资源简介

《安培力》教学设计
【课题】安培力
【教材】粤教版物理选择性必修二 第一章第一节
【教学时间】40分钟
【教学对象】高中二年级学生
【教学内容分析】
课程标准在“内容要求”中有关安培力的要求是：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。它强调了从实验中发现安培力及其规律，重视实验探究，重视安培力与应用情境相结合，体现了对学生物理核心素养关键能力的培养。
本节教材对安培力的学习过程作了如下编排：
1.首先回顾必修三内容引出安培力，由于磁场看不见、摸不着，能否设计实验直观感受安培力方向和大小？通过教师演示实验，引导学生观察通电导体在磁场的受力情况，记录实验现象。
2.安培力是一个矢量，设置情景引导学生思考安培力方向与哪些因素有关。涉及到的物理思想有：控制变量法。在老师指导下，通过实验与探究，记录安培力、磁场和电流三者方向关系，引导学生总结出左手定则。
3.运用正交分解法与数学相结合进行理论推导，得到安培力的一般表达式，并进行例题巩固。
【学情分析】
在必修第三册中，为了定义磁感应强度，在电流方向与磁场方向垂直的情况下，让学生初步认识了磁场对通电导线的作用力，并给出磁感应强度的定义是 B=F/（IL），因此有很好的知识基础。本节课在这些知识基础上继续学习磁场对电流的相互作用。本节重点是安培力大小和方向判断，安培力方向，电流方向和磁感应强度方向三者构成三维立体空间，需要学生具备一定空间想象能力，如何帮学生理清三者方向关系是本节课的难点。
【教学目标】
物理观念：知道安培力及方向的判断，会计算匀强磁场中安培力的大小，初步形成电磁场物质观念、相互作用观念，能量观念，进一步认识场的概念。
科学思维：通过对安培力的探究学习，推导安培力大小的表达式，培养学生将生活情景进行物理建模的意识和能力，能通过团队合作的方式进行科学推理，找出规律，总结特点，解决实际问题。
科学探究：经历探究安培力方向的实验过程，学会设计实验、观察现象、分析结果、归纳总结的科学探究方法。
科学态度与责任：通过对安培力规律的探究活动，培养学生勇于探索的科学态度。通过知识应用的实例，感受物理中科学技术与社会的紧密联系，体会科学知识的应用价值，进一步增强学生的学习动力和科学意识。
【教学流程图】
【教学重难点】
重点：学会利用左手定则判定安培力的方向并计算大小
难点：安培力、电流方向与磁感应强度的方向三者的空间关系
【教学资源】
电磁炮、蹄形磁铁、短视频、多媒体等
【教学策略设计】
实验演示法、问题驱动与探究法、讲授法等
【教学过程设计】
教学环节与内容 教师活动 学生活动 设计意图
演示电磁炮实验 介绍电磁炮结构，鼓励学生大胆进行猜想：磁场对通电导线有力的作用吗？ 观察实验现象，思考 吸引学生兴趣，启发学生思考
【观察实验、引入新课】 安培力演示实验 分析实验中安培力的作用效果 提出问题： 电源正负极对换，什么物理量发生了变化？ 磁铁两极对换，什么物理量发生了变化？ 你观察到了什么现象？ 观察对照实验不同的现象， 学生直观感受安培力作用效果，通过不同对照试验，引导学生主动思考，为接下来实验做铺垫
【安培力的方向】 学生分组实验 1. 提出问题：安培力是矢量，有大小，有方向。通过刚才的实验你觉得安培力方向与哪些因素有关？ 思考老师提出的问题 注重物理问题的探究思想和实验设计思想，了解设计实验的基本方法。
2.用“”表示电流方向垂直纸面向里，用“⊙”表示电流方向垂直纸面向外 实验需要研究几个物理量，能同时一起研究吗，采用什么研究方法？（控制变量法） 小组分工讨论，设计实验方案
3.通过实验可以发现，改变电流和磁场的方向，确实会影响安培力的方向，通电导线在磁场中所受安培力方向与电流和磁场方向都有关。
4.老师分配每个小组任务，分成四组，准备三支颜色不同木棍，分别对应三个方向，指导学生根据现象搭建起一个立体空间，发现规律 学生动手操作，根据实验现象，将三根木根搭建立体空间，汇报本组实验现象 构建空间几何模型，加深学生对B、I、L三者方向的理解
5.总结得出左手定则及其特点
【演示实验】两条平行通电直导线间相互作用 提出问题： 根据安培定则和左手定则，什么情况下这两根平行直导线会相互吸引，什么情况下会相互排斥？ 观察现象，解释原理
【安培力的大小】 1.提出问题： 电流与磁场方向平行时，安培力F的大小怎样？ 电流方向与磁场垂直时，移动滑动变阻器的滑片，观察导体棒，你发现什么规律？ 当电流方向与磁场方向成角，安培力的大小怎么计算？（如果学生遇到困难，提示电流和磁场是矢量，对比力与位移，得到正交分解法） 思考问题 学生推导 让学生体会推导过程，体会成功的喜悦。加深对公式的理解。
利用本节课所学知识，分析电磁炮原理 思考：如何增大炮弹的发射速度？ 感受物理中科学技术与社会的紧密联系，体会科学知识的应用价值。
【课堂小结】 1.学生根据思维导图整理笔记 2.例题巩固
【板书设计】 安培力 认识安培力 安培力方向 左手定则 安培力方向垂直电流、磁感应强度方向所在平面 安培力大小 ∥ 、夹角为
【教学反思】 1、学生对于一些现象吸引的实验有较强的好奇心和求知欲，设计实验的同时，通过问题串的设置，把握分析实验现象的时机。另外，学生对于参与实验有浓厚的兴趣，在演示探究实验时，也要给学生一些任务，能够有效提高学生的专注度和课堂的教学效果。 2、实际教学中，学生对于三维关系较为混乱，也常有学生误以为安培力、电流、磁感应强度三者的方向一定是两两垂直的。另外，通电平行直导线之间的相互作用，需要同时运用到电流的磁效应和安培力的知识，电流间的相互作用却通过磁来联系，这是学生开始接触时较难理解的，需要帮助学生进一步建立电与磁密切联系的物理观念。

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