第一篇：高中物理選修3-2變壓器教學(xué)設(shè)計(jì)

《變壓器》一課的教學(xué)設(shè)計(jì)

學(xué)情分析：學(xué)生通過(guò)前面《電磁感應(yīng)》整章的學(xué)習(xí)，已經(jīng)對(duì)磁生電以及渦旋電流有了基本的掌握，在《交流電 》前兩節(jié)的學(xué)習(xí)，對(duì)交流電的特點(diǎn)也比較清楚，已經(jīng)基本具備了學(xué)習(xí)變壓器這一節(jié)內(nèi)容的必備知識(shí)。但對(duì)變壓器原線圈兩端的電壓與原線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)大小關(guān)系這一知識(shí)點(diǎn)比較欠缺，在教學(xué)中需作出補(bǔ)充提示。

教材分析：教材是落實(shí)課程標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的重要載體，新教材的特點(diǎn)之一是“具有基礎(chǔ)性、豐富性和開放性?！奔磳W(xué)習(xí)內(nèi)容是基礎(chǔ)而豐富的，呈現(xiàn)形式是豐富而開放的。本節(jié)教材配有小實(shí)驗(yàn)，思考與討論，簡(jiǎn)明扼要的文字說(shuō)明，貼近生活的圖片生動(dòng)而形象，開闊眼界的科學(xué)漫步。教材對(duì)變壓器原理的表述比較淺，在處理時(shí)要將這部分內(nèi)容情境化，將靜態(tài)知識(shí)動(dòng)態(tài)化，利于學(xué)生理解透徹。另外，教材中“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)關(guān)系”建議用控制變量法探究，但我認(rèn)為控制變量法在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中不利于學(xué)生尋找物理量之間的關(guān)系，因此我在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中建議學(xué)生從和、差、積、比幾個(gè)方面試探分析。

教、學(xué)用具：

（1）教師的教具：臺(tái)式電腦、投影屏幕、實(shí)物投影儀；教學(xué)課件；可拆式變壓器、學(xué)生電源、開關(guān)、小燈泡、導(dǎo)線、多用電表等

（2）學(xué)生的學(xué)具：分組用實(shí)驗(yàn)器材

本課教學(xué)目標(biāo)：

1、知識(shí)目標(biāo)：（1）理解變壓器的結(jié)構(gòu)

（2）掌握變壓器的工作原理和工作規(guī)律

2、能力目標(biāo)：

（1）在探究過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作、交流的能力。（2）培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與探究的能力。

3、情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：

（1）使學(xué)生領(lǐng)略科學(xué)研究的綜合性，在科學(xué)探究中形成嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的態(tài)度。（2）領(lǐng)悟到物理與生活的緊密聯(lián)系。本課教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)：

本課的重點(diǎn)是變壓器的原理及變壓器兩端電壓與匝數(shù)的關(guān)系。難點(diǎn)是變壓器在怎樣的條件下才能工作？閉合鐵芯在變壓器效率上有怎樣的重要作用？我設(shè)計(jì)了四個(gè)小實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生自己去體驗(yàn)發(fā)現(xiàn)來(lái)突破難點(diǎn)。

教學(xué)過(guò)程：

第一部分：課前收集變壓器

變壓器在平時(shí)生活中比較常見，學(xué)生對(duì)變壓器這一名詞并不陌生，因此課外要求學(xué)生搜集各種變壓器，了解變壓器的基本作用，必然會(huì)引起學(xué)生對(duì)變壓器的極大興趣，激發(fā)出學(xué)生對(duì)變壓器的好奇心和求知欲，增強(qiáng)了感性認(rèn)識(shí)，使變壓器教學(xué)更貼近學(xué)生的實(shí)際生活，體會(huì)到物理與生活的緊密聯(lián)系，提高學(xué)習(xí)物理的興趣。引導(dǎo)學(xué)生自主搜集和整理學(xué)習(xí)材料，培養(yǎng)學(xué)生搜集和處理信息的能力、獲取新知識(shí)的能力、分析和解決問(wèn)題的能力。

第二部分：變壓器的結(jié)構(gòu)

獲得知識(shí)的過(guò)程是曲折的、充滿矛盾的、活生生的、永無(wú)止境的過(guò)程，而不是平鋪直敘、垂手可得。從生活中常見用電器所需的額定電壓各不相同，但民用電壓為220V引出矛盾，很自然引發(fā)學(xué)生思考解決這一矛盾的途徑，使剛上課學(xué)生的注意力很快集中到所學(xué)習(xí)的內(nèi)容，又能使學(xué)生產(chǎn)生深厚的興趣和求知欲，引起學(xué)生積極的思維活動(dòng)。學(xué)生聯(lián)系生活常識(shí)及課前特意了解馬上找到解決這一矛盾的途徑——變壓器。繼而亮出學(xué)生課前搜集的各式變壓器，學(xué)生看到自己親自搜集的變壓器，會(huì)有一種由衷的自豪感、親切感。再看一組鄉(xiāng)村變壓器、變電所的大型變壓器等，開闊同學(xué)們的視野。選出一個(gè)拆開后的變壓器，要求學(xué)生觀察變壓器總結(jié)得出變壓器的結(jié)構(gòu)，在這個(gè)過(guò)程中教師適時(shí)補(bǔ)充與完善。在此，對(duì)變壓器中的鐵芯的作用可以不必提出，放在變壓器的工作原理時(shí)通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出更合適。

第三部分：變壓器的工作原理

一個(gè)好的問(wèn)題是開啟學(xué)生思維的鑰匙，是學(xué)生思維的源泉。教師要在教學(xué)的不同環(huán)節(jié)設(shè)置不同形式的問(wèn)題。試探性的問(wèn)題，可使學(xué)生學(xué)習(xí)的新知和原有的經(jīng)驗(yàn)結(jié)合，利于知識(shí)的建構(gòu)；過(guò)渡性問(wèn)題，能承上啟下，過(guò)渡自然，使學(xué)生的思維有連續(xù)性，不致造成思維的混亂。設(shè)置總結(jié)性的問(wèn)題，不僅使學(xué)生解出正確答案，還知道了答案得出過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生的分類思想和歸納能力；發(fā)散性問(wèn)題，使學(xué)生對(duì)概念和規(guī)律的認(rèn)知在原有認(rèn)知的基礎(chǔ)上得以拓展，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性解決問(wèn)題的能力，因此，教學(xué)設(shè)計(jì)中精心設(shè)計(jì)問(wèn)題對(duì)于學(xué)生的思維發(fā)展是十分重要的。

提出問(wèn)題：原、副線圈并沒有直接連接，合上S2，接在副線圈兩端的燈泡能亮嗎？要求學(xué)生推測(cè)并說(shuō)出推測(cè)根據(jù)。面對(duì)問(wèn)題學(xué)生展開了思考、猜想、討論，積極地表達(dá)自己的想法，課堂氣氛熱烈，由于學(xué)生想法并不一致，很自然產(chǎn)生了動(dòng)手探究，一見分曉的愿望，這時(shí)讓學(xué)生自己上臺(tái)演示實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果引發(fā)新一輪的思考、討論，得出變壓器的可能的工作原理。

針對(duì)學(xué)生認(rèn)識(shí)的誤區(qū)及盲區(qū)，設(shè)計(jì)四組不同的實(shí)驗(yàn)，要求四組同學(xué)分組實(shí)驗(yàn)，并對(duì)出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)、分析。

