通电导线在磁场中受到的力 说课稿 教案 教学设计
人教版高中物理选修313.4通电导线在磁场中受到的力教案
教课方案教课主题通电导线在磁场中遇到的力一、教材剖析本节课的主要内容是安培力方向的判断和安培力大小的计算，是在认识磁场观点的基础上对磁场基本特征应用的一节课。
此中弄清安培力、电流、磁感觉强度三者方向的空间关系是难点。
安培力是高考观察的要点观点之一，学习本课是本章第五节《磁场对运动电荷的作使劲》与本章第六节《带电粒子在匀强磁场中的运动》的重要铺垫，是学好电磁感觉及力电综合问题的关键。
左手定章波及三个物理量的方向，三维图形立体感强，拥有直观、形象、传神等特点，而学生的空间想象力还不够，教课中要重视对三维图形的识读训练，但三维图形在表达方向、夹角、力的图示等方面不如二维图形表达的清楚，正确，所以有效的训练如何适合的用好侧视图，俯视图和剖面图等表达，显得很有必需。
为了掌握左手定章，能够适合增补课内、课外练习。
依据从特别到一般的思路研究安培力的大小：从第二节的实验，很简单获得电流与磁场方向垂直时，力最大。
平行时为零。
再依据矢量分解的等效代替关系推导公式F=ILBsinθ（推导时能够借鉴电场的叠加和静电力的合成）。
能够让学生对照安培力和库仑力。
电荷在电场中某一点遇到的库仑力是必定的，方向与该点的电场方向要么同样，要么相反。
而电流在磁场中某处遇到的磁场力，大小与电流在磁场中搁置的方向有关（电流方向与磁场方向平行时，安培力等于零；电流方向与磁场方向垂直时，安培力最大，等于ILB），方向与磁场方向垂直。
二、学生剖析一堂高效的物理课，在突出学为主体的前提下，应当看其能否有令人着迷的物理情形，能否有振聋发聩的物理问题，能否有宽松民主讲堂气氛，能否有益于学生思想的发展，能否有益于学生能力的培育，能否能指引学生理解学习不只是是为了学习书籍上的东西，而是要学会贯通融会、贯通融会、走出圈子跳出框子、不拘泥于课本上的死的知识。
所以，本课在设计上，先以“演示实验”引入课题，以求激发学生的浓重兴趣，并引起学生思虑物理现象背后储藏的深刻的物理知识，而后让学生猜想影响安培力大小的要素、设计研究安培力大小和方向的实验，以让学生真实去感觉、亲身去体验、亲身去察看，指引学生学会用自己的眼睛来判断是非，最后提出“为何要学习物理”的问题，指引学生用自己的心灵去感觉安培力给我们带来的利处，指引学生建立学致使用、把所学的知识应用于生活、为生活服务的观点意识。
通电导线在磁场中受到的力教学设计
《通电导线在磁场中受到的力》教学设计一．教学目标1.知识与技能①.知道什么是安培力。
知道通电导线在磁场中所受安培力的方向与电流、磁场方向都垂直时，它的方向的判断----左手定则。
知道左手定则的内容，会用左手定则熟练地判定安培力的方向，并会用它解答有关问题.②.会推导安培力公式F=BILsin θ，并会用安培力公式F=BILsin θ解答有关问题。
知道电流方向与磁场方向平行时，电流受的安培力最小，等于零；电流方向与磁场方向垂直时，电流受的安培力最大，等于BIL.二．教学重难点重点：会计算安培力的大小；知道左手定则的内容，并会用它判断安培力的方向。
难点：会判断安培力的方向（尤其是当电流和磁场不垂直时，左手定则如何变通使用）；计算安培力大小时，导体有效长度的确定。
三．教学过程1.安培力的引入（5min ）【师】：哪位同学可以告诉我电场强度是如何定义的？【生】：放入电场某点的电荷受到的电场力F 与带电量q 之比。
qF E 。
【师】：我们之前通过电场强度的定义类比，得到了磁感应强度的定义。
哪位同学可以回忆一下磁感应强度的定义？【生】：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的磁场力F 与电流I 和导线长度L 乘积IL 之比。
ILF B 。
【师】：式中的通电导线在磁场当中所受的磁场力F 就是我们今天要学习的内容，我们给它一个名字叫做：安培力。
其实，在我们的生活当中有很多方面都用到了安培力，比如说电动机。
（播放自制简易电动机的视频。
）二．安培力的大小【师】：对于安培力的大小，我们先从最简单的，我们已经接触过的开始，就是当磁场与导线相互垂直的时候，从磁感应强度的定义式变形就可以看出，F=BIL 。
也就是说，当磁场与导线相互垂直，知道了导线所处的位置的磁感应强度B ，知道了导线的长度L ，知道了导线中通过的电流的大小I ，就可以求出导线受到的安培力大小为F=BIL 。
下面，我们来补充一个知识点：当磁场与导线相互平行的时候，导线所受的安培力大小为0。
