人教版(新課標)選修1三、磁場對通電導線的作用教案設計課題：科目：班級：課時：計劃1課時教師：單位：一、教材分析人教版（新課標）選修1三、磁場對通電導線的作用教案設計，本章節主要講解通電導線在磁場中受到的力，包括洛倫茲力和安培力。教學內容與課本緊密相關，通過實驗演示和理論分析，使學生掌握磁場對通電導線的作用規律，為后續學習電磁感應打下基礎。二、核心素養目標培養學生運用物理概念和實驗方法分析磁場對通電導線作用的能力，提升學生的科學探究和實驗操作技能。強化學生的物理思維，發展邏輯推理和抽象思維能力，增強對電磁現象的直觀理解和應用意識。三、學情分析本節課面向高中年級學生，學生群體普遍具備一定的物理基礎，對電磁學的基本概念有一定的了解。在知識層面，學生對電流、磁場等基本概念有一定的認識，但對磁場對通電導線作用的具體規律和洛倫茲力的計算方法可能理解不夠深入。在能力方面，學生的邏輯思維能力和抽象思維能力正在逐步發展，但實驗操作技能和數據分析能力有待提高。在素質方面，學生表現出較強的求知欲和探究精神，但部分學生可能存在對物理實驗的畏懼心理。

在行為習慣上，學生普遍能夠積極參與課堂討論，但在實驗操作時，部分學生可能存在操作不規范、記錄數據不準確等問題。這些行為習慣對課程學習有一定影響，可能導致實驗結果不準確，影響學生對磁場對通電導線作用規律的理解。四、教學資源1.軟硬件資源：多媒體教學平臺、電腦、投影儀、示波器、電流表、電壓表、導線、磁鐵、電源、開關等實驗器材。