第一組：交流電源、閉合鐵芯（實(shí)驗(yàn)結(jié)果小燈泡亮，目的是讓學(xué)生親自驗(yàn)證變壓器的工作原理）

第二組：直流電源、閉合鐵芯（實(shí)驗(yàn)結(jié)果小燈泡不亮，目的是讓學(xué)生親自體驗(yàn)變壓器工作需要用交流電源，進(jìn)一步完善和強(qiáng)化對(duì)變壓器工作原理的認(rèn)識(shí)）

第三組：交流電源、不閉合鐵芯

第四組：交流電源、閉合紙芯（第三、第四組實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果小燈泡不亮，目的是讓學(xué)生親身感受到閉合鐵芯的在提高變壓器工作效率上的重要作用，從而提出理想變壓器的概念）。

在豐富有趣的實(shí)驗(yàn)中，新舊知識(shí)得以重新整合，學(xué)生對(duì)變壓器的工作原理的認(rèn)識(shí)有了新的提高，認(rèn)識(shí)更完整、更清晰、更深刻。

第四部分：變壓器的工作規(guī)律

過(guò)度設(shè)問(wèn)：如果在變壓器的原副線圈各并聯(lián)接入一個(gè)相同的小燈泡，則小燈泡的亮度會(huì)一樣亮嗎？對(duì)這一問(wèn)題，學(xué)生根據(jù)生活中的初步知識(shí)，變壓器的基本作用是變壓，也能得到兩燈的亮度不一樣亮。

從演示實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生觀察到兩燈亮度不一樣，切實(shí)感受到變壓器確實(shí)能改變電壓，同時(shí)為下一個(gè)問(wèn)題創(chuàng)設(shè)了情境，必然會(huì)引發(fā)學(xué)生思考變壓器電壓的變化可能與哪些因素有關(guān)？引起猜測(cè)、探究的強(qiáng)烈愿望，使學(xué)生思維由置疑到質(zhì)疑，達(dá)到學(xué)生思維的最優(yōu)化。

猜測(cè)變壓器原副線圈電壓大小可能與哪些因素有關(guān)時(shí)，教師可根據(jù)學(xué)生的猜測(cè)做一些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)來(lái)證實(shí)他們的猜想，如我設(shè)計(jì)的一個(gè)實(shí)驗(yàn)：用一根一米長(zhǎng)的有多股芯線的導(dǎo)線與一小燈泡相連，隨著繞在鐵芯上的匝數(shù)不同，小燈泡的亮度也不同，形象直觀地展現(xiàn)了變壓器原副線圈電壓大小與線圈的匝數(shù)有關(guān)，學(xué)生信服。信服之余，新的問(wèn)題有在腦海中孕育而生，即原副線圈電壓大小與線圈的匝數(shù)有怎樣的關(guān)系？為后續(xù)探究明確了目標(biāo)和內(nèi)容，即探究原副線圈電壓與線圈匝數(shù)的關(guān)系，這樣的教學(xué)過(guò)程，能夠培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題的意識(shí)和能力。

分四組探究得出電壓與線圈匝數(shù)的關(guān)系。簡(jiǎn)單介紹實(shí)驗(yàn)器材，提出實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，要求學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（提示：一般數(shù)據(jù)分析可以從和、差、積、比值等幾方面著眼考慮）得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，一組同學(xué)相互協(xié)作、共同完成實(shí)驗(yàn)探究。

讓學(xué)生從自己親手做實(shí)驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)，表達(dá)本組的實(shí)驗(yàn)方案、數(shù)據(jù)分析方法及結(jié)論，這樣不僅提高了學(xué)生的科學(xué)探究意識(shí)和能力，培養(yǎng)了相互合作的團(tuán)隊(duì)精神，享受到了成功的喜悅，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)物理的興趣，活躍了課堂氣氛。

至此班級(jí)氣氛異常激動(dòng)，喜悅之余，話鋒一轉(zhuǎn)，根據(jù)學(xué)過(guò)的知識(shí)從理論上推出電壓與線圈匝數(shù)的關(guān)系。在準(zhǔn)備知識(shí)欠缺的情況下，這里需要作適當(dāng)提示，即理想變壓器原線圈兩端的電壓與原線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)是相等的，在此基礎(chǔ)上學(xué)生結(jié)合已有的知識(shí)很順利的推出了原副線圈兩端電壓與線圈匝數(shù)的關(guān)系，達(dá)到理論與實(shí)踐的統(tǒng)一，為實(shí)驗(yàn)結(jié)論的可信度增加了籌碼。

第五部分：變壓器的應(yīng)用與延伸

新課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)從生活走向物理，從物理走向社會(huì)，把物理知識(shí)適當(dāng)?shù)囊驅(qū)嶋H應(yīng)用及生活，體現(xiàn)學(xué)以致用、學(xué)有所用，不僅可以拓展學(xué)生的知識(shí)面、發(fā)展創(chuàng)造力，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維，而且可以讓學(xué)生總結(jié)失敗的原因，獲得成功的享受，增加學(xué)習(xí)的興趣并得到更好鍛煉。我要求學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)能用照明電給復(fù)讀機(jī)供電的電源的電路。說(shuō)明：復(fù)讀機(jī)用6V直流電源。

物理學(xué)科本身的科研性就比較強(qiáng)，教師要通過(guò)教育教學(xué)活動(dòng)激發(fā)學(xué)生的探究意識(shí)，課堂探究與課后探究相結(jié)合，提高學(xué)生的探究能力，使學(xué)生能適應(yīng)終身學(xué)習(xí)的要求和需要，這對(duì)于以后他們從事科學(xué)研究活動(dòng)非常重要。因此，要求學(xué)生課后探究變壓器的電流與哪些因素有關(guān)？有怎樣的關(guān)系？并理論推導(dǎo)。

學(xué)生在課外實(shí)驗(yàn)中不可能一帆風(fēng)順，教師在操作時(shí)要適當(dāng)引導(dǎo)。但是，教師也不可包辦代替，要讓學(xué)生接受挫折，從中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，不斷改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性，特別是為那些潛能生提供了必要的發(fā)展空間。第五部分：教學(xué)反思

這節(jié)教學(xué)設(shè)計(jì)有成功的地方，也還有值得改進(jìn)的地方。成功的地方有以下幾點(diǎn)：

1、教學(xué)思路清晰，教學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)“變壓器的結(jié)構(gòu)”、“變壓器的工作原理”、“變壓器的工作規(guī)律”安排合理。

2、教學(xué)方法多樣，有集體教學(xué)、個(gè)別提問(wèn)、小組討論、分組實(shí)驗(yàn)等；教學(xué)以問(wèn)題為線索，層層深入、引人入勝，有設(shè)問(wèn)、創(chuàng)設(shè)情景引發(fā)問(wèn)題，以探究為手段，設(shè)計(jì)生動(dòng)有趣的實(shí)驗(yàn)豐富激活課堂。

3、教學(xué)特色：緊緊抓住主題、牢牢吸引學(xué)生，注重知識(shí)的溫故而知新，包括提出問(wèn)題能力、理論推斷能力、動(dòng)手探究能力、相互合作能力等多方面能力的培養(yǎng)，課堂和諧有序、思維活動(dòng)活躍，以學(xué)生為主體，課內(nèi)、課外成為一個(gè)有機(jī)的整體，目標(biāo)意識(shí)強(qiáng)，體現(xiàn)新課程理念，符合新課程標(biāo)準(zhǔn)。

4、課堂亮點(diǎn)：將變壓器變形后設(shè)計(jì)四組實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中深刻體驗(yàn)變壓器的工作原理，改變了平鋪直敘的枯噪，說(shuō)服力差，學(xué)生理解不透徹的弊病。