通电导线在磁场中受到的力 说课稿 教案 教学设计
通电导线在磁场中受到的力三维目标知识与技能1．知道什么是安培力，知道通电导线在磁场中所受安培力的方向与电流、磁场方向都垂直时，它的方向的判断──左手定则，知道左手定则的内容，会用左手定则熟练地判定安培力的方向并会用它解答有关问题；2．利用安培力公式F＝BIL解答有关问题，知道电流方向与磁场方向平行时，电流受的安培力等于零；电流方向与磁场方向垂直时，电流受的安培力最大，等于BIL；3．了解磁电式电流表的内部构造和原理。
过程与方法通过演示、分析、归纳、运用，使学生理解安培力的方向和大小的计算，培养学生的空间想像力。
情感、态度与价值观1．由个别事物的个性来认识一般事物的共性；2．通过对磁电式电流表的内部构造的原理了解，感受物理知识之间的联系。
教学重点安培力的方向确定和大小计算。
教学难点左手定则的运用（尤其是当电流和磁场不垂直时，左手定则如何变通使用）。
教学教具磁铁、电源、金属杆、导线、铁架台、滑动变阻器、多媒体。
教学过程［新课导入］在第二节中我们已经初步了解了磁场对通电导线的作用力。
安培在研究磁场与电流的相互作用方面做出了突出的贡献，为了纪念他，人们把通电导线在磁场中受到的力称为安培力。
本节我们将对安培力做进一步的讨论。
［新课教学］一、安培力安培力是以安培的名字命名的，因为他研究磁场对电流的作用力有突出的贡献。
通电导线在磁场中受到的力称为安培力。
二、安培力的方向1．探究与安培力方向有关的因素【演示】按照下图所示进行演示。
1．上下交换磁极的位置以改变磁场的方向，观察受力方向是否改变。
2．改变导线中电流的方向，观察受力方向是否改变。
通过这两种情况的分析，我们实际上已经了解了导线受力的方向与磁场方向、电流方向的关系。
你能用简洁的方法表达这个关系吗？结果：调换磁铁两极的位置来改变磁场方向，导体向相反的方向运动；改变电流方向，导体又向相反的方向运动。
结论：安培力的方向与磁场方向、电流方向有关。
2．安培力方向的特点通电导线在磁场中所受的安培力的方向，既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直。
高中物理_通电导线在磁场中受到的力教学设计学情分析教材分析课后反思
教学设计教学流程通过前几节内容的学习，学生已经了解了磁场的基本性质认识了几种常见磁场的分布特征。
这些知识的学习，为学习磁场对通电导线的作用力，做好了知识上的准备。
由于安培力时一种学生感到陌生的里，而高二学生的抽象思维和逻辑思维能力还不是很成熟，所以需要在教学中通过实例，实验，生活常见现象，帮助学生分析现象，使学生对磁场的认识从感性升华到理性认识。
学生的空间想象能力对本节的学习至关重要，要让学生能够看懂立体图，训练学生画各种角度的侧视图，俯视图和剖面图。
演示实验很成功，让学生观察思考，以师生互动的形式培养学生的观察能力和语言表达能力。
培养学生对科学的求知欲，使学生乐于探索日常生活中的物理学原理。
在练习中体会从特殊到一般认识事物的本质，从不同角度解决同一问题。
本节内容是选修3—1教材第三章第4节的内容，和下一节洛伦兹力是磁场这一章的核心内容。
前面几节的内容主要是认识和了解磁场的特征，本节内容则是进一步了解磁场的性质。
也是后面洛伦兹力以及电磁感应现象学习的基础。
本节内容由生活中的物理现象例如电动机和电表的指针的偏转等出发通过对物理现象的分析和解释认识安培力和了解安培力的方向和大小特点，并体会力电磁相互联系的思想，物理的研究方法不仅在力学中适用在电磁学中仍然适用。
安培力的大小和方向是本节的重点。
弄清安培力，电流和磁感应强度三者的空间关系是本节的难点。
安培力的方向一定与电流的方向和磁感应强度的方向都垂直，但电流方向和磁感应强度的方向可以成任意角度，当电流方向与磁感应强度垂直时，安培力最大。
安培力的方向需要用左手定则来判断，它的大小除了与磁场强弱，电流大小，导线在磁场中的长度还和它在磁场中的放置方向有关。
举例说明：生活中利用磁场对通电导线作用力而工作的例子。
电动机，磁悬浮列车，以及电风扇，电动剃须刀等老师举例电磁炮，并演示其工作的原理。
实验探究：采用控制变量法探究安培力的方向与电流方向和磁感应强度方向之间的关系，总结出左手定则。
《通电导线在磁场中受到的力》说课稿(省级获奖实验说课案例)
《通电导线在磁场中受到的力》说课稿一、使用教材人教版高中《物理选修3-1》第三章第4节二、实验器材1、安培力方向演示仪（如图1所示）：电源、开关、细铜丝（套有红色吸管）、木质支架、磁铁等。
