物理粤教版高二年级选修3-1第三章第3节探究安培力教学设计2

高中物理粤教版教材高二年级选修3-1
第三章第３节《探究安培力》教学设计
一、教材分析
本节内容通过实验探究了安培力的大小、方向的规律，是今后学习学习电流表工作原理和推导洛伦兹力公式的基础．指出了电学知识与力学知识之间的密切联系，是高中阶段物理电磁学的重点部分．安培力与哪些因素有关的科学探究是采用控制变量法探究物理基本规律的一节课，涵盖了科学探究的基本因素，让学生在认知过程中体验领悟科学探究的意义，掌握研究问题的科学方法．
二、教学目标
1．知识与技能
知道什么是安培力，知道安培力与哪些因素有关，掌握安培力的计算公式，会计算匀强磁场中安培力的大小．会用左手定则判断安培力的方向．
2．过程与方法
①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．
②体会控制变量法、等效替代法等思想方法．
3．态度、情感与价值观
①培养学生的观察能力、分析综合能力和主动与他人合作精神，实事求是的科学研究态度．
②认识安培力的应用给我们的生活带来的影响．
三、教学重难点
教学重点：安培力的计算公式，左手定则．
教学难点：匀强磁场中安培力大小与哪些因素有关的探究中对安培力影响因素猜想的引导，及增加磁体是哪个因素发生变化等学生容易弄错问题是本节教学难点．
四、教学媒体
蹄形磁铁、金属铝箔桥、安培力测量仪，多媒体电脑．
五、教学过程
[引入]
回顾初中学过知识和《海军时报》2月1日报道：美国海军试发电磁炮图片介绍及实验模拟电磁轨道炮发射过程引入课题．
[结论]当通电导体附近有磁体时，通电导体会受到力的作用．从而建立磁场对电流的作用力——安培力概念．
[说明]从学生兴趣情境中引入问题，比较符合高中学生认识过程，激发进一步学习的兴趣. 1、安培力方向
[学生分组活动]会动的铝箔“天桥”
实验准备：将一铝箔条折成天桥形状，用胶纸粘牢两端，使蹄形磁铁横跨过“天桥”．
实验研究步骤：
（1）闭合电键后注意观察磁场中的导线向哪个方向运动，同时思考安培力的方向如何．请同学们在图上快速标记一下．图1
（2）保证电流方向不变，改变磁场方向1800，通电后观察现象，判断安培力的方向．图2
（3）磁场方向不变，把电流极性换一下．通电后看安培力的方向．图3
[教师结论]
安培力的方向和磁场方向、电流方向有关系.
安培力的方向既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直，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.
2、安培力大小
[提出问题]安培力的大小与哪些因素有关？引导学生在上述实验的基础上提出猜想，安培力可能与通电导线的长度、电流以及磁场等因素有关．
[学生猜想与讨论]讨论设计实验方案：同时多媒体展示实验器材，要求利用所给的器材，自
主进行实验方案设计．
[实验过程]
记录并分析数据：教师出示安培力演示仪器．（如右图示)
实验研究步骤：
实验前先调整框架水平，指针指零．
a．控制B、L不变时，通过改变滑动变阻器的阻值，使导线AB中电流I连续增大，看到指针偏角连续变大，说明安培力增大．
A B A B
b ．控制B 、I 不变时，怎样改变在磁场中．．．．
的长度Ｌ呢？（学生思考、老师启发）多个蹄形磁铁并排，改变蹄形磁铁个数，以改变在磁场中导线的长度．注意观察表针指示格数的变化，能得出什么结论？
c ．控制L 、I ，研究安培力的大小与磁场强弱的关系．怎样改变磁场的强弱呢？（学生思考、老师启发）通过改变导体相对磁铁的位置来改变磁场．左右移动磁铁，注意观察表针指示格数的变化，能得出什么结论？
[教师归纳] 1、结论规范总结表述：
2、方法点拨：“控制变量法”
3、安培力BIL F =
3、磁通量
磁通量是磁感应强度B 与面积S 的乘积；也可以用穿过面积的磁感线条数表示．
【教师提问】磁通量S B ⋅=φ中的S 是指线圈的面积吗？
【学生讨论思考后回答】是
【教师演示】其实式中的S 应该指的是线圈沿磁感线方向的投影面积．因此式子应该理解为⊥⋅=S B φ
4、小结：
{ 安培力的方向： 方法：左手定则 推论：安培力总是垂直于B 和I 决定的平面 安培力的大小：F=BILsin θ(θ为B 与I 的夹角。