高中物理教師資格證面試真題——《磁場對通電導線作用力》
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一、考題
二、考題解析
高中物理《磁場對通電導線作用力》 主要教學過程及板書設(shè)計
教學過程
環(huán)節(jié)一：安培力概念引入
多媒體播放介紹電動機的小短片，引入安培力。短片內(nèi)容：動畫展示電動機的內(nèi)部構(gòu)造，以及實驗探究直流電電動機中轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動方向受到電流方向的影響。
老師總結(jié)：電流方向改變之后，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動方向也會改變，這說明電流方向會影響磁場力的方向。那么，這個力到底怎樣產(chǎn)生并且有什么特點呢?今天我們就來研究一下這個力——安培力。
環(huán)節(jié)二：安培力概念探究
1.實驗探究安培力的產(chǎn)生條件
(1)教師引導學生進行分組，了解實驗器材，設(shè)計實驗方案。
(2)各組學生分別進行實驗，主要過程如下：
①U型磁鐵平放，磁感線為上下方向，將導體棒水平放到磁場中與磁感線垂直，閉合開關(guān)，觀察受力情況(受力擺動)。②U型磁鐵平放，磁感線為上下方向，將導體棒傾斜放入磁場中，閉合開關(guān)，觀察受力情況(受力擺動)。③U型磁鐵倒著放，磁場為水平方向，將導體棒水平放在磁場中，方向與磁感線共向，觀察受力情況(不擺動)。
(3)小組代表講述實驗過程，描述實驗現(xiàn)象，得出探究結(jié)論：安培力的產(chǎn)生條件是通電導體與磁場不平行。
2.安培力的方向確定
教師提出問題：剛才實驗的過程中，大家有沒有記錄安培力的方向呢?列表格歸納出不同情況下力的方向。
教師匯總并展示大家記錄的方向，引導學生在其中找到規(guī)律。
教師提示學生結(jié)合規(guī)律，閱讀教材，明確安培力方向的判斷方法，并嘗試向大家講解。
老師總結(jié)左手定則：拇指與四指垂直，磁感線指向手心，四指指向電流方向，拇指為受力方向。
3.安培力大小
教師引導學生根據(jù)實驗結(jié)論，閱讀教材，明確安培力大小計算公式。
學生總結(jié)：電流、磁感應(yīng)強度、導體的有效長度，他們都影響安培力。在導體方向與磁感線方向垂直時，他們?nèi)齻€量的乘積，就是安培力的大小。
公式：F安=BIL
環(huán)節(jié)三：安培力概念應(yīng)用
教師介紹地磁場情況，并假設(shè)在南北極附近有一根電線，求電線所受地磁場安培力大小。
地磁場大?。築=6×10-5(T)，電線長度：2 km，電流大?。?00 A
環(huán)節(jié)四：小結(jié)作業(yè)
老師提問：哪位同學能把今天探究學習的內(nèi)容進行總結(jié)?
教師點評后留下作業(yè)：這節(jié)課我們計算安培力時，導體棒與磁感線垂直，我們直接使用了F安=BIL這個公式，如果不垂直呢?還能直接使用嗎?大家回去之后可以通過畫三維模式圖找角度，利用矢量分解法則進行探究，下節(jié)課請同學講解。
五、板書設(shè)計
答辯題目解析
1.請簡要說明洛倫茲力和安培力的區(qū)別和聯(lián)系。【專業(yè)知識】
【參考答案】
區(qū)別：1.洛倫茲力是磁場對運動電荷的作用力，而安培力是磁場對電流的作用力。2.計算公式不相同，洛倫茲力為F=qvB，安培力為F=BIL。3.洛倫茲力永遠不做功，安培力可能會做功，做功大小等于產(chǎn)生的電能。
聯(lián)系：1.這兩種力的本質(zhì)相同，電流就是導線中無數(shù)的電荷定向移動產(chǎn)生的，安培力是洛侖茲力的宏觀體現(xiàn)。2.具有相同的判斷方向方法——左手定則。
2.這節(jié)課如何體現(xiàn)教學重點?【教學設(shè)計】
【參考答案】
我的教學重點為安培力產(chǎn)生的條件、安培力大小及方向。
我將這節(jié)課的主要環(huán)節(jié)按照這三個點依次展開，利用較多的時間和精力引導學生對重點進行學習和突破。
其中，為了有效的幫助學生掌握這些內(nèi)容，我設(shè)計了探究式教學法，通過提供學生實驗器材，引導學生設(shè)計實驗方案，觀察實驗現(xiàn)象等，學生對安培力的產(chǎn)生、方向和大小會有更加直觀的認識，學生不但能掌握這些知識，還能在實驗過程中體驗到合作探究的樂趣，提高分析歸納的能力。
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