2、安培力大小探究仪（如图2所示）：高精度电子天平、刻度盘、强力磁铁、铁片、导线框（多抽头）、支架、直流电源、磁感应强度传感器、电流表、滑动变阻器、导线等。
3、安培力的应用——纸喇叭（如图3所示）：普通A4纸、漆包铜线、双面胶、音频放大器，电源、音频线、磁铁、手机等。
三、实验创新要求/改进要点1、安培力方向演示仪：教材中实验装置不足（如图4所示）：因导体棒较重，当电流较小，磁感应强度较弱时会导致实验现象不明显。
改进创新后的实验装置优点（如图5所示）：（1）装置制作简单，实验现象明显（2）实验装置设计成竖直放置，便于学生观察2、安培力大小探究仪： 教材中实验装置不足（如图6所示）：只能定性分析安培力与各因素之间的关系，无法实现定量探究。
改进创新后的实验装置优点（如图7所示）：（1）公式F =BILsin θ中各物理量均实现定量探究，实验结论让学生心服口服。
（2）实验装置原理简单，易操作，数据精确。
3、探究安培力的应用（如图8所示）：普通的A4纸能够播放音乐，学生感到非常神奇，能够大大激发学生学习物理的兴趣。
四、实验原理：1、安培力方向演示仪原理： 如图9所示，支架后方放有强力磁铁，产生垂直纸面向外的磁场；支架前方悬挂细铜丝，为方便观察，细铜丝外部穿有红色吸管；给细铜丝通电，因细铜丝质量较小，受力偏转明显；开关可以改变电流方向，细铜丝偏转方向也随之改变。
还可以通过改变后方磁铁的磁极来改变磁场方向，实现多组探究。
2、安培力大小探究仪原理：（1）安培力的测量（如图10所示）：用高精度电子天平来测量线框受到的安培力大小，电子天平的精确度是0.01克，换算成力就是0.0001N ，精确度很高。
充分利用电子天平的“清零、校准”功能，把线框和支架的自重清零后，根据电子天平换算出来的力就只有线框在磁场中收到的力。
通电导线在磁场中受到的力 说课稿 教案 教学设计
通电导线在磁场中受到的力一、教学目标：1、知识与能力：（1）观察安培力方向和哪些因素有关的实验，记录实验现象并得出相关结论。
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（2）推导匀强磁场中安培力表达式，计算匀强磁场中安培力的大小（3）知道磁电式电表的基本结构以及运用它测量电流大小和方向的基本原理2、过程与方法：（1) 通过左手定则的学习，理解磁场方向、电流方向和安培力方向三者之间的关系，培养学生空间想象能力。
（2) 通过学习电流表的原理，学会将所学的知识应用到实际问题中，培养学生解决实际问题的能力。
3、情感与价值观：（1）通过对安培定则的学习，使得学生了解科学的发现不仅需要勤奋的努力还需要严谨细致的科学态度。
（2）对安培力的方向学习过程中培养学生的空间思维能力。
二、教材分析：关于安培力这一重要内容，需要强调：电流方向与磁场方向平行时，安培力具有最小值；电流方向与磁场方向垂直时，安培力具有最大值，其方向可用左手定则判断。
三、重点、难点及解决办法（1）安培力的大小和方向是本节重点（2）弄清安培力、电流、磁感应强度三者方向的空间关系式本节难点解决方法以学生实验为突破口，引导学生掌握电流在磁场中所受安培力大小的决定因素；反复地借助实验来理解左手定则，建立磁场方向、电流方向和安培力方向三者关系的正确图景。
四、课时安排1课时五、教具学具准备铁架台、蹄形磁铁、线圈、电键，电源，导线数条，磁电式电流表六、师生互动活动设计1、教师引导学生进行实验，并引导学生分析、讨论磁场方向、电流方向及安培力方向之间的关系，总结出左手定则2、引导学生思考讨论B与L方向成θ角时，此时安培力的大小3、引导学生运用学过的知识分析电流表的工作原理。
七、教学步骤1、引入：【视频导入】大家观看视频，生活中的常见工具，电车、电动机床等，它们的内部都有电动机，电动机的运转都是因为安培力的作用。
【教师】在前面的学习中我们已知道，磁场对通电导线有力的作用，这个力就是安培力。
全国优质课大赛一等奖高中物理新课标教材选修3《通电导线在磁场中受到的力》优秀教学设计+导学案+反思
《通电导线在磁场中受到的力》探究式教学设计【教材分析】通电导线在磁场中受到的安培力是磁场这一章的核心知识，也是本章的教学重点。
本节课是在学习了磁场的基本知识的基础上，进一步通过实验探究和逻辑推理的方式学习磁场对电流的作用。
在探究安培力方向的过程中，学会正确判断安培力方向的方法体会实验探究的方法；根据实验探究和理论推导得出匀强磁场中安培力的表达式F=BILsinƟ，学会计算安培力大小的方法，培养学生实事求是的科学态度。
本节课不仅是对安培力的深入学习，也是后续学习洛伦兹力的一个基础。
