視頻簡介：
視頻標簽：教師微課,模擬講課視頻
所屬欄目：模擬課、微型課及試講
視頻課題：第五屆全國高中物理教師微課模擬講課視頻（無生課堂）《磁感應強度》南寧
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第五屆全國高中物理教師微課模擬講課視頻（無生課堂）《磁感應強度》南寧市第三中學高中物理
磁感應強度
廣西南寧市第三中學 韋清漓
一． 說教材
1．地位、作用與特點
物理作為一門科學性學科，是以實驗為基礎發展起來的。直觀、明顯的實驗現象、合理、簡潔的實驗步驟能很好地培養學生的科學思維能力，方便學生理解和學習物理概念與物理規律，提高學習興趣。
在高中物理人教版選修3-1第三章第二節《磁感應強度》這節課的教學中，我通過設計和改進實驗，讓通電導線在磁場中的受力這一現象變得更明顯而直觀，并通過精確測量的實驗裝置，讓學生能夠清楚地理解物理現象中存在的規律。
本節課之前學生已經學習了磁場的基本知識，了解磁場的基本特點和電流的磁效應，這節課的內容就是承接上一節課，討論如何描述磁場。
2.教學目標
本節課的重點是引導學生尋找描述磁場的物理量——磁感應強度。但磁場看不見也摸不著，如何直觀地觀察到磁場中的現象，進而用比值法定義磁感應強度，是這節課必須要突破的難點。
根據課標與學生情況，我定下了這樣的教學目標。
（1）基礎知識和基本技能：通過類比與分析，得到磁感應強度的定義，知道其大小和方向，進一步體會定義法定義物理量的科學方法
（2）基本方法：讓學生通過科學探究過程，樹立科學探究意識，掌握科學探究方法。如歸納總結、類比、控制變量、觀察法等。
（3）學科思維：通過科學實驗鍛煉學生抽象概括、歸納總結、邏輯推理的科學能力。
（4）科學精神：通過探究實驗培養學生嚴謹求真的科學態度，激發學生對科學實驗的興趣，培養學生敢于質疑，敢于創新的精神，形成對科學的正確態度
3．重點與難點
（1）教學重點：引導學生尋找描述磁場強弱和方向的物理量——磁感應強度。
（2）教學難點：用比值定義法定義磁感應強度。
二．說教法
為了更好地引導學生掌握新知，我所采取的教學方法是通過問題引導，類比遷移建構知識體系，再通過實驗來使原來無法直接感受的磁場變得直觀，現象更為明顯，進而通過總結、歸納等科學手段定義物理量，加深對概念的理解。
1．問題引導。通過對電場知識的復習讓學生從電場強度的定義類比描繪磁場的物理量的定義該如何入手。
2．實驗探究。在了解從電流所受電場力來研究磁場的前提下，針對磁感應強度的方向和大小的教學過程，我準備了四個實驗。
微型實驗了解磁場方向的特點，定性、半定量和定量實驗層層遞進讓學生研究磁感應強度的大小。
三．說創新
（一）微型實驗：磁鐵與小磁針。
在磁場方向的實驗中，我通過讓學生將小磁針放置在條形磁體的不同位置，觀察其受力方向；再改變磁極位置觀察磁場改變后小磁針受力方向變化的情況。
學生能很快與電場強度知識進行類比，得到描述磁場方向的方法。
本節課的難點——磁感應強度的定義過程中，我以分組實驗的方式，讓學生親自動手，從定性到較為粗略的半定量、再到更為精確地定量實驗，層層深入來完成學生知識體系的構建。
（二）創新實驗
1．電磁天平
【實驗目的】
（1）使學生初步認識通電導線受力及其影響因素之間的關系
（2）使學生通過控制變量法完成實驗
【實驗裝置】
（1）實驗創新點：
這個實驗裝置比較簡單，在輕薄絕緣板上貼上銅片，并在銅片中點處引出第三個接點，通過單刀雙擲開關改變接入電路上的銅片長度。絕緣薄板通過細鐵絲搭在支架上，可以靈活轉動。可以通過小螺絲調節天平水平，使垂直于板上的指針停在刻度中央。
