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视频标签：磁场对通电,导线的作用力
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视频课题：人教版高中物理选修3-1第三章第四节《磁场对通电导线的作用力》山东省优课
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第四节 通电导线在磁场中受到的力
教材分析
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。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等。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，需要一定量的训练巩固。在推导安培力的大小计算公式时，课本渗透了从特殊到一般以及等效替代的物理思维。
教法分析
针对本节课的特点，采用“创设情境、实验探究、问题引导式”的教法。
（1）创设情境，让课堂教学的各个环节做到自然顺畅不突兀，让学生能体验规律的生成环境和过程。
（2）实验探究，能够让学生更好地感知理解知识的生成过程，形成直觉思维，能突破难点，同时留下深刻印象。
（3）问题引导，激发学生思维，让学生更主动的参与到知识的生成过程，不做被动的接受者。
总之，在教学中要很好的体现以“学生为主体，教师为引导”的新课程教学理念，尽可能让学生参与到课堂活动中来，让学生在动手探究的过程中体验和发现成功的喜悦。
学法指导
通过观察简单的实验现象，猜想相应的物理规律，设计实验进行验证，让学生体会物理规律的发现过程，在推导安培力大小时，让学生体会从特殊到一般以及等效替代的物理思维。
教 案
【三维教学目标】 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）渗透强化 “等效替代”和“从特殊到一般的思维方法”的物理思想。
（2）培养学生的空间想象能力，能够看懂立体图，能够把立体图转化成各种角度的侧视图、俯视图和剖面图的能力。
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（3）培养学生观察实验、动手操作实验及学会分析、学会质疑并解决问题的能力。 3．情感态度与价值观
（1）通过课堂教学方式的改变，提高学生参与课堂活动的主动性和热情。
（2）体会安培力在生活以及实验器材中的应用，并具备将物理知识应用于生活和生产实践的意识。
【教学重难点】
教学重点：安培力的方向和大小。
教学难点：安培力、电流、磁感应强度三者方向的空间关系。
【实验器材】
演示实验器材：“电流天平”演示装置；通电直导线研究仪，相关的图片展示及课件。 分组实验器材：铁架台、线圈、电源，蹄形磁铁。
【教学过程】
一、引课——“电流天平”实验
具体活动：教师介绍实验装置，在电流天平的不通电线圈上加上磁场，天平仍然平衡，在通电线圈上加上磁场，天平不平衡，引出课题，书写课题。
二、新课教学 1、安培力的方向
具体活动：通过改变蹄形磁铁的N极S极的位置，使电流天平产生两种失衡（分别为右侧向上和向下）。
学生活动1：思考：改变蹄形磁铁的N极S极的放置位置，为什么会产生两种失衡情况？ 教师引导：引导学生猜想影响安培力方向的因素 学生活动2：小组讨论制定探究方案 实验探究——安培力的方向
学生活动3：进行实验：分别改变磁场和电流方向，按图二（a）（b）（c）（d）所示，分别在三维立体图片上记录各次电流、磁场、安培力的方向。
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实验结论：安培力的方向既与磁场方向垂直、又与电流方向垂直，即垂直于磁场方向与电流方向所在的平面。
教师引导：学生归纳判断安培力方向的方法，学习教科书介绍的左手定则印证实验现象。（改变磁场方向使之与电流方向的夹角不等于0o或900，观察并记录此时安培力方向，验证左手定则）
巩固安培力的方向，熟悉各种角度的侧视图、俯视图和剖面图。
2、安培力的大小 复习回顾
通过第二节的实验，得到特殊结论：
电流与磁场垂直时，安培力F=BIL；电流与磁场平行时，安培力F=0；
提出问题：
如果遇到的磁场与电流的角度在0o到900范围任意变化该怎么处理呢？
教师引导：
因为磁感应强度是矢量，可以将其分解为与电流垂直的B1和与电流平行的B2，用B1和B2来代替原有的B，同时将新问题转化为学过的旧知识，引导学生推导公式
，
推导时结合课本图3.4—4，在具体的情景下讨论安培力的大小，不要离开具体问题作抽象的数学推理。
巩固安培力的大小
结合巩固安培力方向中的图片，依次求解安培力大小，这样可以把安培力的大小和方向的研究有机结合起来三、磁电式电流表
引导学生从安培力的大小和方向的角度体会以下问题
教师引导学生观察磁电式电流表，让学生看清楚磁铁、铝框、线圈、螺旋弹簧、极靴、指针、铁质圆柱等构件，了解它们之间哪些是固定的，哪些是可动的。然后再结合课本图片进行定性的简要讲述。
引导学生明白一下问题：
（1） 线圈的转动是怎样产生的。 （2） 线圈为什么不能一直转动下去。
（3） 为什么指针偏转角度的大小可以说明被测电流的强弱？ （4） 如何根据指针偏转的方向来确定电路上电流的方向？ （5） 使用时要特别注意什么？
（6） 对有能力的同学，可以提出磁电式电流表怎样保证电流刻度是均匀的，让他们进一步去
思考研究。
课堂总结巩固提升
（1）课堂小结，总结本节课所学知识，给学生灌输学习物理的思想。
（2）区别安培定则和左手定则，并且用这两个定则去解释“平行通电直导线之间的相互作用”。
（3）科学小实验“旋转的液体”，培养动手能力，激发学生的学习兴趣
学 案
§3.4 通电导线在磁场中受到的力
【自主预习】
通过预习教材P91——P93的内容，完成以下几个问题：
1、安培力：定义 2、安培力方向的判断——左手定则：________________________ 3、安培力大小的计算公式：
【新课学习】
一、概念引入
安培力力：____________________________
二、新课教学
1. 实验探究安培力的方向
学生活动1： 观察电流天平的两种失衡情况
问题1：天平为什么会产生两种失衡情况？
问题2：猜想影响安培力方向的因素？
学生活动2： 小组讨论制定探究安培力方向的实验方案
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方案1 方案2 方案3 方案4 方案图
学生活动3：实验探究，在三维立体图上记录各次安培力、磁感应强度、电流的方向
方案1 方案2 方案3 方案4 电流、磁感应强度、安培力的方向
实验结论：
改变磁场方向使之与电流方向的夹角不等于0o或900，观察并记录此时安培力方向，验证左手定则
巩固练习
熟悉各种角度的侧视图、俯视图和剖面图，画出第三个物理量的方向。
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2、安培力的大小 复习回顾
（1）电流与磁场垂直时，安培力F= ； （2）电流与磁场平行时，安培力F= ；
公式推导：
磁场与电流的角度在0o到900范围任意变化时，安培力的表达式？
巩固练习
写出下图中安培力的表达式，B、I和L为已知
三、磁电式电流表 （1）基本构造
（2）明白相应基本问题
【课堂总结】
这节课我学习到了：_____________________________________________
【巩固提升】
区别安培定则和左手定则，并且用这两个定则去解释“平行通电直导线之间的相互作用”。
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