【教学目标】1、知识与技能①观察安培力方向与哪些因素有关的实验，记录实验现象并提出相关结论。
指导安培力方向与电流、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。
②根据实验探究和理论推导得出匀强磁场中安培力的表达式F=BILsinƟ，知道电流方向与磁场方向平行时，电流受的安培力最小，等于零；电流方向与磁场方向垂直时，电流受的安培力最大，等于BIL。
会用安培力公式F=BILsinƟ计算匀强磁场中安培力的大小。
③知道磁电式电流表的基本构造以及运用它测量电流大小和方向的基本原理。
2、过程与方法①经历自主探究安培力方向与哪些因素有关的实验过程，体会猜想、设计实验、观察和记录实验现象等实验探究要素。
②通过制定方案体会控制变量的研究方法；在理论推导过程体会从特殊到一般和等效替代的科学方法。
③体会如何从实验现象中寻找联系并总结出规律的科学方法。
3、情感态度与价值观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通过左手定则体会自然界规律的奇妙，激发学生的学习兴趣。
【教学重难点】重点：安培力的方向确定和大小的计算。
难点：安培力、电流、磁感应强度三者方向的空间关系。
重难点的突破：①由于安培力的方向与磁场的方向、电流的方向不但不在一条直线上，而且不在一个平面内。
因此，研究安培力方向的问题要涉及三维空间。
恰恰学生空间想象能力还不强。
高中物理教学课例《通电导线在磁场中受到的力》课程思政核心素养教学设计及总结反思
教材分析 的运动”做好学习铺垫；也为今后学习“电磁感应”及
力电综合问题打下基础。
本节重点：安培力的方向和大小的计算，左手定则
本节难点：弄清安培力、电流、磁感应强度三者方
向的空间关系是本节的难点
1、知识与能力
a.了解安培力的概念，知道安培力的方向既与磁场
方向垂直，又与导线垂直。
教学目标
b.会用左手定则判断安培力的方向。 c.了解磁电式电流表指针偏转的原理。
对于这节课教材课标有三个目标，一个是安培力的 教学策略选
方向，会用左手定则判断，安培力的方向；二个推导匀 择与设计
强磁场中安培力表达式，计算匀强磁场中安培力的大
小；三是知道磁电式电表的基本结构以及运用它测量电
流大小和方向的基本原理。
教学过程
一、新课引入 磁场对通电导体是否有力的作用在第 2 节课已经
d.知道安培力公式 F=BIL 的适用条件
2 过程与方法
a.通过实验，经历探究安培力与哪些因素有关的过
程，以及如何确定安培力方向的探究过程，认识科学探
究的意义。
b.体会控制变量法，等效替代法等思想方法。
c.通过对电流表的转动原理的阅读，观察，讨论，
交流，尝试发表自己的见解。
3 情感态度与价值观
a.培养学生的观察能力，分析综合能力。
【学生观察】两平行导线相互远离 【思考】给学生些许思考时间 学生自行分析电流的方向相反时导线受力情况 培养学生的观察能力 培养学生的阅读和自学的能力 学以致用，加强对左手定则的理解和应用 二、进入新课 （二）安培力的大小 【引入】通过第二节课的学习，我们已经知道，垂 直于磁场 B 放置的通电导线 L，所通电流为 I 时，它在 磁场中受到的安培力 F=BIL；当磁感应强度 B 的方向与 导线平行时，导线受力为零。 【问题】当磁感应强度 B 的方向与导线方向成 θ 时，导线受到的安培力多大呢？ 投影教材图 3.4-4 引导学生推导。 【强调】θ角为磁感应强度 B 的方向与导线方向所 成的角 【问题】若 B 与 I 不垂直时，F 安与 B 和 I 方向关 系可怎样概括？ 学生思考并动手进行推导受力大小 将磁感应强度 B 分解为与导线垂直的分量 B⊥和与 导线平行的分量 B∥，如教材 92 页图 3.4-4
高中物理《通电导线在磁场中受到的力(1)》优质课教案、教学设计
3.4 《通电导线在磁场中受到的力》教案教学目标（一）知识与技能1、通过实验理解左手定则的内容，并会用它判断安培力的方向。
2、推导安培力公式F=BIL sinθ，理解安培力大小的影响因素和公式的适用条件。
3、了解磁电式电流表的工作原理。
（二）过程与方法通过实验归纳、总结安培力的方向与电流、磁场方向的关系——左手定则。
（三）情感、态度与价值观1、通过推导一般情况下安培力的公式F=BIL sinθ，让学生对推导过程中涉及的科学方法（等效替代和从特殊到一般的思维方法）有所体会。
2、通过了解磁电式电流表的工作原理，感受物理知识的应用价值。
