人教版选修3-1 第三章磁场 说课教师：刘俊华
3.4 通电导线在磁场中受到的力（说课稿）
说 课 内 容 概 览 教材分析教材地位三维目标学情分析重难点学法教法分析教学过程设计板书设计 一、教材分析
1.教材所处的地位
本节课是在了解磁场概念的基础上对磁场基本特性应用的一节课；安培力是高考重点之一,是高中阶段最后一个重要的力，同时也是磁场基本特性的应用之一，为今后选修3-2第三章学习“电磁感应”及力电综合问题打下基础。
本节既是对前面“常见的几种磁场”的扩展，也为后面第五节、第六节学习“磁场对运动电荷的作用”做好铺垫，通过实验探究, 总结物理规律，并通过实例分析让学生认识生活中的常见现象，学会应用物理知识解决实际问题。
左手定则是判断电流或运动电荷在磁场中受力方向的有效手段，要求学生掌握左手定则，所以，本课教学时应当给学生提供足够的练习机会，让学生通过反复的练习予以掌握。
2.三维教学目标
（1）知识与能力目标
1.掌握并理解安培力的概念 2.知道安培力的方向与电流、磁感应强度的方向都垂直，会用左手定则判断安培力的方向； 3.知道电流I的方向与磁场B方向平行时，电流受到的安培力最小，等于零；电流的方向与磁场方向垂直时，电流受到的安培力最大，等于BIL； 4.会用F=BIL计算匀强磁场中安培力的大小。 （2）过程与方法目标
1.探究安培力的方向与哪些因数有关的实验过程。体会观察和记录实验要素； 2.通过探究方案，体会控制变量的研究方法；
3.体验如何从实验现象中总结出规律的科学方法,培养学生总结归纳的能力。 （3）情感态度与价值观目标
1.通过了解安培力在生活中的应用，体会物理知识对现代社会发展的贡献； 2.通过探究学习使学生体验到探究自然规律的艰辛与喜悦； 3.培养学生用物理原理和研究方法解决实际问题的意识。
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3.教学重点、难点 （1）重点：
1.探究左手定则的内容；
2.探究影响安培力F大小的因素，理解安培力的一般表达式。
重点依据：整个高中物理的大厦，力学是大厦的地基，安培力是很重要的一个力，是研究磁场，乃至在电场，磁场，重力场等混合场中起到至关重要的作用，而且是高考中常考的知识点之一。
（2）难点：
1.用左手定则判定安培力的方向；
2.安培力的一般表达式F = ILBsinθ的相关计算。
难点依据：在具体的物理情境中，安培力的方向判定以及安培力大小的确定是在多种情境中的情况下，左手还是右手定则判定时，是学生经常出错的地方。一般情况下，B与I有一个夹角的时候，牵扯到矢量B的分解，这个也是高考中的一个难点。
二、学情分析 1.已有知识来看：
1.学生通过前三节磁场有关内容的学习，已经了解了磁场的一般现象，类比电场已经建立了电磁感应强度的概念B=F/IL；
2.学生已经积累了一些有关安培力的感性认识，具有一定的直观感性思维能力； 3.学生已经具有一定实验探究能力，掌握了基本的物理研究方法，但不够成熟 4.对物理实验有很大兴趣，而且有强烈的实验探究欲望。
2.学习特征来看：
1.我校学生的物理基础知识不够牢固，学生向来对一些物理基本概念和基本规律理解不到位，前后知识点的贯穿能力不够强。 2.男女左右大脑天生就有差别，女生在空间想象能力方面就比男生差，所以这节内容包含的左手定则对空间想象能力具有比较高的要求。
三、学法教法分析 1.学法分析：
导学案自主学习+小组合作探究+自我归纳总结(感受实验和观察在研究物理问题中的重要性)
2.教法分析：
1.在‘33-1’课堂教学模式的基础上，结合本节课的特征，创设实际的物理情境。 2.情境教学法+实验演示法+逻辑推理法+启发式法+讲练结合法综合于一体的教学方法。 演示实验法：实验是学生认知规律的最好的方法，最具有说服力。
启发式法：在规律得出的过程中需要教师的点拨来帮助学生完成思维的跳跃。 讲练结合式：结合本节内容，给出相应的练习，随时发现学生的错误，并引导分析其错误原因，把教师的主导作用与学生的主体作用结合起来，巩固强化有关知识。
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四、教学过程设计
1.设计思想：根据教材特点和教学目标，教学中以了解、学习、研究物理问题的方法为基础，
掌握知识为中心，培养能力为主线，突出重点，突破难点为宗旨设计教学程序。选择练习题从基础到拔高，再到开放性问题，尽量从学生的心理认知规律层面出发，层层递进逐步提升。
2.教学五环节：
（1）环节一：创设情境，引入教学目标，学生自学3分钟
情境一：美国电磁炮一炮击穿8块钢板 美军电磁炮闯入南海 情境二：美核动力航母，电磁弹射测试 情境三：中国电磁炮火力凶猛
