3-3 探究安培力 教学设计

探究安培力
1教学目标
1.知识与技能
（1）进一步理解磁场的基本性质——磁场对电流有力的作用，掌握用左手定则判断安培力的方向;
（2）知道磁场中垂直于磁场方向的通电直导线所受安培力的大小跟电流的大小、磁场的强弱和导线在磁场中的长度等因素有关。
2.过程与方法
（1）经历探究安培力方向与哪些因素有关的过程，体会科学探究的一般方法，
（2）通过学习左手定则，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;
（3）通过用实验探究影响安培力大小的因素，学习用“控制变量法”研究问题的方法。
3.情感态度与价值观
（1）
本节课通过引导学生对安培力进行探究，培养学生的观察能力、分析能力和与他人合作精神;
（2）认识安培力的应用给我们的生活带来的影响.
2学情分析
1.学生的兴趣
对知识的实际应用比较感兴趣，教学中能让学生动手做的实验尽量由学生自主完成，这样可以充分调动学生学习的积极性和主动性。
2.学生的知识基础
通过初中的对磁场的学习和本章前两节的学习，学习已经知道磁场的基本性质，了解到磁场对电流有力的作用，但对于这个力（安培力）的方向有什么规律，如何判断，这个力的大小与什么因素有关，具体的关系是怎样的等问题，学生并没有清楚的认识。
3.学生的认识特点
高中二年级的学生具有一定的动手能力和分析问题的能力，教学中可以充分利用学生的这个特点，对于实验现象、规律的总结，可在教师的引导下由学生自主完成或通过合作、讨论的方法来完成。
3重点难点
【教学重点】
(1)
左手定则
(2)
决定磁场对电流的作用力大小的有关因素及关系。
【教学难点】
理解左手定则涉及的空间关系、探究影响安培力大小的因素。
4教学过程
4.1
第一学时
4.1.1教学活动
活动1【讲授】探究安培力教学过程
教学过程：
一、问题引入，建立安培力的概念
情景：一辆固定有线圈的小车处于磁场中，给线圈通电时，看到小车运动起来。
问题：小车为什么运动？（学生思考、回答）
分析：是磁场对通电的线圈有力的作用，使小车运动，磁场对电流的作用力称为安培力，本节课我们一直来探究安培力。
二、新课教学
提问：我们通常从哪些方面去研究一个力？
（引导学生思考从力的大小、方向等要素去探究安培力）
安培力的方向
提问：通电导线所受到的安培力方向会跟什么因素有关呢？
（１）探究安培力的方向与哪些因素有关
（先引导学生进行猜想，老师初步分析后，让学生自己用磁铁、方形线圈、电源等仪器进行实验方案的设计并探究。）
学生分组实验：２～３个学生为一组，用自己设计的方案探究影响安培力大小的因素，然后请１～２组的同学上讲台给大家汇报他们的结果。
教师根据学生的实验，通过多媒体课件的辅助，引导学生一起分析实验得到的结果，分析安培力的方向与哪些因素有关，并得到下面的结论：
安培力的方向和磁场方向、电流方向有关系。
通电导线在磁场中所受安培力的方向，与电流方向、磁场的方向都垂直。
（２）左手定则：用多媒体课件辅助，教师做示范，讲解左手定则的内容。
（３）练习：通过练习检查学生对左手定则的掌握情况。
小活动：用本节课引入时用的小车和磁铁作为用具，通电之前教师规定小车的运动方向，然后让学生通电或放置磁铁，使小车能按规定的方向运动。（通过本活动，培养学生运动左手定则解决一些实际遇到的问题的能力）
安培力的大小
掌握左手定则，可以帮助我们方便地判断出安培力的方向，实际的应用中仅仅会判断它的方向是不够的，往往还要控制它的大小，下面我们来研究电流和磁场方向垂直的情况下，安培力的大小与哪些因素有关。
提问：同学们，你们认为安培力的大小会跟哪些因素有关？
教师根据学生回答的情况，可作适当的引导：既然安培力的方向与电流和磁场的方向都有关，安培力的大小会不会也跟磁场和电流有关呢？
提问：既然影响安培力大小的因素可能有多个，我们如何去证明安培力确实是跟这里面的某一个因素有关？
（引导学生思考用控制变量法来研究影响安培力大小的因素。）
（1）演示实验，研究影响安培力大小的因素
教师出示自制的安培力演示仪器。（原理如图示)，实验前，先介绍仪器的原理，并让学生做好记录的准备。
实验研究步骤：
实验前先调节指针指零。
a．控制其他因素不变，通过改变滑动变阻器的阻值，使电流I变化，观察指针偏转的情况。
问：能得到什么结论？
b．控制其他因素不变，通过改变导体相对磁铁的位置来改变磁场的强弱。左右移动磁铁，注意指针指示格数的变化。
问：又能得到什么结论？
对于影响安培力大小的另一个因素：通电导线在磁场在的长度，根据学生前面的实验得出来的结论，可采用设置问题，引导学生分析的方法，得出通电导线在磁场中的长度越长，受到的安培力越大的结论。
小结：通过刚才的实验和分析，我们一起来说一说，安培力的大小与什么因素有关？
学生齐答：安培力大小与电流的大小、通电导线在磁场在的长度和磁场的强弱都有关。
问：三个量当中某一个增大，其他两个不变，安培力的大小会怎么变？
学生回答：安培力会变大。
课堂小结：
（１）安培力应用举例：介绍安培力其中一个重要的应用（电磁炮），利用多媒体课件辅助，引导学生分析电磁炮发射炮弹的原理，认识安培力的实际应用并进一步理解左手定则的应用和影响安培力大小的因素。
（２）除了电磁炮，安培力还有很多其他方面的应用，在实际中，我们不仅要知道它的方向，往往还要计算出安培力的大小。今天我们学习了安培力方向的判断方法和初步研究了影响安培力大小的几个因素，至于安培力怎么计算，我们以后将继续学习。