高中物理_磁场对通电导线的作用力教学设计学情分析教材分析课后反思.pdfVIP

教学设计

【导入】实验导入。创设情境、激发兴趣

具体活动：1、老师介绍实验仪器，提醒学生认真观察

提出问题：铜框为什么会转动？这个力是怎么产生的呢？

2、教师引导：有电流流过线框，又处在磁场中，所以线框受到

了力的作用。这节课我们就来研究这个力。板书标题：磁场对通电导

线的作用力

【新课教学】

安培力的概念：磁场对通电导线的作用力叫做安培力.

（一）安培力的方向

问题1：影响安培力的因素有哪些呢？

学生答：电流和磁场的方向

问题2：当研究一个量与其他两个量的关系时，通常采用的研究

方法是什么？

学生答：控制变量法

展示给同学们准备的实验仪器：安培力演示器、干电池、导线、

开关

问题3：能否利用这套实验装置设计实验进行探究呢？

学生答：

（1）保持I方向一定，上下交换磁场的位置以改变B的方向，

观察安培力方向。

（2)保持磁场B方向一定，改变I的方向，观察安培力方向。

教师补充说明：观察导体棒中电流方向和所处磁场方向关系，垂

直情况电流磁场有四种组合方式。为了使我们的实验结果更有说服力，

我们应该系统全面的考虑磁场与电流方向的各种情况，我们还要研究

B与I平行及有任意夹角时他们的方向关系，思考平行及有任意夹角

时，蹄形磁铁可以怎么放置？分组实验，展示实验要求，完成实验探

究卡及三维卡

老师评价学生实验过程得失，学生活动1：上台展示实验探究卡

老师总结：通过实验不难发现磁场与电流平行时，不受安培力；

磁场与电流不平行时，有安培力，安培力的方向与磁场方向和电流方

向有关。

问题4：那安培力的方向与电流方向、磁场方向究竟有着怎样的

关系呢？

学生回答：垂直，并结合探究卡具体阐明。

老师总结：既然安培力的方向既垂直于B，又垂直于I，因此一

定垂直B、I所共同决定的平面，三者构成了一个三维空间。

学生活动2：上台展示探究过程所画的三维卡。

老师总结：不管I、B方向如何变化，空间模型是不变的，在大

量实验的基础上，人们总结出了一种判断安培力方向的有效而简洁的

方法——左手定则。

通电直导线所受安培力的方向和磁场方向、电流方向之间的关

系，可以用左手定则进行判断：伸开左手，使大拇指与其余四指垂

直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线从掌心垂直进入，并使

四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中

所受安培力的方向。

老师演示，学生齐声诵读。

学生活动3：再次利用左手定则去判断探究卡上安培力的方向，

发现垂直时学生比较容易伸手判断，有夹角时，同学们手不会放了，

磁感线不再垂直穿手心。

问题5：难道左手定则错了吗？我们应如何来理解磁感线垂直穿

手心？

引导学生分析：通过实验探究，B与I平行时，B对安培力是没

有贡献的；当B与I有任意夹角时，实际的B对安培力都是有意义的

吗？引导学生对B进行分解，从而得出：垂直穿手心的仅是垂直于I

的B分量。

小试牛刀1：通过例题让学生学会将立体图转化为平面图，并检

验学生对左手定则的学习情况。

物理来源于生活，又服务于生活。演示通电平行直导线相互作用

演示器，介绍构造，电路结构，演示两根直导线电流方向相同及相反

时，相互作用力的关系。

学生活动4：:让学生利用所学知识解释现象，上台展示。

老师对这一部分知识进行小结，完成安培力方向的教学。

这一部分的教学用时大约25分钟，是本节课的重点，也是难点。

空间模型的建立，B与I不垂直时，安培力的方向判断及接下来大小

的计算对学生接受起来都存在困难，为了突破这一难点，我层层设计，

深入分析，反复印证，结合实验，深入理解。

（二）安培力的大小

问题1：猜想：影响安培力大小的因素有哪些？

演示实验：导体棒，蹄形磁铁，干电池，铁架台，分别改变B的

强弱，I的强弱，L的长短，观察导体棒摆角的变化情况

结论：安培力与B、I、L有关，在位置关系不变的情况下，随着

它们的增大而增大，减小而减小。那安培力与它们之间有着怎样的定

量关系呢？