★教学重点和难点重点：安培力的大小计算和方向的判定难点：安培力、电流、磁感应强度三者方向的空间关系★教学方法：实验观察法、逻辑推理法、讲解法★教学用具：蹄形磁铁多个、导线和开关、电源、铁架台、多媒体等。
教学过程【导入新课】我们知道通电导体与通电导体之间通过磁场可以产生相互作用，那么平行的通电导线之间会产生什么现象呢？我们观察实验现象（演示平行的通电导线），发现平行直导线发生不同方向的偏转，说明它们受到了不同方向得到力。
这节课我们就来研究通电导线在磁场中受到的力。
为了纪念安培，我们把通电导线在磁场中受到的力称为安培力。
【课内探究】一、安培力的方向安培力是一种性质力，我们先研究安培力的方向与哪些因素有关？1、安培力的方向与什么因素有关呢？（1）分组实验：同学们分组完成实验，填写表格。
（2）小组展示，分享实验成果：安培力的方向与磁场方向和电流方向有关。
（3）试在正视图中画出电流、磁场和安培力三者的方向，寻找安培力的方向与磁场方向和电流方向有什么关关？（4）小组展示，交流成果：安培力的方向与磁场方向垂直，也与电流方向垂直，垂直于磁场方向和电流方向所在的平面。
我们如何判断安培力和电流、磁场三者的方向的关系？先完成“左手定则”的有关知识。
2.左手定则：（1）内容：伸开手，使拇指和其余四指，并且都与掌心在；让从进入，并使指向的方向，这时所指的方向就是通电导线在磁场中所受。
高中物理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学情分析学法教法分析教学过程设计板书设计教材地位三维目标重难点3.4 通电导线在磁场中受到的力〔说课稿〕一、教材分析本节课是在了解磁场概念的根底上对磁场根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，同时也是磁场根本特性的应用之一，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根底。
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时机，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；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开展的奉献；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。
3.教学重点、难点〔1〕重点：的内容；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。
《通电导线在磁场中受到的力》教学设计
通电导线在磁场中受到的力一、教学目标1.了解磁场对通电导线的作用力；2.掌握磁场中通电导线受力的计算方法；3.发展学生的实验设计和实验操作能力；4.培养学生的分析和解决问题的能力。
二、教学重难点1.预习磁场中通电导线受力的基本公式；2.理解磁场对电流的作用原理；3.设计合理的实验方案，完成实验操作。
三、教学内容1.磁场中通电直导线的受力公式的推导；2.磁场中通电线圈的受力公式的推导；3.实验操作，验证公式的正确性。
四、教学方法1.讲解和板书方法；2.实验操作方法；3.学生自主学习和实验操作。
五、教学过程第一步：了解磁场对通电导线的作用力上课前，学生预习磁场中通电导线受力的基本公式，了解磁场对通电导线的作用力。
第二步：推导通电直导线的受力公式老师讲解磁场中通电直导线的受力公式的推导过程，通过板书和多媒体教学手段，帮助学生理解磁场对通电直导线的作用力。
第三步：推导通电线圈的受力公式老师讲解磁场中通电线圈的受力公式的推导过程，并通过实例演示计算方法，帮助学生理解公式的计算。
第四步：设计实验方案，验证公式的正确性学生根据老师的指导，设计实验方案，完成实验操作，验证公式的正确性。
第五步：总结和评价学生根据实验结果，总结和评价本次实验的过程和结果，同老师共同归纳通电导线在磁场中受到的力的基本规律和计算方法。
六、实验材料和装置1.直流电源；2.通电直导线；3.磁铁或电磁铁；4.连接线等电学实验器材。
七、教学考核1.实验报告；2.课堂测试。
八、教学反思通过本次教学，学生掌握了磁场对通电导线的作用力的计算方法并成功完成了实验操作，培养了学生的实验设计和实验操作能力，发展了学生的分析和解决问题的能力，达到了预期的教学目标。
同时，也发现在实验环节中，学生操作不够熟悉，需要在实验操作上下大功夫。
3.4 通电导线在磁场中受到的力 高中物理选修3-1新课优秀教案优秀教学设计(3)