在四組實(shí)驗(yàn)的組織上可以改進(jìn)采用分四組以競(jìng)賽的形式進(jìn)行，這樣能增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)、集體意識(shí)，提高參與的積極性，效果會(huì)更好。

第二篇：高中物理(人教版選修3-1)《電動(dòng)勢(shì)》》教學(xué)設(shè)計(jì)

高中物理（人教版選修3-1）《電動(dòng)勢(shì)》》教學(xué)設(shè)計(jì)

一教材分析

電動(dòng)勢(shì)的概念比較抽象，是教學(xué)中的一個(gè)難點(diǎn)。但學(xué)生對(duì)各種電源比較熟悉，所以本設(shè)計(jì)從介紹各種電源開始，明確本節(jié)課要研究電源的共同特性。通過(guò)對(duì)電路中產(chǎn)生持續(xù)穩(wěn)定電流原因的探討，使學(xué)生知道電源工作過(guò)程中電源內(nèi)部存在非靜電力的作用。在討論非靜電力做功將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程中引入電動(dòng)勢(shì)概念。在學(xué)習(xí)閉合電路的基礎(chǔ)上介紹外電路和內(nèi)電路、外電阻和內(nèi)電阻，外電壓和內(nèi)電壓的意義，通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生直觀感受內(nèi)電阻的存在。在閉合電路中能量轉(zhuǎn)化的討論中采用類比兒童乘坐滑梯的方法幫助學(xué)生理解。

二、教學(xué)目標(biāo)

（一）知識(shí)與技能

1． 理解電動(dòng)勢(shì)的的概念及定義式。知道電動(dòng)勢(shì)是表征電源特性的物理量。2．從能量轉(zhuǎn)化的角度理解電動(dòng)勢(shì)的物理意義。

（二）過(guò)程與方法

通過(guò)類比的方法使學(xué)生加深對(duì)電源及電動(dòng)勢(shì)概念的理解。

（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀

了解生活中電池，感受現(xiàn)代科技的不斷進(jìn)步

三、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)： 重點(diǎn)：電動(dòng)勢(shì)的的概念

難點(diǎn)：對(duì)電源內(nèi)部非靜電力做功的理解 四學(xué)情分析、五教學(xué)方法：實(shí)驗(yàn)，多媒體 六課前準(zhǔn)備：實(shí)驗(yàn)教具 七課時(shí)安排：一課時(shí) 八教學(xué)過(guò)程：

（一）預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑

要點(diǎn)：電源、恒定電流的概念

（二）情景引入、展示目標(biāo) 新課講解-----第二節(jié)、電動(dòng)勢(shì)

〖問(wèn)題〗1。在金屬導(dǎo)體中電流的形成是什么？（自由電子）

2．在外電路中電流的方向？（從電源的正極流向負(fù)極）

3．電源是靠什么能力把負(fù)極的正電荷不斷的搬運(yùn)到正極以維持外電路中恒定的電流？ 結(jié)合課本圖2-1，講述“非靜電力”，利用右圖來(lái)類比，以幫助學(xué)生理解電路中的能量問(wèn)題。當(dāng)水由A池流入B池時(shí)，由于重力做功，水的重力勢(shì)能減少，轉(zhuǎn)化為其他式的能。而又由于A、B之間存在高度差，故欲使水能流回到A池，應(yīng)克服重力做功，即需要提供一個(gè)外力來(lái)實(shí)現(xiàn)該過(guò)程。抽水機(jī)就是提供該外力的裝置，使水克服重力做功，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為水的重力勢(shì)能。重力做功、克服重力做功以及重力勢(shì)能與其他形式的能之間的相互轉(zhuǎn)化，學(xué)生易于理解和接受，在做此鋪墊后，電源中的非靜電力的存在及其作用也就易于理解了。

兩者相比，重力相當(dāng)于電場(chǎng)力，重力做功相當(dāng)于電場(chǎng)力做功，重力勢(shì)能相當(dāng)于電勢(shì)能，抽水機(jī)相當(dāng)于電源。

（三）合作探究、精講點(diǎn)播 1．電源（更深層的含義）

（1）電源是通過(guò)非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的裝置。

（2）非靜電力在電源中所起的作用：是把正電荷由負(fù)極搬運(yùn)到正極，同時(shí)在該過(guò)程中非靜電力做功，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能。

【注意】在不同的電源中，是不同形式的能量轉(zhuǎn)化為電能。

再與抽水機(jī)類比說(shuō)明：在不同的電源中非靜電力做功的本領(lǐng)不同---引出 2．電動(dòng)勢(shì)

（1）定義：在電源內(nèi)部，非靜電力所做的功W與被移送的電荷q的比值叫電源的電動(dòng)勢(shì)。（2）定義式：E=W/q（3）單位：伏（V）

（4）物理意義：表示電源把其它形式的能（非靜電力做功）轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小。電動(dòng)勢(shì)越大，電路中每通過(guò)1C電量時(shí)，電源將其它形式的能轉(zhuǎn)化成電能的數(shù)值就越多。【注意】：① 電動(dòng)勢(shì)的大小由電源中非靜電力的特性（電源本身）決定，跟電源的體積、外電路無(wú)關(guān)。

②電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于電源沒有接入電路時(shí)，電源兩極間的電壓。③電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于非靜電力把1C電量的正電荷在電源內(nèi)從負(fù)極移送到正極所做的功。

3．電源（池）的幾個(gè)重要參數(shù)

①電動(dòng)勢(shì)：它取決于電池的正負(fù)極材料及電解液的化學(xué)性質(zhì)，與電池的大小無(wú)關(guān)。②內(nèi)阻（r）:電源內(nèi)部的電阻。

③容量：電池放電時(shí)能輸出的總電荷量。其單位是：A·h，mA·h.【注意】：對(duì)同一種電池來(lái)說(shuō)，體積越大，容量越大，內(nèi)阻越小。

（四）反思總結(jié)、在學(xué)習(xí)閉合電路的基礎(chǔ)上介紹外電路和內(nèi)電路、外電阻和內(nèi)電阻，外電壓和內(nèi)電壓的意義，通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生直觀感受內(nèi)電阻的存在。在閉合電路中能量轉(zhuǎn)化的討論中采用類比兒童乘坐滑梯的方法幫助學(xué)生理解。九板書設(shè)計(jì) 電動(dòng)勢(shì)

一、電荷定向移動(dòng)的原因 1．靜電力

?化學(xué)作用（干電池）?2．非靜電力?光作用（光電池）

?電磁作用（發(fā)電機(jī)）?

二、電動(dòng)勢(shì)（E）

1．表征了電源把其他能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)。2．大小：等于電源開路時(shí)兩極間的電壓。3．單位：伏特（V）

?外電路—外電阻—外電壓

三、閉合電路?

內(nèi)電路—內(nèi)電阻—內(nèi)電壓?

四、閉合電路中能量的轉(zhuǎn)化 十教學(xué)反思

在學(xué)習(xí)閉合電路的基礎(chǔ)上介紹外電路和內(nèi)電路、外電阻和內(nèi)電阻，外電壓和內(nèi)電壓的意義，通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生直觀感受內(nèi)電阻的存在。在閉合電路中能量轉(zhuǎn)化的討論中采用類比兒童乘坐滑梯的方法幫助學(xué)生理解.

