1.1磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力教學(xué)設(shè)計(jì)備課人學(xué)科物理課題1.1磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力教學(xué)內(nèi)容分析安培力的方向和大小是本節(jié)的重點(diǎn)，弄清安培力、電流和磁感應(yīng)強(qiáng)度(磁場(chǎng))三者方向的空間關(guān)系是本節(jié)的難點(diǎn)。教學(xué)中要關(guān)注學(xué)生已有的基礎(chǔ)知識(shí)，把新知識(shí)與學(xué)生已有的知識(shí)結(jié)合起來。從物理觀念這個(gè)角度講，安培力這個(gè)概念屬于物質(zhì)觀和相互作用觀的內(nèi)容。前面學(xué)習(xí)過庫侖力，知道庫侖力的大小和方向。安培力與庫侖力有相似之處，它們都是場(chǎng)力。電場(chǎng)對(duì)電荷的作用力是庫侖力，磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力是安培力。教學(xué)中要抓住這兩個(gè)概念相似的地方適時(shí)幫助學(xué)生建立場(chǎng)的物質(zhì)觀。另外，庫侖力與安培力也有不同的地方。庫侖力的方向?yàn)椋赫姾傻氖芰Ψ较蚺c電場(chǎng)強(qiáng)度的方向相同，負(fù)電荷的受力方向與電場(chǎng)強(qiáng)度的方向相反；而安培力的方向不僅與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不同，而且與磁場(chǎng)和電流不在同一個(gè)平面內(nèi)，這是本節(jié)課的難點(diǎn)。教學(xué)中通過實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生直觀地認(rèn)識(shí)到安培力的方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度和電流的方向有關(guān)，同時(shí)在實(shí)驗(yàn)中，用三維坐標(biāo)圖呈現(xiàn)它們的關(guān)系，通過實(shí)驗(yàn)分析得出安培力的方向與磁場(chǎng)和電流所決定的平面垂直。安培力的方向一定與電流和磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向都垂直，但電流方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向可以成任意角度；當(dāng)電流方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直時(shí)，安培力最大。對(duì)此，學(xué)生常?；煜?，在解決實(shí)際問題時(shí)誤以為安培力、電流、磁感應(yīng)強(qiáng)度一定是兩兩垂直的。另外，空間想象力對(duì)本節(jié)的學(xué)習(xí)至關(guān)重要。要使學(xué)生能夠看懂三維圖，認(rèn)識(shí)簡單物體的三視圖，需要一定量的訓(xùn)練鞏固。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)有助于學(xué)生加深對(duì)磁場(chǎng)的物質(zhì)觀、磁場(chǎng)對(duì)電流的相互作用觀的認(rèn)識(shí)。學(xué)情分析磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力是電磁學(xué)中的一個(gè)重要概念。對(duì)于學(xué)生來說，這既是重點(diǎn)也是難點(diǎn)。由于磁場(chǎng)和電流都是無形的物質(zhì)，因此學(xué)生可能很難直觀理解它們之間的相互作用。此外，磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的力是一個(gè)涉及到方向和大小的問題，需要學(xué)生有較高的空間想象力和數(shù)學(xué)分析能力。在學(xué)習(xí)過程中，一些學(xué)生可能會(huì)對(duì)“安培力”的方向和大小計(jì)算感到困惑，需要更多的練習(xí)和指導(dǎo)。教學(xué)目標(biāo)1.通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)安培力的方向及大小，了解安培力在生產(chǎn)生活中的運(yùn)用，會(huì)用左手定則判斷安培力的方向。2.經(jīng)歷得出安培力、磁感應(yīng)強(qiáng)度和電流三者方向關(guān)系的過程，體會(huì)歸納推理的方法。經(jīng)歷一般情況下安培力表達(dá)式的得出過程，體會(huì)矢量分析的方法。3.觀察磁電式電流表的結(jié)構(gòu)，知道磁電式電流表的工作原理，體會(huì)物理知識(shí)與科學(xué)技術(shù)的關(guān)系。教學(xué)重難點(diǎn)1、教學(xué)重點(diǎn)：安培力的方向和大小2、教學(xué)難點(diǎn)：安培力、電流和磁感應(yīng)強(qiáng)度三者的空間關(guān)系教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖新課導(dǎo)入下圖是磁電式電流表的結(jié)構(gòu)示意圖，為什么電流表通電后其指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)？