以此来引发学生的兴趣，顺便进行爱国主义教育，这些电磁武器都牵扯到安培力，PPT展示本节课教学目标：
1.安培力的方向如何判定
2.安培力的大小与什么因素有关，一般表达式是怎么样的？ 3.磁电式电流表的构造和原理是什么？
（2）环节二：实验探究，归纳总结--安培力的方向--左手定则--当堂训练
1.设计实验：引导学生采用控制变量法设计实验。（积极参与，主动探究） 2.实验探究：观察实验，记录在表格中
探究次数 磁场方向 电流方向
1 向外
向下
2 向里 向上 3 向外
实验装置1
4 向里 安培力方向 右 左 左 右 3.分析实验结果，总结出左手定则---安培力的方向（引导学生可以用文字叙述，可以用身体语言，也可以参照实物说说安培力的方向）
左手定则：伸开左手，使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 F 进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。 B I
4.尝试应用，当堂训练
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I I I
I
B B B B
（1） （2） （3） （4）
在这里特意设计了图（4），学生会提出疑问，B和I不垂直怎么判断？，为引出下面的探究做铺垫，同时纠正学生以为安培力，磁场方向和电流方向互相垂直的片面认识
5.演示实验（小组合作讨论解决问题）
实验现象：同向电流相互吸引；反向电流相互排斥。
设问：请同学们用已学过的知识解释？（小组合作讨论解决问题） 教师引导：吸引或排斥都是力的作用，请从安培力的角度分析。
同向电流
（3）环节三：回顾旧知，引导推理-----安培力的大小--巩固练习 安培力的应用--磁电式电流表（物理在生活中的应用）
1.回顾磁感应强度B：第二节磁感应强度里面我们已经知道当B与I垂直时，安培力最大；
B与I平行时，安培力F=0.那对于图(4)所示，电流方向I与磁场方向B 既不平行也不垂直时,如何判断安培力的方向呢？
B
2.引导学生逻辑推理：（培养学生具有从特殊到一般科学思维方法和习惯） B?.把磁感应强度B分解为两个分量：(θ为B与L的夹角)
2 一个分量与导线垂直 B1=Bsinθ B1 另一分量与导线平行 B2=Bcosθ θ ?.平行于导线的分量B2不对通电导线产生作用力， 通电导线所受作用力仅由B1决定,
?.即F=ILB1 将B1=Bsinθ代入得 F=ILBsinθ(等效替代以及矢量分解） I 3.尝试应用，当堂训练（安培力公式F=ILBsinθ的应用）
如图所示，一锐角 为300的直角三角形abc组成的导线框内通有电流
c I＝1A，并处在方向竖直向下的匀强磁场B＝2T中，AC=40cm， 求?三角形框架各边所受的安培力？ ?两直角边受到的合力与斜边受力关系?
a
【引导启发】对公式的理解：★L是有效长度，不一定是导线实际长度 b I
4.安培力的应用：磁电式电流表（讲解法） B
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人教版选修3-1 第三章磁场 说课教师：刘俊华 ?磁电式电流表的构造
?磁电式电流表的工作原理 ：由于安培力与电流成正比，当线圈中流入的电流越大时，线圈上产生的安培力越大，线圈和指针转过的角度也越大。因此，根据指针偏转角度的大小，可以知道被测电流的强弱。
开放性思考题（能力拓展）：（根据力矩平衡原理试着推导θ=NBIS/k） ?磁电式电流表的特点
（4）环节四：归纳小结，创建知识网络（思维导图--树状结构）。
请大家自己回顾一下这节课主要讲了哪些知识点？和同桌交流一下。能不能把它们构建出一个网络？
（5）环节五：迁移应用，布置作业。
【迁移运用】：如图所示，两平行光滑导轨相距0.2m，与水平面夹角为450，金属棒MN的质量为0.1kg，处在竖直向上磁感应强度为1T的匀强磁场中，电源电动势为6V，内阻为1Ω，为使MN处于静止状态，则电阻R应为多少？(其他电阻不计) 【布置作业】 P94，问题与练习3、4
五、板书设计
3.4通电导线在磁场中受到的力 一、安培力的方向
1、实验探究-实验分析-实验结论
2、左手定则：磁感线垂直穿入手心，四指指向电流的方向，则大拇指为安培力的方向
二、安培力的大小
1.特殊情况：F=BIL (B与I垂直时） F=0 (B与I平行时）
（1）θ为B与I的夹角
2.一般情况：F=BILsinθ （2）F垂直于B与I所在的平面
（3）L为有效长度，不是绝对长度
三、安培力的应用：磁电式电流表
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