1.1 磁场对通电导线的作用力 教学设计（表格式）
文档属性
| 名称 | 1.1 磁场对通电导线的作用力 教学设计（表格式） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 231.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-04-25 19:12:23 | ||
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文档简介
教学设计
课题 磁场对通电导线的作用力
课型 新授课 章/单元复习课□ 专题复习课□ 实验探究课□ 习题/试卷讲评课□ 课题研究课□ 学科实践活动课□ 其他□
教学内容分析
安培力是电磁学三大力之一，在教材中的作用非常重要。本节从宏观的角度研究磁场力的作用，为后续学习洛伦兹力做铺垫，起到承上启下的作用。本节的内容分为三个部分，第一部分在探究实验的基础上定性研究安培力的方向，弄清安培力、电流、磁感应强度三者方向的空间关系；第二部分定量研究安培力的大小，利用矢量分解的办法从特殊到一般推导安培力的表达式。第三部分是安培力在生产生活中的应用。教材在呈现知识时关注学生获取知识的过程，注重为学生的自主探究搭建平台，以增强科学探究能力。
学情分析
（知识储备）上学生通过前面的学习已经掌握了电流、磁感应强度的相关知识，已经知道通电导线在磁场中会受到的力的作用。（能力基础)已经具备一定的物理实验能力，分析、归纳实验现象的能力。(思维方式)上大多数学生对一维、二维比较熟悉，在应用左手定则判断安培力的方向时，安培力的方向与磁场方向、电流方向不在同一直线上，也不在同一平面内，在三维空间的想象和建立上，学生缺乏空间想象力，会影响对左手定则的应用，对于复杂的逻辑推理存在困惑。
学习目标
通过实验认识安培力的方向及大小，生成安培力的概念，了解安培力在生产生活中的运用，会用左手定则判断安培力的方向。（物理观念） 通过安培力方向及大小的学习，体会物理模型在探索自然规律中的作用(科学思维) 3.经历得出安培力、磁感强度和电流三者方向关系的过程，体会归纳推理的方法，经历一般情况下安培力表达式得出过程，体会矢量分析的方法(科学探究) 4.掌握研究安培力的方向和大小的方法，能在具体问题中恰当的观察磁电式电流表的结构，知道磁电式电流表工作的原理，体会物理知识与科学技术的关系（科学态度与责任）
学习重点难点
教学重点： 安培力的大小计算和方向判定。 教学难点： 用左手定则判定安培力的方向。
教学辅助支持
实验器材、磁电式电流模型、电流表、多媒体设备
教学活动设计
过程学习内容与教师活动学生任务/活动设计设计意图及对应目标达成环节一 内容1.安培力的方向 问题引入 演示课本实验：电路接通当导体棒中有电流流过时，导体棒为什么会动？ 2它们受到的力是什么力？方向如何判断？大小与哪些因素有关？对通电导线在磁场中受力的研究，安培做出了杰出的贡献，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。本节课将对安培力做深入的研究。 2、实验探究 通电导线受到的安培力方向 教师引导学生进行猜想影响安培力方向的因素有哪些？ 实验方法：控制变量法 实验装置如图所示， 通过学生分组实验把结果结果记录在表格中。 实验次数磁场方向电流方向安培力方向1向下垂直直面向外2垂直直面向内3向上垂直直面向内4垂直直面向外
对于学生得到的结果进行展示，那么如何更加精确的判断安培力的方向呢 安培经过研究总结出了，左手定则。 左手定则内容：伸出左手，使大拇指与其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面；使磁感线垂直穿过手掌，四指指向电流方向；大拇指所知的方向 就是通电导向在磁场中所受安培力的方向 磁感线 穿过手心 四 指 电流方向 大拇指 安培力方向 练习1、画出以下的安培力的方向 总结： 1.通过二维图熟练掌握左手定则。 2.会观察三维立体图，并从不同角度将三维图转化为二维图 学生观察实验现象，回答： 导体棒受力运动 学生大胆猜想，说出自己的看法。