资源简介

(共29张PPT)
定量探究安培力的大小
CONTENTS
说课流程
设计思路
创新点
实验教学背景
实验教
学目标
实验教学过程
实验效果评价
实验教学背景
01
实验教学背景
粤教版（2019）选择性第二册
第一章《磁场》第一节《安培力》
使用教材
教材分析
学情分析
课程标准要求：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
本节是在必修第三册学习过的“磁感应强度”的基础上，进一步探究安培力方向和大小所遵循的规律，让学生经历探究磁场、电流、安培力三者的关系的实验过程，也让学生经历分析论证、探究、描述和总结规律的过程。教学中要定量得出安培力大小表达式是有一定的困难的，如果实验条件允许的学校，建议采用教材“实践与拓展”栏目中的实验进行探究。
使用教材
教材分析
学情分析
实验教学背景
实验目的：定量探究得出安培力的表达式
使用教材
教材分析
学情分析
知识储备
学生已认识了常见的磁场、探究了磁感应强度、了解了磁场对通电导线的作用力。
认知方式
具备一定的实验观察能力和实验操作能力，对实验现象的归纳能力有一定的提高；
基本掌握控制变量法这一基本实验探究方法。
已有
不足
风格特点
求知欲强，有合作学习意识但能力薄弱;
实验设计与操作能力薄弱。
实验教学背景
实验设计思路与创新点
02
实验设计思路与创新点
定性分析
半定量探究
全定量探究
01
设计思路
03
02
实验器材
04
创新点
制作过程
实验设计思路与创新点
01
设计思路
03
02
实验器材
04
创新点
稳压恒流电源 数字电流表 可变匝数的线圈
铷铁硼磁铁、转盘 拉力传感器 数字高斯计
制作过程
实验设计思路与创新点
拉力传感器
图1
40匝
70匝
100匝
4cm
7cm
图2
图3
铷铁硼强力磁铁
转盘
图4
图5
图6
01
设计思路
03
02
实验器材
04
创新点
制作过程
实验设计思路与创新点
采用力传感器，数字电流表，数字高斯计，测量更灵敏，读数更精确，效果更明显
01
变单股导线为40匝、70匝、100匝线圈，通过改变线圈的匝数，可以便捷地定量控制浸入磁场的导线有效长度
02
采用铷铁硼强力薄片磁铁进行仪器结构的优化，解决了磁铁侧面漏磁边缘化问题
03
铁架横梁部分用以吸附薄片磁铁，更换磁铁以改变磁场时非常便捷
04
将定性分析实验改为定量探究实验，全面简便地实现了对所有变量的定量研究
05
实验装置结构简易，原理突出，操作简便，教学功能显著
06
01
设计思路
03
02
实验器材
04
创新点
制作过程
实验教学目标
03
实验教学目标
物理观念
01
通过对探究安培力大小影响因素实验的创新改进，记录实验数据并得出结论，提高设计实验能力和创新能力，发展科学探究与创新意识核心素养。
科学思维与探究
02
经历安培力规律的探究过程，得出安培力大小的一般表达式，认识科学探究活动在物理学研究中的重要意义。
科学态度与责任
03
通过对安培力规律的探究活动，了解科学探究的步骤和方法。在自主探究与交流互动中，培养学生尊重科学，实事求是，勇于探索的科学态度。
实验教学目标
能理解
会应用
体验控制变量法定量探究影响安培力大小的因素并理解安培力的表达式
定量探究安培力大小与磁感应强度、电流大小、有效长度、电流与磁场夹角的关系
教学方式：探究学习
教学手段：多元整合
实验教学过程
04
实验教学过程
动手制作
问题引入
分组实验
定性探究
小组讨论
设计方案
演示实验
定量探究
数据处理
归纳结论
规律应用
改进反思
观察现象：磁场对通电导线有力的作用。
提出问题;磁场对通电导线的作用力——安培力有怎样的规律呢？
科学小实验“掌心飞扬”
动手制作
问题引入
