1.1 磁场对通电导线的作用力 实验说课课件-2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

磁场对通电导线的作用力 说课教师： 工作单位： 利用自制教具改进安培力的探究实验 课标要求 通过实验，认识安培力。能判断安培力的方向，会计算安培力的大小。了解安培力在生产生活中的应用。 2. 教材分析 教材引导学生利用先定性再定量的方式进行科学探究 注重加强前后知识的联系 注重突出结论的形成过程 3. 学情 学生在必修三中已经学习了磁感应强度的概念，初步了解了磁场对电流有力的作用。具备基本的实验素养。 常常会误认为安培力、电流和磁感应强度三者方向一定两两垂直。 高阶思维能力和实验素养仍需要提升。 教材与学情分析     物理观念 科学思维 科学探究 科学态度与责任 - 掌握安培力概念及其大小的计算公式 - 会判定安培力的方向 - 能从定性和定量两个方面进行科学推理 - 体会控制变量思想 - 体会从特殊到一般的研究思想 -能够利用实验探究安培力的方向 - 能够理论与实验结合对安培力大小的影响因素进行探究 - 能与他人合作探究 - 具有严谨求实的科学态度 教学目标 安培力的方向 实验设计与改进 如果以导体棒运动方向直接得出所受安培力方向与之相同，缺乏严密性。 没有安排当通电导线和磁场方向不垂直时的实验探究方案，在实际教学中，正确理解安培力、电流、磁感应强度三个量方向的空间关系（左手定则）是难点，学生经常误认为三者方向需要两两垂直。 铜棒在水平导轨上运动 安培力的方向 实验设计与改进 实验一：利用微力传感器定量判定安培力的方向 问题一：我们能否根据铜棒的运动沿水平方向就确定所受安培力沿水平方向呢？为什么？ 问题二：你能设计实验来明确铜棒所受安培力方向吗？如何验证是否存在竖直分量呢？ 斜向右上 水平向右 斜向右下 以水平向右运动为例 发散思维 设计方案 安培力的方向 实验设计与改进 实验一：利用微力传感器定量判定安培力的方向 安培力的方向 实验设计与改进 实验一：利用微力传感器定量判定安培力的方向 导体棒受安培力情况 力传感器数值情况 安培力 斜向上 安培力 斜向下 安培力 水平 安培力的方向 实验设计与改进 实验一：利用微力传感器定量判定安培力的方向 力传感器数值应为负 力传感器数值应为零 力传感器数值应为正 预测力传感器通电后数值的正负情况 安培力的方向 实验设计与改进 实验一：利用微力传感器定量判定安培力的方向 导体棒受安培力情况 力传感器数值情况 安培力 斜向上 安培力 斜向下 安培力 水平 现象：导体棒通电后向右运动的过程中，微力传感器示数几乎一直为零 结论：导体棒所受安培力方向为水平向右。 力传感器数值应为负 力传感器数值应为零 力传感器数值应为正 安培力的方向 实验设计与改进 实验一：利用微力传感器定量判定安培力的方向 实验二：铝箔棒起跳实验 3.7V，750F 超级电容器 空心铝箔棒 平行 强磁铁 直 尺 亚克力 支架 安培力的方向 实验设计与改进 B 和 I 垂直时 B 和 I 不垂直（有夹角） 起跳方向 B、I、F安三者方向 B B F I F I 竖直向上 竖直向上 安培力垂直于磁场和电流方向构成的平面， 而磁场和电流可以成任意角度。 实验设计意图 深化对力和运动关系的理解 突破对安培力、磁场、电流方向间关系的认知误区 培养问题意识 训练高阶思维能力 批判性思维能力 创造性解决问题的能力 创设符合学生从特殊到一般的认知规律的实验 安培力的大小 实验设计与改进 只定性探究安培力与各影响因素关系，缺少定量探究 仅利用矢量分解思想推导安培力大小表达式，缺乏实验佐证 安培力的大小 实验设计与改进 安培力定量探究实验仪 探究安培力大小的影响因素 实验设计与改进 指针调0°角 定量探究1：探究安培力与磁感应强度大小的关系 控制I大小, L大小, θ大小一定，改变磁场电流大小 实验数据记录表 探究安培力大小的影响因素 - 控制变量法 实验设计与改进 探究安培力大小的影响因素 实验设计与改进 定量探究1：探究安培力与磁感应强度大小的关系 定量探究1：探究安培力与磁感应强度大小的关系 探究安培力大小的影响因素 实验设计与改进 次数 导线长度/cm 角度θ/° 磁场电流/A 线圈电流I/A 安培力/ 1 6.20 90 0.50 0.65 0.25 2 6.20 90 0.67 0.65 0.36 3 6.20 90 0.88 0.65 0.43 4 6.20 90 1.06 0.65 0.54 5 6.20 90 1.26 0.65 0.62 6 6.20 90 1.54 0.65 0.76 7 6.20 90 1.73 0.65 0.89 结论：通电导线受到安培力大小与磁感应强度大小成正比。 安培力