和电流、磁场有关系 学生分组实验，自主设计实验方案，亲身体验安培力方向的探究过程，记录实验现象，分析实验结果。 小组根据实验现象讨论，对比得出：安培力方向与磁场方向和电流方向都有关系。 学生伸出左手，跟老师一起做，体会磁场方向、电流方向、安培力方向的关系。 学生利用三维模型构建三维空间，分析三者方向的关系。 小组积极展示，抢答。 学生讨论得出：安培力与B、I都垂直，但B和I可以不相互垂直 激发学生的学习兴趣，探索求知欲。 培养学生敢于猜想的勇气，激发学生的学习兴趣，指出研究方向，引导研究方法。 鼓励学生自主设计实验方案，培养学生动手能力和科学探究能力，突出重点。 利用三维模型构建三维空间，分析三者方向的关系，使抽象的知识具体化，进而得出左手定则。 培养学生们学会用物理知识分析问题，并作简单推理的能力。使课堂更加气氛更加活跃。 内容2.安培力的大小 我们已经学过在云强磁场中当通电导线与磁场垂直时安培力计算公式F=BIL。 利用自制安培力演示仪探究I //B的情况，得出 F= 0 的结果。 那么电流方向与磁场方向不垂直时，安培力的大小怎样计算？ 利用正交分解分析得出，磁场方向与电流方向不垂直时的情况时，F=ILB sinθ的结论。 练习 2计算导体棒所受安培力 （2） 小组讨论分析。 学生归纳总结 I的方向与B的方向夹角θ F=ILB⊥=ILBsinθ 小组讨论展示答案各个小进行互评 教师引导学生降低对矢量分解的难度，这也是把力的分解迁移到磁感应强度的分解。按从特殊到一般的思路探究安培力的大小。 学生真正理解安培力公式，会应用公式进行计算小结： （1）I 与B垂直时F=BIL （2）I 与B平行时F=0 （3）I的方向与B的方向夹角θ F=ILB⊥=ILBsinθ公式中l指的是导线在磁场中的“有效长度”， 弯曲导线的有效长度l，等于连接两端点直线的长度。学生归纳总结培养学生归纳总结的能力环节二3.实际应用—磁电式电流表 引导学生结合实物，看课本回答问题 1线圈的转动是怎么产生的？ 2.极靴之间的磁场是匀强磁场吗 3.电流表中的螺旋弹簧起什么作用？ 4.观察电流表的刻度是否均匀 为什么指针偏转角度的大小可以说明电流的强弱？ 师生共同归纳得出 ①电流表的工作原理：通电线圈在磁场中受安培力发生转动。 ②螺旋弹簧变形，反抗线圈的转动． 线圈偏转的角度越大，被测电流就越大，所以根据线圈偏转角度的大小，可以确定被测电流的大小；根据线圈偏转的方向，可以知道被测电流的方向． 练习3如图，是磁电式电流表的结构，蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐向分布，线圈中a、b两条导线长均为l，通以图示方向的电流I，两条导线所在处的磁感应强度大小均为B．则（ ） A.该磁场是匀强磁场 B.线圈平面总与磁场方向垂直 C.线圈将逆时针方向转动 D.a、b导线受到的安培力大小总为IlB 学生看课本结合实物讨论教师提出的问题 归纳出电流表的工作原理 小组展示结果 结合实物，通过问题引领，学生逐步思考探究问题的根源，帮助学生理解磁电式电流表的工作原理 体会学以致用的快乐！ 课堂小结构建本节知识体系 教师示范优秀小组展示全面把握本节知识点及知识点之间的联系。
板书设计
磁场对通电导线的作用力 一、安培力的方向 1、影响因素：B的方向I的方向 I ⊥B,F=ILB 2、左手定则 二、安培力的大小 （1）I 与B垂直时F=BIL （2）I 与B平行时F=0 （3）I的方向与B的方向夹角θ时 F=ILB⊥=ILBsinθ 三、磁电式电流表
特色学习资源分析、技术手段应用说明
1.突出实验的作用，利用简单的实验器材将安培力可视化；体现了从生活走向物理。 2．用小组合作的实验方式代替传统的演示实验，发挥学生的主观能动性，调动学生的思维，让学生学得更积极；同时增强学生的团队合作能力。 3采用利用三维模型构建三维空间，分析三个量方向的关系，使抽象的知识具体化，枯燥的知识生动化，乏味的知识兴趣化。
教学反思与改进
本节的重点是安培力的方向和大小，突出实验探究的过程，学生参与从提出问题，分析问题到解决问题的全过程，利用简单的实验器材将安培力可视化，体现了从生活走向物理。利用小组合作的实验方式发挥学生的主观能动性，调动学生的思维，同时增强团队合作能力，让学生体验探究物理规律的方法，激发学生的学习兴趣。三维模型构建分析三个方向的关系，使抽象的知识具体化。电流方向与磁场方向不垂直时安培力的公式是从理论上推导的，容易忽略学生的主动学习能力，学生可能会对公式理解不透，在以后的教学过程中多让学生主动发现问题，亲身体验过程，感知物理现象。