第三篇：高中物理選修3

高中物理選修3—1磁場(chǎng) 磁場(chǎng)·磁現(xiàn)象的電本質(zhì)·教案

一、教學(xué)目標(biāo) 1在物理知識(shí)方面要求 1了解磁現(xiàn)象的電本質(zhì)2了解磁性材料及其應(yīng)用。2通過(guò)對(duì)安培分子電流假說(shuō)的講述一方面要使學(xué)生了解科學(xué)假設(shè)的提出要有實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和指導(dǎo)思想另一方面也要使學(xué)生了解假說(shuō)是科學(xué)發(fā)展的形式假說(shuō)是否正確要看能否解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象導(dǎo)出的結(jié)論是否符合實(shí)驗(yàn)結(jié)果。安培假說(shuō)已經(jīng)得到實(shí)驗(yàn)的證實(shí)假說(shuō)上升為理論——安培分子電流理論。教學(xué)中要向?qū)W生滲透科學(xué)的研究方法。

二、教學(xué)重點(diǎn) 磁鐵的磁場(chǎng)也是由運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的。

三、教具 1演示軟磁鐵被磁化的實(shí)驗(yàn) 鐵架臺(tái)條形磁鐵軟鐵棒大頭針。2演示磁性材料的實(shí)驗(yàn) 電源通電螺線管可被輕繩吊起的小磁針塑料棒銅棒鉛棒軟鐵棒硅鋼棒揚(yáng)聲器磁電式儀表繼電器變壓器。

四、主要教學(xué)過(guò)程 一復(fù)習(xí)提問(wèn) 1從上節(jié)課的學(xué)習(xí)我們知道了用幾種方法可以產(chǎn)生磁場(chǎng) 回答磁鐵能產(chǎn)生磁場(chǎng)電流也能產(chǎn)生磁場(chǎng)。2請(qǐng)學(xué)生在黑板上畫出條形磁鐵和通電螺線管周圍的磁場(chǎng)。二引入新課及講授新課 磁極和電流能夠同樣產(chǎn)生磁場(chǎng)通電螺線管和條形磁鐵周圍的磁場(chǎng)又是那么相似這些現(xiàn)象使我們想到磁極的磁場(chǎng)和電流的磁場(chǎng)是不是有相同的起源

第四篇：高中物理選修3-2第一章第四節(jié)教學(xué)設(shè)計(jì)2009-3-17-12-44-207

法拉第電磁感應(yīng)定律教學(xué)設(shè)計(jì)

教學(xué)目的：

1.理解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的概念，明確感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的作用．

2.理解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量變化率的關(guān)系，掌握法拉第電磁感應(yīng)定律及應(yīng)用． 3.通過(guò)法拉第電磁感應(yīng)定律的建立,進(jìn)一步揭示電與磁的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生空間思維能力和通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)尋找物理規(guī)律的能力．

教學(xué)過(guò)程：

應(yīng)用分析、類比和遷移等思維方法，在實(shí)驗(yàn)中讓學(xué)生理解法拉第電磁感應(yīng)定律的實(shí)質(zhì)，得出定律的表達(dá)公式，進(jìn)而掌握其應(yīng)用．

教學(xué)重點(diǎn)：法拉第電磁感應(yīng)定律的建立和應(yīng)用． 教學(xué)難點(diǎn)：

1.磁通量的變化與變化率的區(qū)別，及與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的關(guān)系． 2.決定磁通量大小的因素，及其變化特點(diǎn)．

教學(xué)關(guān)鍵：做好演示實(shí)驗(yàn)，觀察并分析好實(shí)驗(yàn)． ［教具］演示用電流計(jì)、線圈（螺線管）、磁鐵、導(dǎo)線等．

一、回顧舊知識(shí)

（方法：按知識(shí)系統(tǒng)性向?qū)W生提問(wèn)．）

師：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？ 生：閉合電路中磁通量發(fā)生變化．

師：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，磁通量發(fā)生變化的方式有哪些情況？舉例說(shuō)明．

生：可以是Δφ＝ΔBS或Δφ＝BΔS,或Δφ＝(B+ΔB)(S+ΔS)-BS.也可以是B的大小，S的大小不變，B和S的方向變化．概括為Δφ＝φ2-φ1（以上兩問(wèn)，多數(shù)學(xué)生能正確回答，但第2問(wèn)，學(xué)生通常只能回答出一兩種情況，需要教師啟發(fā)誘導(dǎo)和作圖，才能歸納出磁通量變化的各種情形．

在指導(dǎo)學(xué)生回答此問(wèn)時(shí)，重在培養(yǎng)學(xué)生想象和概括能力，不宜過(guò)多糾纏于知識(shí)細(xì)節(jié)，以免沖淡教學(xué)重點(diǎn)．）

二、引入新課

由前節(jié)可知，感應(yīng)電流的方向與原磁場(chǎng)的方向以及磁通量的變化有關(guān)．那么，感應(yīng)電流的大小又與什么有關(guān)系呢？我們知道：電流的大小與電動(dòng)勢(shì)有關(guān)系，讓我們首先來(lái)研究感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生．

三、進(jìn)行新課 １．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

概念：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中所產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)，在中學(xué)里統(tǒng)稱感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向與感應(yīng)電流的方向一致，由楞次定律或右手定則決定：在外電路中，從正極→負(fù)極在內(nèi)電路中，從負(fù)極→正極

師：在圖１的（ａ）、（ｂ）兩圖中，若電路是斷開的，有無(wú)電流？有無(wú)電動(dòng)勢(shì)？ 生：電路斷開，肯定無(wú)電流，但可能有電動(dòng)勢(shì)． 師：電動(dòng)勢(shì)大，電流強(qiáng)度是否一定大？

生：電流的大小由電動(dòng)勢(shì)和阻值Ｒ共同決定，遵從I=ε/R ．（教學(xué)方法：復(fù)習(xí)，類比．）

師：閉合電路中要產(chǎn)生持續(xù)電流的條件是什么？ 生：必有電源電動(dòng)勢(shì)． 師：在電磁感應(yīng)中，有感應(yīng)電流，說(shuō)明有感應(yīng)電勢(shì)存在．現(xiàn)在我們來(lái)類比圖１中（ａ）、（ｂ）兩圖．（ａ）圖中，哪部分相當(dāng)于（ｂ）圖中的電源？

生：ab兩點(diǎn)右部的線圈.師:（ａ）圖中，哪部分電阻相當(dāng)于（ｂ）圖中內(nèi)阻？ 生：線圈自身的電阻．

師：比較兩圖中的電流方向，判斷（ａ）圖中電源的正負(fù)，以及ab兩端電勢(shì)的高低.生：a點(diǎn)電勢(shì)較高，見圖中箭頭方向． ２．法拉第電磁感應(yīng)定律． ［實(shí)驗(yàn)一］裝置如圖２．

（方法：教師演示，學(xué)生觀察并回答．）

師：將磁鐵迅速插入與慢慢插入螺線管時(shí)，觀察電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)角度有何不同？反映電流大小有何不同？電動(dòng)勢(shì)大小如何？

生：迅速插入時(shí)，指針偏轉(zhuǎn)大，反映電流大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大；慢慢插入時(shí)，電流小，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)?。?/p>

師：迅速插入與慢慢插入，穿過(guò)螺線管磁通量的變化是否相同？ 生：磁通量變化(Δφ)相同.師：換用強(qiáng)磁鐵，迅速插入，觀察到指針的偏轉(zhuǎn)如何？說(shuō)明什么？ 生：指針偏轉(zhuǎn)更大，反映電流更大，電動(dòng)勢(shì)更大． 師：以上現(xiàn)象說(shuō)明感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小由什么因素決定？

生：由磁通量變化量Δφ的大小和變化的時(shí)間φT決定,即由磁通量變化的快慢決定． ［教師小結(jié)］

（１）磁通量變化越快，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大，在同一電路中，感應(yīng)電流越大；反之，越?。?/p>

