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高中物理《磁场对电流的作用》(第一课时)教学案例分析
【设计思想】:
(一)《课程标准》与原来《教学大纲》的重要区别在于明确提出了三维课程目标。即过 程与方法、情感态度与价值观是跟知识与技能同等重要的目标。这也是这次课程改革的精髓。遵循此原则,本节课在给出求安培力大小的公式F=BILsinθ时,配合演示实验及自制盲用教具,力求在探究过程中加强对学生逻辑思维能力的培养,在教学方法上注意引导学生抓住主 要矛盾,得到问题结论。
(二)盲生作为一个特殊的群体,在动手实验能力和空间想象能力上存在着不可回避的客 观缺陷,本节在讲授左手定则时尽可能合理设置学生实验,创设问题情景,引起学生兴趣, 并试图在自制盲用教具的配合下,帮助学生建立准确的空间概念,实现缺陷补偿。
(三)根据盲生对知识难易程度的认知,将教材知识顺序调整为先讲安培力的大小,再讲左手定则。
【教学目标】:
知识与技能:1.掌握磁场对电流作用力的计算方法;
2.掌握判断安培力方向的左手定则;
过程与方法:通过对磁场方向与电流方向垂直和平行的分析,引导学生抓住主要因素, 导出求安培力大小的公式。
情感、态度与价值观:合理设置实验,培养盲生感知能力,树立盲生敢于动手、用于实践的信心。
【教学重点】:
决定安培力大小的因素及计算公式;
安培力方向的判定;
【教学难点】:
使盲生能建立准确的空间概念,完成左手定则的学习。
【教学准备】:
准备教师演示和学生分组实验所用器材;学生用自制盲用教具。
【教学过程】:
一、回顾实验引入新课
师:(实验装置提前备好)演示垂直放入磁场中的通电直导线在磁场中运动。生:让低视力学生上讲台前观察并宣布观察结果,得到全盲学生认可。
(学生分析)导线运动的原因是因为电流在磁场受到了磁场力
师:电流在磁场中受到的磁场力通常叫安培力,这节课我们就来研究安培力。二、知识探究
(一)探究 1 如何求安培力的大小
师:长为L、电流强度为I 的通电直导线垂直放入匀强磁场B 中,安培力的大小如何表示?
生:F=BIL
师:若将此通电导线平行于磁场方向放置,所受安培力多大?(配合演示实验) 生:零。
师:若将此通电导线斜放入磁场中,使电流方向和磁场方向成角度,所受安培力怎样?
(教师演示此过程,引导低视力注意观察比较与垂直放置时摆起幅度的差别) 生:比垂直放置摆起幅度小,所以安培力小些。
师:这个安培力该如何求解呢?
生:引起学生思考的同时,发下自制盲用教具(如图)
★自制盲教具制作和使用说明
(1)底板为塑胶板;
(2)通电导线部分仿照盲文使用图钉按置于塑胶板上,便于盲生摸读;
(3)矢量B 及其平行于电流I 和垂直于电流I 的分量用三根带箭头的木条表示,两分量可绕接触点自由旋转,盲生在老师的引导下,摆出磁感应强度B 的两个分量
师生共同分析:设 B 与 I 的夹角为θ,对电流产生力作用的是 B 与 I 垂直的分量 Bsinθ。师:如何求安培力F 的大小?
生:F=BILsinθ
师:下面讨论几个问题
(1)当 θ=00 时,F=?
(2)当 θ=900 时,F=?
从公式中可看出,F 与那些因素有关?
将公式变形 B=F/ILsinθ,B 与 F、I、L 及 θ 有关吗?
若磁场为非匀强磁场,磁场中各处B 不同,则对L 有何要求? 生:(1)F=0;
F=BIL;
I、F、L、θ;
无关
教师帮学生得出L 应足够短,即可看成电流元。
师:(小练习)某匀强磁场磁感应强度B=0.5T,长为L=10cm 的通电直导线垂直放入该磁场中,测得所受安培力大小为 0.1N,求导线中的电流强度。
(二)探究 2 影响安培力的方向的因素
师:以上我们学习了如何求安培力的大小,力是矢量,下面我们研究一下安培力的方向, 我们一起来做一个实验。
★学生分组实验
实验器材:
铁架台(含支架)、导体棒、U 型磁铁、电源、开关、导线
课前准备:
部分装置提前连接好。(如图)
低视力和全盲学生搭配合理
实验及探究过程
教师向学生介绍已装配好的实验器材(全盲生使其逐一器材摸到)。
发给每组U 型磁铁一块(上注盲文,使学生能够摸读N 极和S 极)。
让学生将U 型磁铁侧放在铁架台上,使导体棒正插入其中,N 上 S 下。师:请问金属棒所处磁场的磁感应强度B 的方向是怎样的?
生:竖直向下
将电源两端用导线与导体棒两端连接(提醒学生注意开关应处于断开状态)。
闭合开关,提醒学生注意观察金属棒摆动方向。全盲同学将手放到导体棒旁边感知金属棒的摆动情况。
(6)将U 形磁铁的N 极和S 极对调,再观察金属棒的摆动方向。师:摆动方向与原来一样吗?
生:相反。
师:这说明导体棒所受的安培力的方向与什么因素有关? 生:磁场的方向。
师:除此之外,猜想一下,安培力的方向还有可能和什么因素有关? 生:也可能与电流方向有关。
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