4 通电导线在磁场中受到的力一、教材分析安培力的方向和大小是重点，弄清安培力、电流、磁感应强度三者方向的空间关系是难点。
安培力的方向一定与电流、磁感应强度方向垂直，但电流方向与磁感应强度的方向可以成任意角度；当电流方向与磁感应强度的方向垂直时，安培力最大。
对此学生常常混淆二、教学目标（一）知识与技能1、知道什么是安培力，会推导安培力公式F=BIL sinθ。
2、知道左手定则的内容，并会用它判断安培力的方向。
3、了解磁电式电流表的工作原理。
（二）过程与方法通过演示实验归纳、总结安培力的方向与电流、磁场方向的关系——左手定则。
（三）情感、态度与价值观1、通过推导一般情况下安培力的公式F=BIL sinθ，使学生形成认识事物规律要抓住一般性的科学方法。
2、通过了解磁电式电流表的工作原理，感受物理知识的相互联系。
三、教学重点难点教学重点安培力的大小计算和方向的判定。
教学难点用左手定则判定安培力的方向。
四、学情分析安培力的方向一定与电流、磁感应强度方向垂直，但电流方向与磁感应强度的方向可以成任意角度；当电流方向与磁感应强度的方向垂直时，安培力最大。
对此学生常常混淆五、教学方法实验观察法、逻辑推理法、讲解法六、课前准备1、学生的准备：认真预习课本及学案内容2、教师的准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案演示实验：蹄形磁铁多个、导线和开关、电源、铁架台、两条平行通电直导线七、课时安排：1课时八、教学过程（一）预习检查、总结疑惑（二）情景引入、展示目标通过第二节的学习，我们已经初步了解磁场对通电导线的作用力。
安培在这方面的研究做出了杰出的贡献，为了纪念他，人们把通电导线在磁场中所受的作用力叫做安培力。
这节课我们对安培力作进一步的讨论。
（三）合作探究、精讲点播进行新课磁场对电流的作用（板书）我们已经了解到通电直导线垂直磁场方向放入磁场，它将受到磁场力的作用，根据磁感应强度的定义式可以得出：F=BIL当通电导线平行磁场方向放入磁场中，它所受的磁场力为零。
《通电导线在磁场中受到的力》教学设计
第三章磁场第四节通电导线在磁场中受到的力[教学目标]1．知识与技能（1）知道什么是安培力。
能通过实验探究安培力、磁感应强度和电流三者的方向关系。
（2）会用左手定则判断安培力的方向并能探究平行通电导线之间的作用。
（3）通过实验与理论推导得出通电导线在匀强磁场中安培力的表达式。
（4）体会矢量的合成与分解的方法在解决安培力大小问题中的应用。
2．过程与方法（1）学生通过探究、分析、归纳、运用理解安培力的方向和大小的计算。
（2）学生通过实验操作建立空间模型能力。
3．情感态度和价值观（1）学生能在探究实验的过程中，体会到在相互交流和合作中可以提高自己的学习能力，增强学生之间的合作意识。
（2）学生通过对实际问题的解答逐步养成发现问题，主动解决问题的习惯。
[重难点]重点：安培力的方向和大小。
难点：弄清安培力、电流、磁感应强度三者方向的空间关系。
[教学资源]1．多媒体课件2．实验器材：干电池和电池盒、电子秤、金属杆、锡箔、磁铁、自制箭头、开关、细绳若干及传感器等。
[设计思想]本节在前三节的基础上难度提升了很多，主要是探究通电导线在磁场中所受安培力的方向和磁感应强度与导线方向成θ时的大小，由特殊到一般。
由于学生的抽象思维能力和空间想象能力较弱，本节课在设计上主要采取“提出问题—猜想—实验探究—理论分析—得出结论—实验验证”的思路进行，将传统的演示实验改为更简单易行的分组实验，让学生亲身经历研究的过程并感受探究的乐趣。
通过对此内容的分析同时也为后两节运动电荷在磁场中的运动问题打下思维基础。
[课堂引入]活动一：初识导体棒运动方向与安培力方向的关系――“老实验”“新探究”设计意图：电子称不可测大小，还可以测方向。
仪器仪表的新用途，引导学生的创造性地运用实验。
为利用图3.1-3所示实验进行安培力方向的探究铺垫基础，引出安培力。
衔接过渡：因为安培在这个领域的突出贡献，后人把通电导线在磁场中受力到的力命名为安培力。
那么今天我们一起继续探究安培力，大家说一般我们从哪些方面研究一个力呢？今天，我们研究一下安培力的大小和方向。
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磁场对通电导线的作用力
整体设计
教学分析
安培力的方向一定与电流、磁感应强度的方向都垂直，但电流方向与磁感应强度方向可以成任意角度。
当电流方向与磁感应强度方向垂直时，安培力最大。
