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視頻標簽：磁場對通電,導線的作用力
所屬欄目：高中物理優質課視頻
視頻課題：人教版高中物理選修3-1第三章第四節《磁場對通電導線的作用力》山東省優課
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第四節 通電導線在磁場中受到的力
教材分析
安培力的方向和大小是本節重點，弄清安培力、電流、磁感應強度三者方向的空間關系是本節難點。安培力的方向一定與電流、磁感應強度的方向都垂直，但電流方向與磁感應強度方向可以成任意角度；當電流方向與磁感應強度方向垂直時，安培力最大。對此，學生常常混淆，例如，在解決實際問題時誤以為安培力、電流、磁感應強度一定是兩兩垂直的等。另外，空間想象能力對本節的學習至關重要。要使學生能夠看懂立體圖，熟悉各種角度的側視圖、俯視圖和剖面圖，需要一定量的訓練鞏固。在推導安培力的大小計算公式時，課本滲透了從特殊到一般以及等效替代的物理思維。
教法分析
針對本節課的特點，采用“創設情境、實驗探究、問題引導式”的教法。
（1）創設情境，讓課堂教學的各個環節做到自然順暢不突兀，讓學生能體驗規律的生成環境和過程。
（2）實驗探究，能夠讓學生更好地感知理解知識的生成過程，形成直覺思維，能突破難點，同時留下深刻印象。
（3）問題引導，激發學生思維，讓學生更主動的參與到知識的生成過程，不做被動的接受者。
總之，在教學中要很好的體現以“學生為主體，教師為引導”的新課程教學理念，盡可能讓學生參與到課堂活動中來，讓學生在動手探究的過程中體驗和發現成功的喜悅。
學法指導
通過觀察簡單的實驗現象，猜想相應的物理規律，設計實驗進行驗證，讓學生體會物理規律的發現過程，在推導安培力大小時，讓學生體會從特殊到一般以及等效替代的物理思維。
教 案
【三維教學目標】 1．知識與技能
（1）觀察安培力方向與哪些因素有關的實驗，記錄實驗現象并得出相關結論。知道安培力的方向與電流、磁感應強度的方向都垂直，會用左手定則判斷安培力的方向。 （2）推導勻強磁場中安培力的表達式，計算勻強磁場中安培力的大小。
（3）知道磁式電流表的基本構造以及運用它測量電流大小和方向的基本原理。 2．過程與方法
（1）滲透強化 “等效替代”和“從特殊到一般的思維方法”的物理思想。
（2）培養學生的空間想象能力，能夠看懂立體圖，能夠把立體圖轉化成各種角度的側視圖、俯視圖和剖面圖的能力。
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（3）培養學生觀察實驗、動手操作實驗及學會分析、學會質疑并解決問題的能力。 3．情感態度與價值觀
（1）通過課堂教學方式的改變，提高學生參與課堂活動的主動性和熱情。
（2）體會安培力在生活以及實驗器材中的應用，并具備將物理知識應用于生活和生產實踐的意識。
【教學重難點】
教學重點：安培力的方向和大小。
教學難點：安培力、電流、磁感應強度三者方向的空間關系。
【實驗器材】
演示實驗器材：“電流天平”演示裝置；通電直導線研究儀，相關的圖片展示及課件。 分組實驗器材：鐵架臺、線圈、電源，蹄形磁鐵。
【教學過程】
一、引課——“電流天平”實驗
具體活動：教師介紹實驗裝置，在電流天平的不通電線圈上加上磁場，天平仍然平衡，在通電線圈上加上磁場，天平不平衡，引出課題，書寫課題。
二、新課教學 1、安培力的方向
具體活動：通過改變蹄形磁鐵的N極S極的位置，使電流天平產生兩種失衡（分別為右側向上和向下）。
學生活動1：思考：改變蹄形磁鐵的N極S極的放置位置，為什么會產生兩種失衡情況？ 教師引導：引導學生猜想影響安培力方向的因素 學生活動2：小組討論制定探究方案 實驗探究——安培力的方向
學生活動3：進行實驗：分別改變磁場和電流方向，按圖二（a）（b）（c）（d）所示，分別在三維立體圖片上記錄各次電流、磁場、安培力的方向。