磁場(chǎng)強(qiáng)弱如何描述？在必修課中，我們已經(jīng)知道了磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線有作用力，并從這個(gè)現(xiàn)象入手定義了物理量——磁感應(yīng)強(qiáng)度B。安培在研究磁場(chǎng)與電流的相互作用方面作出了杰出的貢獻(xiàn)，為了紀(jì)念他，人們把通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受的力稱為安培力（Ampèreforce），把電流的單位定為安培。安培力是矢量，既有大小又有方向，其方向和大小有什么規(guī)律？根據(jù)所學(xué)知識(shí)回答是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到力的作用。、回顧磁場(chǎng)強(qiáng)弱的描述方式。根據(jù)預(yù)習(xí)回答問題鞏固前面所學(xué)的知識(shí)，為后面學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。為后面學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。引出學(xué)習(xí)主題新課教學(xué)一、安培力的方向（一）研究安培力的方向與哪些因素有關(guān)請(qǐng)你結(jié)合以前所學(xué)知識(shí)，你覺得安培力方向與那些因素有關(guān)？如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案研究？猜想：磁感應(yīng)強(qiáng)度方向、電流方向.實(shí)驗(yàn)方案：1.實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法2.實(shí)驗(yàn)步驟：按照?qǐng)D所示，組裝好器材，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察導(dǎo)體棒受力方向。（1）上下交換磁極的位置以改變磁場(chǎng)的方向，觀察導(dǎo)體棒受力方向是否改變。（2）改變導(dǎo)體棒中電流的方向，觀察受力方向是否改變。.....在學(xué)生提出實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上讓學(xué)生觀看實(shí)驗(yàn)視頻，規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：眾多事實(shí)表明，通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向與電流方向、磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向都垂直。左手定則你能根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)一下判斷安培力方向的方法嗎？左手定則：伸開左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓磁感線從掌心垂直進(jìn)入，并使四指指向電流的方向，這時(shí)拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向。立體圖轉(zhuǎn)平面圖研究安培力的問題要涉及三維空間，為了描述方便，我們可以將立體圖轉(zhuǎn)平面圖，物理學(xué)規(guī)定“×進(jìn)·出”當(dāng)電流與磁場(chǎng)方向不垂直時(shí)，如何判斷安培力方向？當(dāng)電流與磁場(chǎng)方向夾角為θ時(shí):F一定與B垂直，一定與I垂直；即安培力垂直于電流和磁場(chǎng)所在的平面.但B與I不一定垂直.現(xiàn)在你能解釋必修三中通電導(dǎo)線間相互作用力的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象了嗎？如圖所示，兩條平行的通電直導(dǎo)線之間會(huì)通過磁場(chǎng)發(fā)生相互作用同向電流相互吸引。反向電流相互排斥。用學(xué)過的知識(shí)加以分析學(xué)生提出自己猜想然后提出實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟觀看實(shí)驗(yàn)視頻，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。提出自己的判斷方法，然后跟其他同學(xué)交流。回答電流方向與磁場(chǎng)方向的左手定則處理方法。學(xué)生解答通電導(dǎo)線的相互作用規(guī)律。鍛煉學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力實(shí)際動(dòng)手，提升實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)總結(jié)歸納能力學(xué)以致用，綜合使用能力提升學(xué)生分析問題能力二、安培力的大小安培力大小在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，通電直導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直和平行的情況下，導(dǎo)線上的電流為I，導(dǎo)線所受安培力F應(yīng)怎樣求？