（２）磁通量變化快慢的意義：

(1)在磁通量變化Δφ相同時(shí)，所用的時(shí)間Δt越少，即變化越快；反之，則變化越慢．(2)在變化時(shí)間Δt一樣時(shí)，變化量Δφ越大，表明磁通量變化越快；反之，則變化越慢．

(3)磁通量變化的快慢，可用單位時(shí)間內(nèi)的磁通量的變化,即磁通量的變化率來(lái)表示． 可見，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小由磁通量的變化率來(lái)決定． ［實(shí)驗(yàn)二］裝置見圖３．

磁通量的變化率也可以用導(dǎo)體切割磁力線的快慢（速度）來(lái)反映．（即速度大，單位時(shí)間掃過(guò)的面積大．）

圖中，導(dǎo)體ＡＢ與電流計(jì)形成一閉合電路．ＡＢ迅速切割時(shí)，指針偏轉(zhuǎn)角大，反映感應(yīng)電流大，電動(dòng)勢(shì)大；導(dǎo)體ＡＢ慢慢切割時(shí)，指針偏角小，反映電流小，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)?。?/p>

［講述］由實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)二得知：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，完全由磁通量的變化率決定． 精確的實(shí)驗(yàn)表明，電路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過(guò)這個(gè)電路的磁通量的變化率在正比，即εΔφ／Δt．這就是法拉第電磁感應(yīng)定律．

其函數(shù)表達(dá)式為：ε=kΔφ／Δt

在國(guó)際單位制中，Δφ=φ2-φ1，單位為韋伯；Δt=t2-t1，單位為秒時(shí)，K=1．這時(shí)，ε的單位為伏特．

討論：

(1)１伏＝１韋／秒；

(2)若線圈為ｎ匝連繞，則ε=nΔφ／Δt（即相當(dāng)于ｎ個(gè)單匝電源相串聯(lián)）；

(3)公式ε=Δφ／Δt所計(jì)算的是時(shí)間Δt內(nèi)的平均電動(dòng)勢(shì)Δφ（若均勻變化，平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于即時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)）．

那么，導(dǎo)體切割磁力線時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)如何計(jì)算呢？

如圖４，把矩形線框ａｂｃｄ放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)里，線圈平面與磁力線垂直．設(shè)ａｂ長(zhǎng)度為l，且以速度v相對(duì)于磁場(chǎng)向右運(yùn)動(dòng)，在Δt時(shí)間內(nèi)，由ab移動(dòng)到a'b'.應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律公式ε=Δφ／Δt和Δφ=BΔS=BlvΔt，不難得出：ε=Blv（注意：B,l,v三者是互相垂直的）．

假若導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)的方向與導(dǎo)線本身垂直，但與磁力線方向不垂直，如圖５所示，設(shè)B與的夾角為θ，則

vsinθ=v⊥

____對(duì)切割有貢獻(xiàn) vcosθ=v‖

____對(duì)切割無(wú)貢獻(xiàn)

這時(shí)ε＝Blv⊥=Blvsinθ．這就是導(dǎo)體切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算公式．公式ε＝Blv⊥=Blvsinθ的特點(diǎn)是：

(1)v為導(dǎo)體與磁場(chǎng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)（即切割）速度．

(2)v當(dāng)為某時(shí)刻的即時(shí)速度時(shí),ε＝Blv⊥可計(jì)算出某時(shí)刻的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．因此,必須充分認(rèn)識(shí)公式ε=Δφ／Δt和ε＝Blv⊥在計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的一致性，以及應(yīng)用條件上的區(qū)別．從而正確靈活地選擇某一公式，解決不同情況中的物理問(wèn)題．下面，讓我們通過(guò)練習(xí)，來(lái)鞏固和應(yīng)用所學(xué)的定律和公式．

第五篇：高中物理教學(xué)設(shè)計(jì)

高中物理教學(xué)設(shè)計(jì)

高中物理教學(xué)設(shè)計(jì)1

一、教材分析

本節(jié)內(nèi)容是在上一節(jié)安培力的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步形成的新的知識(shí)點(diǎn)。重在讓學(xué)生理解什么是洛倫茲力、并掌握洛倫茲力的方向判斷和大小的計(jì)算。它也是后續(xù)學(xué)習(xí)《帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)》的知識(shí)基礎(chǔ)。

本課教材在提出洛倫茲力的概念后，重在引導(dǎo)學(xué)生由安培力的方向和大小得出洛倫茲力的方向和大小，這種通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)合理論探究洛倫茲力的方向，再由安培力表達(dá)式推導(dǎo)出洛倫茲力的表達(dá)式的過(guò)程是培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力的好機(jī)會(huì)，一定要讓學(xué)生都參與進(jìn)來(lái)。

二、學(xué)情分析

知識(shí)基礎(chǔ)：學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了《磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力》一節(jié)，知道如何判斷安培力的方向以及如何計(jì)算安培力的大小。但對(duì)于安培力產(chǎn)生的原因，卻還不甚清楚。

技能基礎(chǔ)：學(xué)生已經(jīng)具備一定的邏輯推理分析能力，因此本節(jié)課可以引導(dǎo)學(xué)生思考安培力的產(chǎn)生原因，激發(fā)學(xué)生的求知欲，引入探究式學(xué)習(xí)。

三、教學(xué)目標(biāo)

（一）知識(shí)與技能

1、知道什么是洛倫茲力.利用左手定則判斷洛倫茲力的方向.

2、知道洛倫茲力大小的推理過(guò)程.

3、掌握垂直進(jìn)入磁場(chǎng)方向的帶電粒子，受到洛倫茲力大小的計(jì)算.

4、了解v和B垂直時(shí)的洛倫茲力大小及方向判斷.理解洛倫茲力對(duì)電荷不做功.

5、了解電視顯像管的工作原理

（二）過(guò)程與方法

通過(guò)觀察，形成洛倫茲力的概念，同時(shí)明確洛倫茲力與安培力的關(guān)系(微觀與宏觀)，借助洛倫茲力與安培力的關(guān)系，猜想并驗(yàn)證洛倫茲力的方向也可以用左手定則判斷；通過(guò)思考與討論，推導(dǎo)出洛倫茲力的大小公式F=qvBsinθ。最后了解洛倫茲力的一個(gè)應(yīng)用——電視顯像管中的磁偏轉(zhuǎn)。

（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀

進(jìn)一步學(xué)會(huì)觀察、分析、推理，培養(yǎng)科學(xué)思維和研究方法。認(rèn)真體會(huì)科學(xué)研究最基本的思維方法:“推理—假設(shè)—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證”。

四、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)

重點(diǎn)：1.利用左手定則會(huì)判斷洛倫茲力的方向.

2.掌握垂直進(jìn)入磁場(chǎng)方向的帶電粒子，受到洛倫茲力大小的計(jì)算.

這一節(jié)承上(安培力)啟下(帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng))，是本章的重點(diǎn)

難點(diǎn)：1.洛倫茲力對(duì)帶電粒子不做功.

2.洛倫茲力方向的判斷.