分组实验
定性探究
小组讨论
设计方案
演示实验
定量探究
数据处理
归纳结论
规律应用
改进反思
利用所提供的实验器材设计一个可直观感受安培力大小的实验方案，并定性探究安培力大小与什么因素有关
思考 如何通过实验研究安培力大小与影响因素之间的定量关系呢？
实验教学过程
动手制作
问题引入
分组实验
定性探究
小组讨论
设计方案
演示实验
定量探究
数据处理
归纳结论
规律应用
改进反思
具体如何定量控制变量？让学生展开小组讨论，并简单写出实验方案。
实验教学过程
动手制作
问题引入
分组实验
定性探究
小组讨论
设计方案
演示实验
定量探究
数据处理
归纳结论
规律应用
改进反思
实验一
实验二
实验三
实验四
1.控制I、L、θ不变，改变B，探究F与B的定量关系
实验教学过程
实验一
实验二
实验三
实验四
2.控制B、L、θ不变，改变I，探究F与I的定量关系
实验教学过程
动手制作
问题引入
分组实验
定性探究
小组讨论
设计方案
演示实验
定量探究
数据处理
归纳结论
规律应用
改进反思
实验一
实验二
实验三
实验四
3.控制B、I、θ不变，改变L，探究F与L的定量关系
实验教学过程
动手制作
问题引入
分组实验
定性探究
小组讨论
设计方案
演示实验
定量探究
数据处理
归纳结论
规律应用
改进反思
实验一
实验二
实验三
实验四
4.控制B、L、I不变，改变θ，探究F与θ的定量关系
实验教学过程
动手制作
问题引入
分组实验
定性探究
小组讨论
设计方案
演示实验
定量探究
数据处理
归纳结论
规律应用
改进反思
动手制作
问题引入
分组实验
定性探究
小组讨论
设计方案
演示实验
定量探究
数据处理
归纳结论
规律应用
改进反思
实验结论：长度为L、电流为I的通电直导线与磁场夹角为θ时，所受安培力的大小为
F=BILsinθ
实验教学过程
动手制作
问题引入
分组实验
定性探究
小组讨论
设计方案
演示实验
定量探究
数据处理
归纳结论
规律应用
改进反思
处于磁场中的线圈横边并非理想直导线
A
B
磁铁间的磁场并非严格的匀强磁场
在旋转U型框架改变磁场与电流夹角时，磁感应强度并非严格不变
C
D
利用手机软件将质量转化成力时，手机上显示的力大小保留3位小数，故安培力测量存在误差
磁场的测量存在误差
E
F
金属直导线的电阻随温度的升高而增大，从而影响通过的电流的大小
实验教学过程
实验误差分析
动手制作
问题引入
分组实验
定性探究
小组讨论
设计方案
演示实验
定量探究
数据处理
归纳结论
规律应用
改进反思
实验教学过程
01
02
04
03
实验观察时间要短，完成实验要及时断开开关
测量磁场时，务必使霍尔芯片平面与磁场始终保持垂直，若磁场与传感器没有垂直，会引入测量误差
每次测量时线圈与磁铁位置保持不变
线圈保持竖直
实验注意事项
实验效果评价
05
实验效果评价
4 制作过程，培育创新意识
学生发现问题，自主设计实验，反思评价，不断修订，层层推进。完成探究活动，将学科素养外显。
3 探究过程，外显核心素养
1 实验现象，直观可视
采用拉力传感器、数字电流表、数字高斯计直观地让学生感受到安培力大小、电流大小、磁感应强度大小，化抽象为直观。
2 实验数据，真实准确
数据处理简单、准确、直观、便于分析；实验重现性好，可重复多次数据采集。
按先定性研究后定量分析的过程进行，以帮助学生形成研究新问题的一般思路。让学生体会实验装置的制作过程，实现从会学到会用的转化。培养逻辑思维和创新思维能力。
教学亮点
实验效果评价
实验效果评价
教学亮点
实验效果评价
谢谢观看！
中小学实验教学说课活动

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