然后總結(jié)：（3）當(dāng)導(dǎo)線（電流I）與磁場(chǎng)B方向夾θ角時(shí):思路：變不垂直成垂直法一：分解磁感應(yīng)強(qiáng)度BF=B2IL＝BILsinθ(θ為B與I的正向夾角)法二.投影導(dǎo)線F=BIL1＝BILsinθ(θ為B與I的正向夾角)綜上所述，F(xiàn)=BIL中L有什么要求？（4）對(duì)安培力大小計(jì)算公式的深刻理解①公式F＝ILB中L指的是“有效長度”．當(dāng)B與I垂直時(shí)，F(xiàn)最大，F(xiàn)＝ILB；當(dāng)B與I平行時(shí)，F(xiàn)＝0.②彎曲導(dǎo)線的有效長度L，等于連接兩端點(diǎn)直接的長度(如圖所示)；相應(yīng)的電流沿L由始端向末端．（二）安培力大小的計(jì)算然后展示下面的例題：（三）技巧點(diǎn)撥應(yīng)用安培力公式F＝IlBsinθ解題的技巧應(yīng)用公式F＝IlBsinθ求安培力大小時(shí)不能死記公式，應(yīng)正確理解公式中各物理量的實(shí)質(zhì)，可將Bsinθ理解為有效磁感應(yīng)強(qiáng)度或?qū)sinθ理解為有效長度，θ為磁場(chǎng)方向與直導(dǎo)線中電流方向之間的夾角。學(xué)生回答出前兩種情況的，然后思考并嘗試回答問題?；卮餖的要求。解答例題并展示答案總結(jié)做題技巧學(xué)生提升思考分析問題能力。理解公式的應(yīng)用學(xué)以致用提升學(xué)生對(duì)公式的應(yīng)用能力三、安培力的實(shí)際應(yīng)用（一）磁電式電流表現(xiàn)在，你可以解釋為什么電流表通電后其指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)了嗎？再次仔細(xì)觀察磁電式電流表結(jié)構(gòu)，思考電流表的指針為什么最終能穩(wěn)定的指向某一刻度，且偏轉(zhuǎn)角度大小能反映電流大??？觀察表盤發(fā)現(xiàn)，電流表表盤刻度是均勻的，這說明了指針偏轉(zhuǎn)角度與電流成正比，如何才能實(shí)現(xiàn)這一要求？電流表表盤的刻度是均勻的，即指針偏轉(zhuǎn)角度與電流大小成正比，你知道這是如何實(shí)現(xiàn)的嗎？極靴和鐵質(zhì)圓柱使磁場(chǎng)沿半徑方向，旋轉(zhuǎn)的線圈在磁場(chǎng)中受到的安培力有什么特點(diǎn)？電動(dòng)機(jī)播放視頻揚(yáng)聲器播放視頻電磁炮播放視頻回答磁電式電流表偏轉(zhuǎn)的原因。學(xué)生回答問題學(xué)生回答問題回答分析電動(dòng)機(jī)、揚(yáng)聲器、電磁炮的原理提升學(xué)生分析問題能力對(duì)安培力有更深的理解加深對(duì)安培力的應(yīng)用分析學(xué)會(huì)分析問題課堂總結(jié)板書設(shè)計(jì)第1節(jié)磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用作業(yè)設(shè)計(jì)作業(yè)分為兩塊，一是課堂練習(xí)，旨在對(duì)本堂課學(xué)習(xí)中動(dòng)量的概念和實(shí)驗(yàn)思路進(jìn)行檢測(cè)，一是分層練習(xí)，分層次的訓(xùn)練學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況。教學(xué)反思與評(píng)價(jià)教學(xué)方法：為了幫助學(xué)生更好地理解磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用，可以采用多種教學(xué)方法。例如，可以使用直觀的實(shí)驗(yàn)來展示磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的力，幫助學(xué)生建立感性認(rèn)識(shí)。還可以通過制作動(dòng)態(tài)模型或動(dòng)畫來模擬磁場(chǎng)和電流的相互作用，幫助學(xué)生理解力的方向和大小。習(xí)題練習(xí)：針對(duì)學(xué)生容易出錯(cuò)的地方，可以設(shè)計(jì)一些有針對(duì)性的習(xí)題，讓學(xué)生反復(fù)練習(xí)，加深對(duì)安培力方向和大小計(jì)算的理解。同時(shí)，可以引導(dǎo)學(xué)生自己嘗試總結(jié)解題思路和方法，培養(yǎng)他們的自主學(xué)習(xí)能力。實(shí)驗(yàn)教學(xué)：實(shí)驗(yàn)是幫助學(xué)生理解磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線作用的有效途徑。通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以觀察到磁場(chǎng)和電流的相互作用，加深對(duì)安培力的理解。在教學(xué)過程中，應(yīng)盡可能地安排實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)科學(xué)的樂趣。評(píng)價(jià)與反饋：在教學(xué)過程中，教師應(yīng)及時(shí)評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，發(fā)現(xiàn)問題并及時(shí)反饋給學(xué)生