对此，学生常常混淆，例如在解决实际问题时误以为安培力、电流、磁感应强度一定是两两垂直的关系。
左手定则是判断安培力、电流、磁感应强度方向的一种简便、直观的方法，可以让学生在探究中体验它的方便性。
另外，空间想象能力对本节的学习至关重要。
要使学生能够看懂立体图，熟悉各种角度的侧视图、俯视图和剖面图，需要一定量的巩固训练。
教学目标
1．探究安培力方向与哪些因素有关的实验，记录实验现象并得出相关结论。
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。
2．推导匀强磁场中安培力的表达式，计算匀强磁场中安培力的大小。
3．知道磁电式电流表的基本构造以及运用它测量电流大小和方向的基本原理。
教学重难点
安培力的方向和大小是本节重点，弄清安培力、电流、磁感应强度三者方向的空间关系是本节难点。
教学方法与手段
实验探究、观察法、逻辑推理法等。
以演示实验为先导，激发学生探究安培力、电流、磁感应强度三者方向的空间关系，并寻找描述安培力方向的简便方法。
展示三维空间模型，帮助学生建立安培力、电流、磁感应强度三者方向的直观关系。
学生自主学习磁电式电流表的基本构造以及运用它测量电流大小和方向的基本原理，训练学生阅读自学能力。
课前准备
教学媒体
学生电源、悬挂式线圈、导线和开关、蹄形磁铁若干组、玻璃器皿盐水、铁架台、磁电式电表、安培力方向三维空间模型、多媒体辅助教学设备(多媒体课件、实物投影仪、视频片断)。
知识准备
当电流与磁感应强度两者方向垂直时，安培力大小为F＝ILB。
教学过程
导入新课
[事件1]
教学任务：创设情景，导入新课
师生活动：
【演示】课本P93旋转的液体(简介器皿中的盐水可以导电，相当于导线，实验过程中滴一滴蓝色墨水更易于观察)
液体向哪个方向旋转？
观察并讨论：原来静止的液体为什么旋转了起来？
回答：肯定有力的作用，力是改变运动状态的原因。
【学情预设】如果学生回答有磁场或电流的原因，教师都应该给予充分肯定。
结论：通电导线在磁场中所受的作用力叫做安培力。
这节课我们将对安培力作进一步的讨论。
通电导线与磁体
通过磁场发生相
互作用
说明：实验引入新课，形象、生动、直观，利于调动学生物理学习的积极性。
这里也可以演示“通电电流间相互作用”的实验，但实际操作效果不是很好，若采用课件动画模拟的方法演示，效果还是不错的。
但模拟实验毕竟代替不了实际试验所引起的震撼，所以建议引入上述实验，效果显著。
推进新课
[事件2]
教学任务：探究安培力的方向
师生活动：
探究问题：1.影响安培力方向的因素。
2．怎样描述安培力的方向？
学生猜想：1.可能与电流的方向有关，与磁感线的方向有关。
2．可能与电流同向，与磁感线的方向相同……
实验仪器：悬挂式线圈，学生电源，蹄形磁铁，导线
设计实验方案：提问学生试验方法——控制变量法
探究卡片：提醒学生注意事项(条件为导线垂直于磁场)。
如上图所示，连接好电路。
1．改变电流的方向，观察发生的现象；
2．调换磁铁两极的位置来改变磁场方向，观察发生现象。
学生分组实验：建议学生自主设计表格信息采集
总结与归纳：学生小组讨论互助合作
(1)安培力的方向和磁场方向、电流方向都有关系。
(什么关系？)
(2)安培力的方向既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直。
【学情预设】学生补充回答，也就是说，安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所在的平面。
教师即时评价：很好，同时展示三维空间模型，如图所示。
[事件3]
教学任务：描述安培力的方向的方法——左手定则
师生活动：
提示问题：你能否通过实验总结出一种较为方便的方法表达这种关系呢？
讨论与交流：实验小组内同学相互讨论、合作交流
问题引导：
引导一：模仿右手螺旋定则伸出你的手试一试；
引导二：将手伸平再试试看。
【学情预设】学生使用左右手的表述方法实际上都是可以的，不过我们更习惯于用手心来表述(如图所示)。
结论：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都和手掌在一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向电流的方向，那么，大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，这就是左手定则。