五、教學(xué)資源

電子射線管、高壓電源、磁鐵、多媒體課件

六、教學(xué)設(shè)計(jì)思路

根據(jù)對(duì)本節(jié)教材內(nèi)容的分析，結(jié)合學(xué)情和相關(guān)教學(xué)資源，本節(jié)課以“情景問(wèn)題猜想實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證理論推導(dǎo)應(yīng)用鞏固”的思路進(jìn)行設(shè)計(jì)。

課前通過(guò)觀看“極光美景”視頻，引出本節(jié)主題。然后借助“陰極射線管”演示實(shí)驗(yàn)指出磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用，并激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。課中借助安培力的方向，讓學(xué)生通過(guò)猜想加驗(yàn)證的方式，學(xué)習(xí)并掌握洛倫茲力方向的判定方法，并進(jìn)一步得出安培力與洛倫茲力的內(nèi)在關(guān)系；借助安培力大小的計(jì)算公式，引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)得出洛倫茲力大小的計(jì)算公式。最后通過(guò)練習(xí)加深對(duì)洛倫茲力的理解，并回答引入部分提出的問(wèn)題。

教學(xué)過(guò)程中，以演示實(shí)驗(yàn)調(diào)動(dòng)學(xué)生興趣，引導(dǎo)學(xué)生觀察、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，圍繞難點(diǎn)“洛倫茲力的方向”的理解，通過(guò)情景轉(zhuǎn)換，老師引領(lǐng)、學(xué)生動(dòng)手，同學(xué)互動(dòng)，師生互動(dòng)的方式，讓學(xué)生感受，體驗(yàn)知識(shí)的生成過(guò)程。

七、教學(xué)過(guò)程：

（一）引入

視頻欣賞：天文現(xiàn)象——極光

提問(wèn)：為什么極光只出現(xiàn)在南北兩極呢？

引導(dǎo)：解開此謎題的鑰匙就是，磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用規(guī)律。

［演示實(shí)驗(yàn)］觀察磁場(chǎng)陰極射線在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)

［教師］說(shuō)明電子射線管的原理：

說(shuō)明陰極射線是燈絲加熱放出電子，電子在加速電場(chǎng)的作用下高速運(yùn)動(dòng)而形成的電子流，轟擊到長(zhǎng)條形的熒光屏上激發(fā)出熒光，可以顯示電子束的運(yùn)動(dòng)軌跡，磁鐵是用來(lái)在陰極射線周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)的，還應(yīng)明確磁場(chǎng)的方向。

提示：

1、沒有磁場(chǎng)時(shí)，接通高壓電源可以觀察到什么現(xiàn)象。

2、光束實(shí)質(zhì)上是什么？

3、若在電子束的路徑上加磁場(chǎng)，可以觀察到什么現(xiàn)象？

4、改變磁場(chǎng)的方向，通過(guò)觀查從而判斷運(yùn)動(dòng)的電子在各個(gè)方向磁場(chǎng)中的受力方向。

［實(shí)驗(yàn)結(jié)果］在沒有外磁場(chǎng)時(shí)，電子束沿直線運(yùn)動(dòng)，蹄形磁鐵靠近電子射線管，發(fā)現(xiàn)電子束運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)生了彎曲。

［學(xué)生分析得出結(jié)論］磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用.------引出新課

（二）新課講解

1、物理學(xué)中把磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力稱為洛倫茲力。（展示洛倫茲介紹資料）

2、提問(wèn)：如何探究洛侖茲力呢？

引導(dǎo)學(xué)生思考：

1）、電流怎么形成的？

2）、磁場(chǎng)對(duì)電流的`作用、磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用，兩者間有何關(guān)聯(lián)？

進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生分析：通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中為什么會(huì)受力？得出安培力與洛倫茲力的關(guān)系。

【說(shuō)明】可以根據(jù)磁場(chǎng)對(duì)電流有作用力而對(duì)未通電的導(dǎo)線沒有作用力，引導(dǎo)學(xué)生提出猜想：磁場(chǎng)對(duì)電流作用力的實(shí)質(zhì)是磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷作用力的積累效果。即，安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。

3、提問(wèn)：既然安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，那么，你們覺得可以如何探究洛倫茲力呢？

回答：借助對(duì)安培力的認(rèn)識(shí)，探究洛倫茲力。

（1）提問(wèn)：具體怎么探究呢，比如方向？

回答：左手定則

學(xué)生說(shuō)明猜想理由：

1如圖，判定安培力方向.（上圖甲中安培力方向?yàn)榇怪彪娏鞣较蛳蛏?，乙圖安培力方向?yàn)榇怪彪娏鞣较蛳蛳拢?/p>

②.電流方向和電荷運(yùn)動(dòng)方向的關(guān)系.（電流方向和正電荷運(yùn)動(dòng)方向相同，和負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)方向相反）

③.F安的方向和洛倫茲力方向關(guān)系.（F安的方向和正電荷所受的洛倫茲力的方向相同，和負(fù)電荷所受的洛倫茲力的方向相反.）

④.電荷運(yùn)動(dòng)方向、磁場(chǎng)方向、洛倫茲力方向的關(guān)系.（學(xué)生分析總結(jié)）

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想：（回顧陰極射線管實(shí)驗(yàn)）猜想正確！

洛倫茲力方向的判斷——左手定則

伸開左手，使大拇指和其余四指垂直且處于同一平面內(nèi)，把手放入磁場(chǎng)中，讓磁感線垂直穿入手心，若四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向，那么拇指所受的方向就是正電荷所受洛倫茲力的方向；若四指指向是電荷運(yùn)動(dòng)的反方向，那么拇指所指的正方向就是負(fù)電荷所受洛倫茲力的方向.

【要使學(xué)生明確】：正電荷運(yùn)動(dòng)方向應(yīng)與左手四指指向一致，負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)方向則應(yīng)與左手四指指向相反(先確定負(fù)電荷形成電流的方向，再用左手定則判定)。

［投影出示練習(xí)題］試判斷各圖中帶電粒子受洛倫茲力的方向，或帶電粒子的電性、或帶點(diǎn)粒子的運(yùn)動(dòng)方向。

［學(xué)生解答］

最后，通過(guò)“思考與討論”，說(shuō)明由洛倫茲力所引起的帶電粒子運(yùn)動(dòng)的方向總是與洛倫茲力的方向相垂直的，所以它對(duì)運(yùn)動(dòng)的帶電粒子總是不做功的。

（2）、洛倫茲力的大小

現(xiàn)在我們來(lái)研究一下洛倫茲力的大小.通過(guò)下面的命題引導(dǎo)學(xué)生一一回答。

設(shè)有一段長(zhǎng)度為L(zhǎng)的通電導(dǎo)線，橫截面積為S，導(dǎo)線每單位體積中含有的自由電荷數(shù)為n，每個(gè)自由電荷的電量為q，定向移動(dòng)的平均速率為v，將這段導(dǎo)線垂直于磁場(chǎng)方向放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)中，求：

（1）電流強(qiáng)度I。

（2）通電導(dǎo)線所受的安培力。

（3）這段導(dǎo)線內(nèi)的自由電荷數(shù)。

（4）每個(gè)電荷所受的洛倫茲力。

得出洛倫茲力的計(jì)算公式：當(dāng)粒子運(yùn)動(dòng)方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直時(shí)：

問(wèn)題:若帶電粒子不垂直射入磁場(chǎng),粒子受到的洛倫茲力又如何呢?