電磁天平的特點，在于實驗裝置簡潔、操作簡單、反應靈敏。天平是學生熟悉的測量工具，指針偏轉的方向可以觀察電流受力的方向，指針偏轉的角度可以表示力的大小。電流的長度可以通過開關切換來完成。
現象直觀、明顯，能很快讓學生得到定性地結論，在具體教學中，很好地激發學生的學習興趣。
（2）實驗步驟
A．保持
B、
L不變時，改變
I的大小
B．保持
I、
L不變時，改變
B的大小
C． 保持
B、
I不變時，改變
L的大小
2．創新實驗2：彈簧秤測安培力
教材中對于磁感應強度大小的探究止步于此，但如何從越大越大這樣的一個定性關系順利過渡到磁感應強度大小，我設計了這樣的一個半定量實驗。
【實驗目的】
（1）使學生初步認識通電導線受力及其影響因素之間的關系
（2）使學生通過控制變量法完成實驗
【實驗裝置】
（1）裝置特點：彈簧秤是學生熟悉的另一個測力工具。第二個創新實驗就是通過彈簧秤測量通電線圈在磁場中所受力的大小。實驗裝置由彈簧秤、固定在彈簧秤上的通電線圈、鐵架臺和控制電路構成。線圈受到的磁場力由彈簧秤直接測量，滑動變阻器改變電流大小，改變線圈匝數可以改變電流的長度。
（2）創新點：實驗裝置簡單、操作快捷，現象直觀。讓學生能夠初步理解物理量之間存在的定量關系，并加強對控制變量法的使用和掌握。
【實驗方案】
A.保持
B、
L不變時，改變
I的大小
B.保持
B、
I不變時，改變
L即線圈匝數
【數據處理】
|
|
第一次 |
第二次 |
第三次 |
|
I |
0.5A |
0.75A |
1.0A |
|
F |
0.06N |
0.1N |
0.14N |
4、創新實驗3（可改成分組實驗）：定量測量電流在磁場中的作用力。
【實驗目的】準確反映通電導線受力及其影響因素之間的關系
【實驗裝置】
（1）實驗創新點：彈簧秤改為拉力傳感器，電流的測量由電流傳感器完成，實驗獲得的實驗數據通過電腦作圖來直觀展現給學生。精確測量電流在磁場中的受力大小與電流大小，數據直觀、嚴謹，非常有說服力。
實驗裝置可以改變電流與磁場的夾角。夾角的改變通過簡易的可旋轉底盤完成。底盤由一固定圓盤和另一疊放在其上方的可旋轉圓盤構成。勻強磁場固定在可旋轉圓盤上，通過旋轉圓盤來改變電流與磁場的夾角。線圈中心與圓盤圓心共線，固定與底盤上的指針所在直徑與線圈垂直，當指針指在90°時，磁場方向與電流方向垂直。轉過一定角度時，指針所指即為磁場方向與電流方向的夾角。
學生通過實驗可以直接觀察到電流與磁場垂直時受力最大，平行時受力為0。
不同角度處線圈受力的大小可通過傳感器直接導出，現象直觀、裝置簡便、數據精確，并能夠將電流在磁場中受力特點完整呈現給學生，為下一節安培力的學習打下基礎。
（2）實驗步驟：
①保持
B和線圈匝數不變，改變電流大小
【實驗現象】
②保持
B，對比匝數之比為1:2的兩個線圈在相同磁場中
F與
I的圖象
③保持
B、
I、
L不變，改變電流與磁場的夾角
【實驗現象】
四.實驗反思：本節課的實驗設計主要的創新點追求物理現象直觀、明顯，定性實驗和半定量實驗中讓學生能夠觀察到明顯的物理現象，鍛煉學生的觀察和總結歸納的能力。操作簡單的學生分組實驗，注重學生的科學體驗。
另外一個創新實驗，則追求簡練與精確，讓學生能夠準確觀察到物理量變化時存在關系，能夠根據問題導學時建立起知識體系，通過觀察、歸納理解定義法定義物理量的科學內涵。并通過探究角度變化以及非勻強磁場中物理量的關系，使學生對定義的條件理解更為深刻，也能夠理解物理規律的規范性以及普遍性。
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