2.課程平臺：學校內部教學網絡平臺，用于發布教學資料和作業。

3.信息化資源：網絡數據庫，提供電磁學相關教學視頻、實驗演示和理論知識資料。

4.教學手段：實物展示、多媒體演示、小組討論、實驗操作、課堂提問等。五、教學過程設計一、導入環節（5分鐘）

1.創設情境：播放一段磁懸浮列車運行的短片，引導學生思考列車在磁場中運行時受到的力。

2.提出問題：磁懸浮列車是如何實現懸浮和前進的？這背后涉及到哪些物理知識？

3.學生討論：分組討論，分享各自對磁懸浮列車運行原理的理解。

二、講授新課（20分鐘）

1.磁場對通電導線的作用規律（10分鐘）

-通過實驗演示，展示通電導線在磁場中受到的力。

-分析實驗現象，引入洛倫茲力和安培力的概念。

-講解洛倫茲力、安培力的計算公式。

2.洛倫茲力方向判斷（5分鐘）

-通過右手定則，講解洛倫茲力方向的判斷方法。

-展示實例，讓學生運用右手定則判斷洛倫茲力方向。

3.安培力方向判斷（5分鐘）

-通過左手定則，講解安培力方向的判斷方法。

-展示實例，讓學生運用左手定則判斷安培力方向。

三、鞏固練習（15分鐘）

1.課堂練習（10分鐘）

-提供幾道關于洛倫茲力和安培力計算和方向判斷的習題。

-學生獨立完成練習，教師巡視指導。

2.小組討論（5分鐘）

-將學生分成小組，討論習題中的難點和易錯點。

-各小組分享討論結果，教師點評和總結。

四、課堂提問（5分鐘）

1.提問環節一（2分鐘）

-提問：如何判斷通電導線在磁場中的受力方向？

-學生回答，教師點評和總結。

2.提問環節二（3分鐘）

-提問：洛倫茲力和安培力的區別是什么？

-學生回答，教師點評和總結。

五、師生互動環節（10分鐘）

1.實驗操作演示（5分鐘）

-教師演示通電導線在磁場中受到的力實驗，引導學生觀察實驗現象。

-學生提問，教師解答。

2.課堂討論（5分鐘）

-提出與磁場對通電導線作用相關的問題，引導學生思考和討論。

-學生分組討論，教師巡視指導，確保每個學生都能參與討論。

六、核心素養能力的拓展要求（5分鐘）

1.提問：如何將磁場對通電導線的作用應用于實際生活中？

2.學生回答，教師點評和總結。

七、總結與作業布置（5分鐘）

1.總結本節課所學內容，強調重點和難點。

2.布置課后作業，鞏固所學知識。

總計用時：45分鐘。六、拓展與延伸1.提供與本節課內容相關的拓展閱讀材料：

-《電磁學基礎》——介紹電磁場的基本概念和電磁波的性質，幫助學生深入理解電磁現象。

-《電磁學實驗教程》——提供一系列電磁學實驗的詳細步驟和注意事項，增強學生的實驗操作能力。

-《電磁學在現代技術中的應用》——探討電磁學在通信、醫療、能源等領域的應用，激發學生對電磁學的興趣。

2.鼓勵學生進行課后自主學習和探究：

-學生可以嘗試設計簡單的電磁學實驗，如研究通電導線在不同磁場中的受力情況，或探究不同電流強度對磁場的影響。

-引導學生利用網絡資源，查找電磁學相關的科普文章和視頻，拓寬知識面。

-鼓勵學生閱讀電磁學的歷史發展，了解電磁學理論的演變過程，培養學生的科學史素養。

3.拓展知識點：

-電磁感應現象：介紹法拉第電磁感應定律，探討電磁感應的應用，如發電機和變壓器的工作原理。

-電磁場理論：簡要介紹麥克斯韋方程組，為學生后續學習電磁場理論打下基礎。

-電磁波傳播：講解電磁波的傳播特性，探討電磁波在通信、雷達等領域的應用。

-電磁兼容性：介紹電磁兼容性的基本概念，探討電磁干擾的防護措施。

4.實用性強的拓展活動：

-組織學生參觀科技館或電磁實驗室，實地觀察電磁現象。

-開展電磁學知識競賽，激發學生的學習興趣和競爭意識。

-設計學生自主研究項目，如研究電磁場對生物體的影響，培養學生的科研能力。七、典型例題講解例題1：一長直導線通有電流I，放置在垂直紙面的勻強磁場中，磁場方向由紙面向外。求導線所受的安培力。

解答：根據安培力公式F=BILsinθ，其中B為磁場強度，I為電流，L為導線長度，θ為導線與磁場方向的夾角。由于導線與磁場方向垂直，θ=90°，sinθ=1。因此，安培力F=BIL。

例題2：一平行板電容器兩板間充滿均勻磁場，磁場方向垂直于電容器板。已知電容器板面積S，板間距d，磁場強度B，求電容器兩板間所受的磁壓力。

解答：由于電容器兩板間充滿均勻磁場，磁壓力作用于每單位面積上。磁壓力公式為F=BIS，其中B為磁場強度，I為通過電容器的電流，S為電容器板面積。因此，磁壓力F=BIS。

例題3：一閉合回路在勻強磁場中運動，回路平面與磁場方向垂直。已知回路電流I，回路面積S，磁場強度B，回路以速度v運動。求回路所受的洛倫茲力。

解答：洛倫茲力公式為F=BILv，其中B為磁場強度，I為回路電流，L為回路長度，v為回路運動速度。由于回路平面與磁場方向垂直，回路長度等于回路面積S。因此，洛倫茲力F=BISv。

例題4：一長直導線通有電流I，放置在水平面內，與水平面夾角θ。求導線所受的安培力。

解答：由于導線與磁場方向成θ角，安培力分解為兩個分力：垂直于導線的分力Fv=BILsinθ和沿導線方向的分力Fh=BILcosθ。因此，導線所受的安培力F=√(Fv2+Fh2)。

例題5：一閉合回路在勻強磁場中運動，回路平面與磁場方向垂直。已知回路電流I，回路面積S，磁場強度B，回路以速度v運動，且v的方向與磁場方向平行。求回路所受的洛倫茲力。

解答：由于回路運動速度v與磁場方向平行，根據洛倫茲力公式F=BILv，可知洛倫茲力F=0。因為洛倫茲力的方向垂直于速度v和磁場B的方向，當v與B平行時，F=0。八、板書設計①磁場對通電導線的作用規律

-洛倫茲力公式：F=BILsinθ

-安培力公式：F=BIL

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