引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析:可將磁場(chǎng)分解（類比安培力公式得出方式）得出結(jié)論

當(dāng)粒子運(yùn)動(dòng)方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向成θ時(shí)（v∥B）F=qvBsinθ

上兩式各量的單位：F為牛（N），q為庫(kù)倫（C），v為米/秒（m/s）,B為特斯拉（T）

4、課堂練習(xí)

1、電子的速率v=3×106m/s,垂直射入B=0.10T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,它受到的洛倫茲力是多大?（4.8×10-14N）

2、當(dāng)一帶正電q的粒子以速度v沿螺線管中軸線進(jìn)入該通電螺線管,若不計(jì)重力,則

A．帶電粒子速度大小改變

B．帶電粒子速度方向改變

C．帶電粒子速度大小不變

D．帶電粒子速度方向不變

（答案：CD）

3、電荷量為＋q的粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是()

A．只要速度大小相同，所受洛倫茲力就相同

B．如果把＋q改為-q，且速度反向，大小不變，則洛倫茲力的大小方向不變

C．洛倫茲力方向一定與電荷速度方向垂直，磁場(chǎng)方向一定與電荷運(yùn)動(dòng)方向垂直

D．粒子的速度一定變化

（答案：B）

4、來(lái)自宇宙的質(zhì)子流，以與地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一點(diǎn)，則這些質(zhì)子在進(jìn)入地球周圍的空間時(shí)，將()

A．豎直向下沿直線射向地面

B．相對(duì)于預(yù)定地面向東偏轉(zhuǎn)

C．相對(duì)于預(yù)定點(diǎn)稍向西偏轉(zhuǎn)

D．相對(duì)于預(yù)定點(diǎn)稍向北偏轉(zhuǎn)

（答案：B）通過(guò)本題進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生作圖分析：為什么極光只出現(xiàn)在地球的兩極？（與課前引入相呼應(yīng)）

5、.電視顯像管的工作原理

（1）原理：應(yīng)用電子束磁偏轉(zhuǎn)的道理

（2）構(gòu)造：由電子槍（陰極）、偏轉(zhuǎn)線圈、熒光屏等組成（介紹各部分的作用）

在條件允許的情況下，可以讓學(xué)生觀察顯像管的實(shí)物，認(rèn)清偏轉(zhuǎn)線圈的位置、形狀，然后運(yùn)用安培定則和左手定則說(shuō)明從電子槍射出的電子束是怎樣在洛倫茲力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)的。

再通過(guò)“思考與討論”，讓學(xué)生弄清相關(guān)問(wèn)題。進(jìn)而介紹電視技術(shù)中的掃描現(xiàn)象。

最后讓學(xué)生回憶“示波管的原理”，通過(guò)對(duì)比看看二者的差異。

（三）對(duì)本節(jié)內(nèi)容做簡(jiǎn)要小結(jié)

（四）作業(yè)布置

（1）復(fù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容

(2)完成“問(wèn)題與練習(xí)”

八、板書設(shè)計(jì)第5節(jié)《磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力》

一．洛倫茲力

1、洛倫茲力：磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力

安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)

2、洛倫茲力的方向：左手定則

F⊥vF⊥B

3、洛倫茲力大小：F洛=qVBsinθ

V⊥BF洛=qVB

V∥BF洛=0

4、特點(diǎn)：洛倫茲力只改變力的方向，不改變力的大小，洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功

二．電視顯像管的工作原理

1.原理

2.構(gòu)造

九、教學(xué)反思

本節(jié)課利用極光這一神奇的自然現(xiàn)象，通過(guò)陰極射線在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)演示實(shí)驗(yàn)來(lái)引入新課，新奇的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象極大地吸引了學(xué)生的興趣，明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象使學(xué)生很容易總結(jié)出磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用。通過(guò)電荷的定向運(yùn)動(dòng)形成電流，推導(dǎo)出倫茲力與安培力的關(guān)系(微觀與宏觀)，由此可以借助安培力來(lái)探究洛倫茲力的大小和方向。最后了解洛倫茲力的一個(gè)應(yīng)用——電視顯像管中的磁偏轉(zhuǎn)，這種與生活聯(lián)系緊密的物理知識(shí)，能激發(fā)學(xué)生對(duì)物理學(xué)科的熱愛，培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)物理知識(shí)解釋生活中的現(xiàn)象，體現(xiàn)從物理走向生活的教學(xué)理念。

通過(guò)課堂練習(xí)反饋，發(fā)現(xiàn)本課難點(diǎn)在于如何讓學(xué)生發(fā)揮空間想象能力，判斷洛倫茲力的方向。需要在課后加強(qiáng)練習(xí)。

高中物理教學(xué)設(shè)計(jì)2

【教材分析】

本節(jié)是人教版高中《物理》必修2第五章第7節(jié)，是《曲線運(yùn)動(dòng)》一章的最后一節(jié)。學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容既是對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律的復(fù)習(xí)與鞏固，又是后面繼續(xù)學(xué)習(xí)天體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的基礎(chǔ)，具有承上啟下的作用。教材安排了鐵路的彎道，汽車過(guò)拱橋，航天器中的失重現(xiàn)象，離心現(xiàn)象四個(gè)方面的內(nèi)容，如果面面俱到，難免會(huì)蜻蜓點(diǎn)水，為了在教學(xué)中突出重點(diǎn)、分散難點(diǎn)，我將教材內(nèi)容進(jìn)行了重新整合，分兩課時(shí)完成。本課為第一課時(shí)主要討論鐵路彎道的設(shè)計(jì)意圖?！緦W(xué)情分析】通過(guò)前面的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)有了較為清晰地認(rèn)識(shí)，但是對(duì)于向心力的概念理解還不夠深入。同時(shí)高一的學(xué)生思維活躍，求知欲強(qiáng)，他們很希望參與到課堂中來(lái)，自主的解決問(wèn)題?！救S學(xué)習(xí)目標(biāo)】過(guò)程與方法知識(shí)與技能情感態(tài)度和價(jià)值觀經(jīng)歷觀察思考，自主探究，交流討論等活動(dòng)進(jìn)一步理解向心力的概念。

能在具體問(wèn)題中找到向心力的來(lái)源培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神，合作意識(shí)；感悟科學(xué)的嚴(yán)肅性，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：在具體問(wèn)題中找到向心力的來(lái)源

【教學(xué)策略】

1．教法：使用情境激趣、設(shè)疑引導(dǎo)、適時(shí)點(diǎn)撥的方式引領(lǐng)學(xué)生的學(xué)習(xí)；

2．學(xué)法：學(xué)生在教師的引領(lǐng)下，通過(guò)觀察現(xiàn)象、自主探究、交流討論等方式參與到課堂中來(lái)，體驗(yàn)求知樂趣，成為學(xué)習(xí)的主人。

3．教學(xué)資源：

（1）多媒體課件；

（2）自制教具：車輪模型、彎道模型；

【教學(xué)過(guò)程】

一、設(shè)置情景、引入新課

首先，播放一段4.28膠濟(jì)鐵路火車事故的視頻動(dòng)畫，將學(xué)生的注意力吸引到火車轉(zhuǎn)彎這一具體情境中來(lái)。我就此提出兩個(gè)問(wèn)題：1．火車轉(zhuǎn)彎時(shí)的限定速度是怎樣規(guī)定的？2．火車超速時(shí)為什么容易造成脫軌事故？學(xué)生帶著問(wèn)題進(jìn)入課堂，既引起了他們的興趣，又為他們的學(xué)習(xí)指明了方向。

二、復(fù)習(xí)鞏固、明確方法

我通過(guò)提問(wèn)的方式，幫助學(xué)生回憶計(jì)算向心力的常用公式，然后，設(shè)置情景，讓學(xué)生對(duì)做圓周運(yùn)動(dòng)的物體做出受力分析并找到向心力的來(lái)源。

情景一：物塊隨圓盤做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。

情景二：小球在杯子內(nèi)壁做圓周運(yùn)動(dòng)。此情景并沒有直接展示給學(xué)生，而是提出問(wèn)題：“你能不用手接觸小球，而不使小球落入杯底嗎？注意，要保證杯口朝上?！弊寣W(xué)生自己設(shè)計(jì)出小球的運(yùn)動(dòng)方式，并對(duì)杯中小球的運(yùn)動(dòng)情況作出受力分析。通過(guò)這種方式讓學(xué)生參與到課堂中來(lái)，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。而后，教師做出總結(jié)：分析圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，就是要通過(guò)運(yùn)動(dòng)分析求出物體需要多大的向心力，通過(guò)受力分析找到誰(shuí)在提供向心力，從而建立供需平衡方程，這是解決圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的一般思路。

