：决定安培力大小的因素有哪些？利用演示实验装置，研究安培力大小与哪些因素有关①提出问题：安培力的大小与哪些因素有关？猜想与假设：引导学生在上述实验的基础上提出猜想，安培力可能与通电导线的长度、电流以及磁场等因素有关。②讨论设计实验方案：要求利用所给的器材，自主进行实验方案设计。导线长度电流大小磁场强弱安培力大小不变变大不变变大不变不变不变不变变大结论：①安培力的大小：F=BIL②F=BIL的适用条件一般只适用于匀强磁场；导线垂直于磁场；讨论：当电流的方向与磁场方向平行时安培力的大小结论，I∥B时F=0③一般情形的安培力大小设疑：当电流方向与磁场方向有一个夹角θ时，安培力大小如何计算？讨论：将磁感应强度分解为两个分量：与电流方向平行的分量B1对电流没有作用力，因此电流所受的作用力F完全由与电流方向垂直的分量B2决定，即F=ILB2=ILBsinθ上式包含了两种特例：①当通电导线的方向和磁场方向平行(θ=0°或θ=180°)时，安培力等于零；②当通电导线的方向和磁场方向垂直（θ=90°）时，安培力最大，F=ILB。三、小结：安培力的大小和方向四、板书设计1、安培力电流在磁场中所受力2、安培力方向左手定则：：判断通电导线在磁场中的受力方向F⊥B，F⊥I3、安培力的大小B与I夹角αＦ＝ＩＬＢｓｉｎα①B⊥I时Fｍａｘ=BIL②Ｂ∥Ｉ时Ｆｍｉｎ＝０③０≤Ｆ≤ＢＩＬ五、课后作业课后作业123