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實驗結論：安培力的方向既與磁場方向垂直、又與電流方向垂直，即垂直于磁場方向與電流方向所在的平面。
教師引導：學生歸納判斷安培力方向的方法，學習教科書介紹的左手定則印證實驗現象。（改變磁場方向使之與電流方向的夾角不等于0o或900，觀察并記錄此時安培力方向，驗證左手定則）
鞏固安培力的方向，熟悉各種角度的側視圖、俯視圖和剖面圖。
2、安培力的大小 復習回顧
通過第二節的實驗，得到特殊結論：
電流與磁場垂直時，安培力F=BIL；電流與磁場平行時，安培力F=0；
提出問題：
如果遇到的磁場與電流的角度在0o到900范圍任意變化該怎么處理呢？
教師引導：
因為磁感應強度是矢量，可以將其分解為與電流垂直的B1和與電流平行的B2，用B1和B2來代替原有的B，同時將新問題轉化為學過的舊知識，引導學生推導公式
，
推導時結合課本圖3.4—4，在具體的情景下討論安培力的大小，不要離開具體問題作抽象的數學推理。
鞏固安培力的大小
結合鞏固安培力方向中的圖片，依次求解安培力大小，這樣可以把安培力的大小和方向的研究有機結合起來三、磁電式電流表
引導學生從安培力的大小和方向的角度體會以下問題
教師引導學生觀察磁電式電流表，讓學生看清楚磁鐵、鋁框、線圈、螺旋彈簧、極靴、指針、鐵質圓柱等構件，了解它們之間哪些是固定的，哪些是可動的。然后再結合課本圖片進行定性的簡要講述。
引導學生明白一下問題：
（1） 線圈的轉動是怎樣產生的。 （2） 線圈為什么不能一直轉動下去。
（3） 為什么指針偏轉角度的大小可以說明被測電流的強弱？ （4） 如何根據指針偏轉的方向來確定電路上電流的方向？ （5） 使用時要特別注意什么？
（6） 對有能力的同學，可以提出磁電式電流表怎樣保證電流刻度是均勻的，讓他們進一步去
思考研究。
課堂總結鞏固提升
（1）課堂小結，總結本節課所學知識，給學生灌輸學習物理的思想。
（2）區別安培定則和左手定則，并且用這兩個定則去解釋“平行通電直導線之間的相互作用”。
（3）科學小實驗“旋轉的液體”，培養動手能力，激發學生的學習興趣
學 案
§3.4 通電導線在磁場中受到的力
【自主預習】
通過預習教材P91——P93的內容，完成以下幾個問題：
1、安培力：定義 2、安培力方向的判斷——左手定則：________________________ 3、安培力大小的計算公式：
【新課學習】
一、概念引入
安培力力：____________________________
二、新課教學
1. 實驗探究安培力的方向
學生活動1： 觀察電流天平的兩種失衡情況
問題1：天平為什么會產生兩種失衡情況？
問題2：猜想影響安培力方向的因素？
學生活動2： 小組討論制定探究安培力方向的實驗方案
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方案1 方案2 方案3 方案4 方案圖
學生活動3：實驗探究，在三維立體圖上記錄各次安培力、磁感應強度、電流的方向
方案1 方案2 方案3 方案4 電流、磁感應強度、安培力的方向
實驗結論：
改變磁場方向使之與電流方向的夾角不等于0o或900，觀察并記錄此時安培力方向，驗證左手定則
鞏固練習
熟悉各種角度的側視圖、俯視圖和剖面圖，畫出第三個物理量的方向。
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2、安培力的大小 復習回顧
（1）電流與磁場垂直時，安培力F= ； （2）電流與磁場平行時，安培力F= ；
公式推導：
磁場與電流的角度在0o到900范圍任意變化時，安培力的表達式？
鞏固練習
寫出下圖中安培力的表達式，B、I和L為已知
三、磁電式電流表 （1）基本構造
（2）明白相應基本問題
【課堂總結】
這節課我學習到了：_____________________________________________
【鞏固提升】
區別安培定則和左手定則，并且用這兩個定則去解釋“平行通電直導線之間的相互作用”。
視頻來源：優質課網 www.jjlqy.cn
