资源简介

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Ampere’s force
第1节 安培力
第五章 磁场
教材与学情分析
01
目录
contents
教学目标与重难点
02
实验创新点
03
实验教学过程
04
05
效果评价与反思
chapter
01 教材与学情分析
ampere’s force
教材
学情
受众对象：
选修物理的学生
基础知识：
磁场、磁感应强度、磁通量
重力、弹力、摩擦力、电场力
实验能力：
控制变量法
简单的实验操作能力
一定的数据分析能力
chapter
02 教学目标重难点
ampere’s force
认识安培力及其规律，了解安培力在生产生活中的实际应用；
应用控制变量法探究安培力与多个因素的关系，领会从定性到定量的认识方法，提升科学推理和科学论证能力，培养学生利用信息技术提升物理学习能力；
经历安培力大小的探究过程，发展提出问题、合理猜想、动手操作、处理数据、总结归纳的能力；
通过安培力的研究，增强实践意识，养成实事求是的科学态度。
教学目标
重点：探究安培力规律
难点：定量测量物理量
实验重难点
chapter
03 实验创新点
ampere’s force
课本实验
实验操作：
改变线圈匝数时容易干扰实验电路
通过移动滑片很难调节电流到预期值
实验装置：
连接线圈的导线太粗可能产生较大弹力
线圈与力传感器很难稳固连接
改进
03 实验创新点
改进
03 实验创新点——改进实验器材
FA
F
N
选用细软导线，减少导线弹力对安培力测量的影响
03 实验创新点——改进实验器材
03 实验创新点——改进实验器材
左
右
前
后
03 实验创新点——改进实验器材
改变接口
扩展使用
高度耦合
连接稳定
线圈与力传感器很难稳固连接，容易扭转
难调到预期电流
匝数变电流也变
双旋钮电流易调
匝数变电流恒定
粗调
微调
恒流电源
03 实验创新点——简化实验操作
03 实验创新点——简化实验操作
通过接入不同抽头改变导线长度，在断开和重新连接过程会影响实验装置。
公共抽头
电磁继电器
语音控制
线 圈
语音控制，快速更改线圈匝数
无需动手，减少对实验装置干扰
50匝
100匝
150匝
200匝
250匝
300匝
03 实验创新点——简化实验操作
磁铁底部转盘带有刻度，旋转时能够改变磁场和电流方向的夹角（以下简称夹角），可定量研究安培力与夹角关系。
03 实验创新点——深化规律研究
教材
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04 实验教学过程
ampere’s force
04 实验教学过程
实验探究：定量探究安培力F与L、I、θ大小关系
控制变量法
实验探究：定量探究安培力F与L、I、θ大小关系
第一步：探究F与L的大小关系
保持电流大小和角度一定，
通过语音控制调节线圈匝数
实验探究：定量探究安培力F与L、I、θ大小关系
保持导线长度和角度一定，
调节恒流源改变电流大小
粗调
微调
第二步：探究F与I的大小关系
实验探究：定量探究安培力F与L、I、θ大小关系
保持导线长度和电流强度一定，
转动底盘改变磁场与电流夹角
第三步：探究F与θ大小关系
在匀强磁场中，安培力F 的大小跟磁感应强度B、电流I、直导线的长度 L 和导线方向与磁感应强度方向的夹角的正弦值sin θ都成正比。即
F = BILsinθ
当导线的方向与磁感应强度B的方向平行时，导线受力为零。
当导线的方向与磁感应强度B的方向垂直时，导线受力为BIL。
归纳总结
chapter
05 效果评价与反思
ampere’s force
效果评价
器材：安全稳定开放
目标：培养实验能力
理念：力求数字赋能
05 效果评价与反思
教学反思
用舵机代替手工调节转盘角度
实验误差分析可以再深入一些
优化程序实现自动记录和分析
谢谢大家

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