课题 磁场对通电导线的作用力
课型 新授课 章/单元复习课□ 专题复习课□ 实验探究课□ 习题/试卷讲评课□ 课题研究课□ 学科实践活动课□ 其他□
教学内容分析
安培力是电磁学三大力之一，在教材中的作用非常重要。本节从宏观的角度研究磁场力的作用，为后续学习洛伦兹力做铺垫，起到承上启下的作用。本节的内容分为三个部分，第一部分在探究实验的基础上定性研究安培力的方向，弄清安培力、电流、磁感应强度三者方向的空间关系；第二部分定量研究安培力的大小，利用矢量分解的办法从特殊到一般推导安培力的表达式。第三部分是安培力在生产生活中的应用。教材在呈现知识时关注学生获取知识的过程，注重为学生的自主探究搭建平台，以增强科学探究能力。
学情分析
（知识储备）上学生通过前面的学习已经掌握了电流、磁感应强度的相关知识，已经知道通电导线在磁场中会受到的力的作用。（能力基础)已经具备一定的物理实验能力，分析、归纳实验现象的能力。(思维方式)上大多数学生对一维、二维比较熟悉，在应用左手定则判断安培力的方向时，安培力的方向与磁场方向、电流方向不在同一直线上，也不在同一平面内，在三维空间的想象和建立上，学生缺乏空间想象力，会影响对左手定则的应用，对于复杂的逻辑推理存在困惑。
学习目标
通过实验认识安培力的方向及大小，生成安培力的概念，了解安培力在生产生活中的运用，会用左手定则判断安培力的方向。（物理观念） 通过安培力方向及大小的学习，体会物理模型在探索自然规律中的作用(科学思维) 3.经历得出安培力、磁感强度和电流三者方向关系的过程，体会归纳推理的方法，经历一般情况下安培力表达式得出过程，体会矢量分析的方法(科学探究) 4.掌握研究安培力的方向和大小的方法，能在具体问题中恰当的观察磁电式电流表的结构，知道磁电式电流表工作的原理，体会物理知识与科学技术的关系（科学态度与责任）
学习重点难点
教学重点： 安培力的大小计算和方向判定。 教学难点： 用左手定则判定安培力的方向。
教学辅助支持
实验器材、磁电式电流模型、电流表、多媒体设备
教学活动设计
过程学习内容与教师活动学生任务/活动设计设计意图及对应目标达成环节一 内容1.安培力的方向 问题引入 演示课本实验：电路接通当导体棒中有电流流过时，导体棒为什么会动？ 2它们受到的力是什么力？方向如何判断？大小与哪些因素有关？对通电导线在磁场中受力的研究，安培做出了杰出的贡献，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。本节课将对安培力做深入的研究。 2、实验探究 通电导线受到的安培力方向 教师引导学生进行猜想影响安培力方向的因素有哪些？ 实验方法：控制变量法 实验装置如图所示， 通过学生分组实验把结果结果记录在表格中。 实验次数磁场方向电流方向安培力方向1向下垂直直面向外2垂直直面向内3向上垂直直面向内4垂直直面向外
对于学生得到的结果进行展示，那么如何更加精确的判断安培力的方向呢 安培经过研究总结出了，左手定则。 左手定则内容：伸出左手，使大拇指与其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面；使磁感线垂直穿过手掌，四指指向电流方向；大拇指所知的方向 就是通电导向在磁场中所受安培力的方向 磁感线 穿过手心 四 指 电流方向 大拇指 安培力方向 练习1、画出以下的安培力的方向 总结： 1.通过二维图熟练掌握左手定则。 2.会观察三维立体图，并从不同角度将三维图转化为二维图 学生观察实验现象，回答： 导体棒受力运动 学生大胆猜想，说出自己的看法。和电流、磁场有关系 学生分组实验，自主设计实验方案，亲身体验安培力方向的探究过程，记录实验现象，分析实验结果。 小组根据实验现象讨论，对比得出：安培力方向与磁场方向和电流方向都有关系。 学生伸出左手，跟老师一起做，体会磁场方向、电流方向、安培力方向的关系。 学生利用三维模型构建三维空间，分析三者方向的关系。 