三、設(shè)疑引導(dǎo)、自主探究

這一部分集中了本節(jié)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，為了降低學(xué)習(xí)難度，我巧設(shè)梯度，從以下三個(gè)部分組織教學(xué)：

1．認(rèn)識(shí)火車車輪的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

首先教師播放視頻，分別展示火車在水平面和水平彎曲軌道上的運(yùn)動(dòng)，學(xué)生通過(guò)觀察和對(duì)比，認(rèn)識(shí)到火車轉(zhuǎn)彎要靠鐵軌和車輪的作用。然后學(xué)生觀察車輪和軌道結(jié)構(gòu)，描述火車車輪結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。學(xué)生遇到困難時(shí)，教師利用自制教具──模型車輪，加深學(xué)生對(duì)車輪結(jié)構(gòu)的印象，并提示學(xué)生思考車輪輪緣的作用。

進(jìn)一步提出問(wèn)題：生活中還有什么地方用到了類似的輪子結(jié)構(gòu)？通過(guò)學(xué)生的回答，和圖片的展示（學(xué)校門口的電動(dòng)拉門的輪子），使學(xué)生認(rèn)識(shí)到這一結(jié)構(gòu)在生活中也是常見的，從而拓展了學(xué)生的認(rèn)識(shí)。接著提問(wèn)學(xué)生：你認(rèn)為火車在水平軌道上轉(zhuǎn)彎時(shí)向心力來(lái)自哪里？經(jīng)過(guò)觀察和思考，學(xué)生已經(jīng)不難想到向心力的來(lái)源。而后追問(wèn)：你認(rèn)為這樣的轉(zhuǎn)彎方式有什么弊端嗎？學(xué)生通過(guò)思考，結(jié)合上課之初播放的視頻，不難回答出這樣做的危害性。

2．真實(shí)的火車彎道的情況

那么設(shè)計(jì)師有什么好的方法嗎？通過(guò)提問(wèn)，了解學(xué)生對(duì)實(shí)際鐵路彎道特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)情況。而后通過(guò)圖片，使學(xué)生認(rèn)識(shí)鐵路彎道處內(nèi)軌低而外軌高的特點(diǎn)；從而發(fā)出疑問(wèn)，彎道處這樣設(shè)計(jì)的用意何在呢？

提示學(xué)生從受力分析入手，找到此時(shí)向心力的來(lái)源，并要求學(xué)生畫出受力分析圖。

除了正確的分析外，學(xué)生很可能將重力與支持力的合力畫成沿斜面向下，這是對(duì)彎道的圓心位置分析不清造成的，對(duì)學(xué)生可能做出的兩種向心力的方向，我不直接評(píng)論對(duì)錯(cuò)，而是使用自制教具，展示給學(xué)生彎道處路基的特點(diǎn)，讓學(xué)生有所參照。學(xué)生不難發(fā)現(xiàn)，彎道的內(nèi)側(cè)與碗的內(nèi)壁相似，進(jìn)而認(rèn)識(shí)到和杯子內(nèi)壁的相似性，把小球在杯子內(nèi)壁的運(yùn)動(dòng)與火車在彎道處的運(yùn)動(dòng)作對(duì)比分析。經(jīng)過(guò)這樣兩步，學(xué)生已經(jīng)不難得出正確的受力分析。成功的突破了這一教學(xué)難點(diǎn)。

然后趁熱打鐵，引導(dǎo)學(xué)生從定性到定量，寫出重力與支持力的合力的表達(dá)式，為下一步的學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。

3．假如你是設(shè)計(jì)師

為了解決開課時(shí)提出的兩個(gè)問(wèn)題，我設(shè)計(jì)了第三部分──假如你是設(shè)計(jì)師。

首先，設(shè)置情境：你設(shè)計(jì)了一段半徑為r，傾角為θ的鐵路彎道，你會(huì)如何規(guī)定火車轉(zhuǎn)彎的速度？提示學(xué)生從解決圓周運(yùn)動(dòng)一般本思路出發(fā)，從供需平衡關(guān)系入手，列出方程，從而得出限定速度的表達(dá)式。從表達(dá)式的得出過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生理解，限定速度的規(guī)定實(shí)際是為了保證由重力和支持力的合力提供向心力，從而避免車輪和鐵軌間的擠壓，保證行車安全。

接著，通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生觀察在杯內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)快的小球從杯中飛出的過(guò)程，提示學(xué)生思考，如果火車速度過(guò)快會(huì)怎么樣呢？學(xué)生已經(jīng)不難認(rèn)識(shí)到火車速度過(guò)快會(huì)使火車脫軌的問(wèn)題。而后引導(dǎo)學(xué)生用供需平衡條件來(lái)解釋這一問(wèn)題，深化了學(xué)生認(rèn)識(shí)。為了突出重點(diǎn)，這里不提出離心現(xiàn)象這一問(wèn)題。只是通過(guò)現(xiàn)象的分析和認(rèn)識(shí)為離心現(xiàn)象的教學(xué)做好鋪墊。

四、總結(jié)方法、完善認(rèn)識(shí)

通過(guò)本節(jié)的教學(xué)不僅要使學(xué)生認(rèn)識(shí)到解決圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的一般方法，更重要的是使他們認(rèn)識(shí)到火車轉(zhuǎn)彎的模型在生活中是普遍存在的，認(rèn)識(shí)到生活中的簡(jiǎn)單現(xiàn)象往往就是解決實(shí)際問(wèn)題的靈感的來(lái)源。進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生，還有哪些生活中的運(yùn)動(dòng)也使用了相同的設(shè)計(jì)思想？使學(xué)生認(rèn)識(shí)到自行車轉(zhuǎn)彎、汽車轉(zhuǎn)彎也有相似的情況，從而從特殊到一般，深化學(xué)生的認(rèn)識(shí)。同時(shí)通過(guò)對(duì)事故原因的科學(xué)分析，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到尊重規(guī)律的重要性，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度。

五、布置作業(yè)、課后拓展

課后作業(yè)是學(xué)生再學(xué)習(xí)的重要途徑，本節(jié)課后我安排了兩項(xiàng)作業(yè)。旨在讓學(xué)生鞏固知識(shí)的同時(shí)，認(rèn)識(shí)物理與社會(huì)的聯(lián)系，將對(duì)學(xué)生的知識(shí)教育和情感教育引向課外。

1．課后練習(xí)題。

2．了解中國(guó)鐵路提速情況，查找資料，提出你對(duì)鐵路建設(shè)的建議?！究傮w設(shè)計(jì)思想】本節(jié)課的設(shè)計(jì)思想是借助問(wèn)題給學(xué)生一個(gè)思維的支點(diǎn)，在教師的引領(lǐng)下，從分析生活中的簡(jiǎn)單現(xiàn)象入手，找到一般規(guī)律。在新的問(wèn)題情境中思考、發(fā)現(xiàn)生活中的模型。通過(guò)類比，把日常生活中的知識(shí)聯(lián)系到新問(wèn)題的解決當(dāng)中，在加深知識(shí)理解的過(guò)程中，也培養(yǎng)了分析應(yīng)用能力。同時(shí)，通過(guò)對(duì)事故原因的分析，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的分析方法和認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度。體現(xiàn)“從生活走向物理、從物理走向社會(huì)”的物理教學(xué)理念。