(教学设计)第1章 2 安培力的应用2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册(教科版2019)

(教学设计)第1章2安培力的应用2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册(教科版2019)授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间课程基本信息1.课程名称：《安培力的应用》

2.教学年级和班级：高中二年级物理选修班

3.授课时间：2023-2024学年第二学期，第1周，星期三第2节

4.教学时数：45分钟

本节课将基于教科版2019高中物理选择性必修第二册的内容，深入探讨安培力的概念及其在实际中的应用。通过讲解安培力定律，引导学生理解电流在磁场中受到的力的作用，并运用此知识解释现实生活中的一些现象，提高学生的理论联系实际能力。核心素养目标培养学生物理观念，深化对安培力概念的理解，掌握安培力计算方法，并学会运用所学知识解决实际问题。提升科学思维能力，通过分析安培力作用机理，发展模型构建和科学推理能力。强化科学探究精神，鼓励学生在实验观察中积极提问、合作交流，提高实验操作与数据分析能力。培养科学态度与责任，使学生认识到物理知识在技术发展和社会进步中的应用价值。学习者分析1.学生已掌握了磁场的基本概念、电流与磁场相互作用的基本原理，以及力的基本计算方法。

2.学生对物理现象具有较强的好奇心，具备一定的逻辑思维和问题解决能力。他们对实验操作和探究活动有较高的兴趣，学习风格多样，包括视觉型、动手型和思考型。

3.学生可能在新旧知识整合、安培力计算公式的应用以及实验数据分析方面遇到困难。特别是理解安培力与电流、磁场方向之间的关系，以及在实际问题中运用安培力计算时可能会感到挑战。此外，实验操作中的精确度和数据分析能力也是他们需要提高的部分。教学资源1.硬件资源：

-安培力实验装置

-电流表、磁力计等测量工具

-多媒体教学设备

2.软件资源：

-课本配套教学PPT

-物理学科教学软件

-安培力模拟实验动画

3.课程平台：

-学校教学管理系统

-课堂互动教学平台

4.信息化资源：

-电子版教材

-在线教学视频

-数字化实验报告模板

5.教学手段：

-探究式教学

-小组合作学习

-实物演示与实验操作

-互动问答与讨论

-课后在线辅导与答疑

教学过程1.导入新课

上课之初，我首先提问：“同学们，之前我们已经学习了磁场和电流的基本概念，那么你们知道电流在磁场中会受到怎样的作用吗？”通过这个问题，引导学生回顾旧知，为新课的学习做好铺垫。

2.知识讲解

（1）安培力的概念

我讲解道：“安培力是指电流在磁场中受到的力，它的方向由电流方向、磁场方向和右手定则决定。”接着，我通过PPT展示安培力的定义和计算公式，让学生对安培力有一个直观的认识。