小组积极展示，抢答。 学生讨论得出：安培力与B、I都垂直，但B和I可以不相互垂直 激发学生的学习兴趣，探索求知欲。 培养学生敢于猜想的勇气，激发学生的学习兴趣，指出研究方向，引导研究方法。 鼓励学生自主设计实验方案，培养学生动手能力和科学探究能力，突出重点。 利用三维模型构建三维空间，分析三者方向的关系，使抽象的知识具体化，进而得出左手定则。 培养学生们学会用物理知识分析问题，并作简单推理的能力。使课堂更加气氛更加活跃。 内容2.安培力的大小 我们已经学过在云强磁场中当通电导线与磁场垂直时安培力计算公式F=BIL。 利用自制安培力演示仪探究I //B的情况，得出 F= 0 的结果。 那么电流方向与磁场方向不垂直时，安培力的大小怎样计算？ 利用正交分解分析得出，磁场方向与电流方向不垂直时的情况时，F=ILB sinθ的结论。 练习 2计算导体棒所受安培力 （2） 小组讨论分析。 学生归纳总结 I的方向与B的方向夹角θ F=ILB⊥=ILBsinθ 小组讨论展示答案各个小进行互评 教师引导学生降低对矢量分解的难度，这也是把力的分解迁移到磁感应强度的分解。按从特殊到一般的思路探究安培力的大小。 学生真正理解安培力公式，会应用公式进行计算小结： （1）I 与B垂直时F=BIL （2）I 与B平行时F=0 （3）I的方向与B的方向夹角θ F=ILB⊥=ILBsinθ公式中l指的是导线在磁场中的“有效长度”， 弯曲导线的有效长度l，等于连接两端点直线的长度。学生归纳总结培养学生归纳总结的能力环节二3.实际应用—磁电式电流表 引导学生结合实物，看课本回答问题 1线圈的转动是怎么产生的？ 2.极靴之间的磁场是匀强磁场吗 3.电流表中的螺旋弹簧起什么作用？ 4.观察电流表的刻度是否均匀 为什么指针偏转角度的大小可以说明电流的强弱？ 师生共同归纳得出 ①电流表的工作原理：通电线圈在磁场中受安培力发生转动。 ②螺旋弹簧变形，反抗线圈的转动． 线圈偏转的角度越大，被测电流就越大，所以根据线圈偏转角度的大小，可以确定被测电流的大小；根据线圈偏转的方向，可以知道被测电流的方向． 练习3如图，是磁电式电流表的结构，蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐向分布，线圈中a、b两条导线长均为l，通以图示方向的电流I，两条导线所在处的磁感应强度大小均为B．则（ ） A.该磁场是匀强磁场 B.线圈平面总与磁场方向垂直 C.线圈将逆时针方向转动 D.a、b导线受到的安培力大小总为IlB 学生看课本结合实物讨论教师提出的问题 归纳出电流表的工作原理 小组展示结果 结合实物，通过问题引领，学生逐步思考探究问题的根源，帮助学生理解磁电式电流表的工作原理 体会学以致用的快乐！ 课堂小结构建本节知识体系 教师示范优秀小组展示全面把握本节知识点及知识点之间的联系。
板书设计
磁场对通电导线的作用力 一、安培力的方向 1、影响因素：B的方向I的方向 I ⊥B,F=ILB 2、左手定则 二、安培力的大小 （1）I 与B垂直时F=BIL （2）I 与B平行时F=0 （3）I的方向与B的方向夹角θ时 F=ILB⊥=ILBsinθ 三、磁电式电流表
特色学习资源分析、技术手段应用说明
1.突出实验的作用，利用简单的实验器材将安培力可视化；体现了从生活走向物理。 2．用小组合作的实验方式代替传统的演示实验，发挥学生的主观能动性，调动学生的思维，让学生学得更积极；同时增强学生的团队合作能力。 3采用利用三维模型构建三维空间，分析三个量方向的关系，使抽象的知识具体化，枯燥的知识生动化，乏味的知识兴趣化。
教学反思与改进
本节的重点是安培力的方向和大小，突出实验探究的过程，学生参与从提出问题，分析问题到解决问题的全过程，利用简单的实验器材将安培力可视化，体现了从生活走向物理。利用小组合作的实验方式发挥学生的主观能动性，调动学生的思维，同时增强团队合作能力，让学生体验探究物理规律的方法，激发学生的学习兴趣。三维模型构建分析三个方向的关系，使抽象的知识具体化。电流方向与磁场方向不垂直时安培力的公式是从理论上推导的，容易忽略学生的主动学习能力，学生可能会对公式理解不透，在以后的教学过程中多让学生主动发现问题，亲身体验过程，感知物理现象。