说明：左手定则是一个难点，涉及三个物理量的方向，涉及三维空间，而学生的空间想象力还不强，所以教师展示三维空间模型显得尤为重要。
这里教师还应引导学生如何将三维图形用二维图形表达(侧视图、俯视图和剖面图等)，还要引导学生如何将二维图形想象成三维图形。
可将下图从侧视图、俯视图和剖面图几个方面引导学生展示。
一般情形的安培力方向法则介绍：电流和磁场可以不垂直，但安培力必然和电流方向垂直，也和磁场方向垂直，用左手定则时，磁场不一定垂直穿过手心，只要不从手背穿过就行。
[事件4]
教学任务：利用左手定则判断安培力的方向
师生活动：
应用一：两条通电平行直导线会通过磁场发生相互作用。
在什么情况下两根导线相互吸引？在什么情况下相互排斥？
课件演示：链接PPT课件演示
问题分析：
液体向哪个方向旋转？
结论：同向电流相互吸引，异向电流相互排斥。
应用二：在[事件1]演示实验中原来静止的液体向哪个方向旋转？
学生实践：用左手定则判断盐水的旋转方向。
情境导入：刚才实验中你会求解安培力的大小吗？
[事件5]
教学任务：求解安培力的大小
师生活动：
提示问题：通过第二节课的学习，我们已经知道
(1)垂直于磁场B放置的通电导线L，所通电流为I时，它在磁场中受到的安培力
F＝ILB；
(2)当磁感应强度B的方向与导线平行时，导线受力为零。
思考并讨论：当磁感应强度B的方向与导线方向夹角成θ时，导线受的安培力多大呢？
展示三维空间模型
交流与讨论：分解磁感应强度(或等效L′＝Lsinθ)
将磁感应强度B分解为与导线垂直的分量B⊥和与导线平行的分量B∥，则，
B⊥＝Bsinθ
B∥＝Bcosθ
因B∥不产生安培力，导线所受安培力是B⊥产生的。
结论：一般情况下的安培力公式：F＝ILBsinθ
说明：在推导公式时，要让学生明确两点：一是矢量的正交分解体现两个分量与原来的矢量是等效替代的关系，二是从特殊到一般的归纳的思维方法。
还有，尽管公式F＝ILB是从公式B＝F/IL变形而得的，但两者的物理意义却有不同。
①公式B＝F/IL是根据放置于给定磁场中的给定点上的检验电流(电流元)受力情况，来确定这一位置的磁场的性质，它对任何磁场中的任何点都是适用的。
②公式F＝ILB则是在已知磁场性质的基础上，确定在给定位置上给定的一小段通电直导线的受力情况，在中学阶段，它只适用于匀强磁场。
教师应该给学生指出：物理公式在作数学的等价变形时，其物理意义和适用范围将会发生变化。
这是应用数学知识解决物理问题时所要引起注意的问题，但却往往被人们所忽视。
讨论分析：安培力与库仑力的区别
电荷在电场中某一点受到的库仑力是一定的，方向与该点的电场方向要么相同，要么相反。
而电流在磁场中某处受到的磁场力，与电流在磁场中放置的方向有关，电流方向与磁场方向平行时，电流受的安培力最小，等于零；电流方向与磁场方向垂直时，电流受的安培力最大，等于BIL，一般情况下的安培力大于零，小于BIL，方向与磁场和电流所在平面垂直。
[事件6]
教学任务：自主学习磁电式电流表构造及工作原理
师生活动：
问题引导：中学实验室里使用的电流表是磁电式电流表，下面我们来学习磁电式电流表的工作原理。
[投影课本图3.4－5,3.4－6,3.4－7]展示实物并进行实际操作演示电流表的使用。
请同学们阅读课文，然后思考问题并完成应用三。
问题提示：
(1)电流表主要由哪几部分组成？
(2)为什么电流表可测出电流的强弱和方向？
(3)电流表中磁场分布有何特点？为何要如此分布？
(4)磁电式仪表的优缺点是什么？
[事件8]
教学任务：引导学生从知识、方法、情感三个方面小结本节课的学习活动。
1．判断安培力的方向的方法：左手定则
2．计算安培力的大小：F＝ILBsinθ
3．了解磁电式电流表的构造及基本原理
布置作业
完成课本课后“问题与练习”。
板书设计
4磁场对通电导线的作用力
一、安培力
1．安培力的方向：左手定则
2．安培力的大小：F＝ILBsinθ
二、磁电式电流表
活动与探究
课题：设计制作电磁炮
过程：电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图所示。
1982年，澳大利亚制成了能把2.2 kg的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到10 km/s的电磁炮(常规炮弹的速度约为2 km/s)。
上网查找资料，根据磁场对电流会产生作用力的原理，学生自主设计制作电磁炮模型。
研究了解电磁炮的工作原理，分析并改进其发射速度与性能的办法。
小组同学之间交流合作。
各小组派代表向全班同学展示汇报研究成果。