（2）安培力的计算方法

我引导学生：“同学们，我们知道了安培力的概念，那么如何计算安培力呢？”接着，我详细讲解安培力的计算方法，并结合实例进行示范。

（3）安培力的应用

我提问：“安培力在我们生活中有哪些应用呢？”然后，我列举一些实例，如电动机、发电机等，让学生了解安培力在实际中的应用。

3.实验探究

（1）安培力方向的验证

我组织学生进行实验，观察电流在磁场中受到的力的方向。实验过程中，我引导学生运用右手定则判断安培力的方向，并让学生亲自动手操作，加深对安培力方向的理解。

（2）安培力大小的测量

我指导学生使用安培力实验装置，测量不同电流和磁场下安培力的大小。通过实验，让学生掌握安培力的计算方法，并学会运用所学知识解决实际问题。

4.课堂讨论

我提出问题：“同学们，你们在实验中发现安培力与哪些因素有关？”引导学生结合实验结果，分析安培力与电流、磁场的关系。

在此基础上，我组织学生进行小组讨论，分享各自的观点和实验数据。通过讨论，让学生深入理解安培力的产生机理，并培养他们的团队协作能力。

5.知识巩固

我布置一些练习题，让学生当堂完成。通过练习，巩固所学知识，提高学生的实际操作能力。

6.课堂小结

我提问：“通过本节课的学习，你们掌握了哪些内容？”引导学生总结本节课的重点知识，如安培力的概念、计算方法和应用等。

7.课后作业

我布置课后作业，要求学生结合实验报告，撰写一篇关于安培力的小论文。论文内容需包括安培力的定义、计算方法和实际应用等方面，以提高学生的理论联系实际能力。

8.教学反思

课后，我认真反思本节课的教学效果，针对学生的掌握情况，调整教学策略，为下一节课的学习做好准备。知识点梳理1.安培力的概念

-安培力是电流在磁场中受到的力。

-安培力的方向由电流方向、磁场方向和右手定则决定。

2.安培力的计算方法

-安培力的大小计算公式：F=BILsinθ，其中B为磁感应强度，I为电流强度，L为电流元长度，θ为电流元与磁场方向的夹角。

-安培力与电流方向、磁场方向和夹角有关。

3.安培力的应用

-安培力在电动机、发电机等设备中的应用。

-安培力在电磁铁、磁悬浮等领域的应用。

4.实验探究

-安培力方向的验证：通过实验观察安培力的方向，运用右手定则进行判断。

-安培力大小的测量：使用安培力实验装置，测量不同电流和磁场下安培力的大小。

5.影响安培力的因素

-电流强度：电流越大，安培力越大。

-磁感应强度：磁感应强度越大，安培力越大。

-电流元长度：电流元长度越长，安培力越大。

-电流元与磁场方向的夹角：夹角越大，安培力越大。

6.安培力的计算公式推导

-通过洛伦兹力的微观解释，推导出安培力的计算公式。

7.安培力与洛伦兹力的关系

-安培力是洛伦兹力的宏观表现，洛伦兹力是安培力的微观基础。

8.安培力的局限性

-安培力计算方法适用于直导线或电流分布均匀的情况，对于复杂电流分布，需要采用积分方法进行计算。

9.安培力在实际应用中的注意事项

-在设计电动机、发电机等设备时，要考虑安培力的方向和大小，以保证设备正常运行。

-在电磁铁设计中，要合理选择电流和磁场，以满足不同的吸引力需求。

10.安培力在科学技术发展中的作用

-安培力的研究为电磁学的发展奠定了基础。

-安培力的应用促进了电气工程、电子技术等领域的发展。内容逻辑关系①安培力的概念与计算

-重点知识点：安培力的定义、计算公式F=BILsinθ、安培力与电流方向、磁场方向和夹角的关系。

-关键词：安培力、磁感应强度B、电流强度I、电流元长度L、夹角θ。

-重点句：安培力是电流在磁场中受到的力，其方向由电流方向、磁场方向和右手定则决定。

②安培力的应用与实验探究

-重点知识点：安培力的实际应用、安培力方向的验证实验、安培力大小的测量实验。

-关键词：电动机、发电机、电磁铁、实验、右手定则、测量。

-重点句：通过实验探究，验证安培力的方向和大小，了解安培力在现实生活中的应用。

③安培力的影响因素与注意事项

-重点知识点：影响安培力的因素（电流强度、磁感应强度、电流元长度、夹角）、安培力的局限性、实际应用中的注意事项。

-关键词：电流、磁场、夹角、局限性、设计、运行。

-重点句：了解安培力的影响因素，掌握在实际应用中如何考虑安培力的方向和大小，以保证设备的正常运行。

板书设计：

```

一、安培力的概念与计算

1.安培力的定义

2.计算公式：F=BILsinθ

3.安培力的方向

二、安培力的应用与实验探究

1.安培力的实际应用

2.实验探究：方向验证、大小测量

3.右手定则的应用

三、安培力的影响因素与注意事项

1.影响安培力的因素

2.安培力的局限性

3.实际应用中的注意事项

```课后拓展1.拓展内容：

-阅读材料：《安培力与电磁设备的发展》

-视频资源：《安培力实验演示》

-实践活动：参观学校附近的电磁设备制造企业或实验室，了解安培力在实际中的应用。

2.拓展要求：

-鼓励学生利用课后时间阅读相关材料，观看视频，了解安培力的历史发展和在现代电磁设备中的