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計

教學過程

環節一：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。短片內容：動畫展示電動機的內部構造，以及實驗探究直流電電動機中轉子的轉動方向受到電流方向的影響。

老師總結：電流方向改變之后，轉子轉動方向也會改變，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。

環節二：安培力概念探究

1.實驗探究安培力的產生條件

(1)教師引導學生進行分組，了解實驗器材，設計實驗方案。

(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，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，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，描述實驗現象，得出探究結論：安培力的產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律。

教師提示學生結合規律，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

教師引導學生根據實驗結論，閱讀教材，明確安培力大小計算公式。

學生總結：電流、磁感應強度、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，他們三個量的乘積，就是安培力的大小。

公式：F安=BIL

環節三：安培力概念應用

教師介紹地磁場情況，并假設在南北極附近有一根電線，求電線所受地磁場安培力大小。

地磁場大小：B=6×10-5(T)，電線長度：2 km，電流大小：400 A

環節四：小結作業

老師提問：哪位同學能把今天探究學習的內容進行總結?

教師點評后留下作業：這節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，下節課請同學講解。

五、板書設計

答辯題目解析

1.請簡要說明洛倫茲力和安培力的區別和聯系。【專業知識】

【參考答案】

區別：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，做功大小等于產生的電能。

聯系：1.這兩種力的本質相同，電流就是導線中無數的電荷定向移動產生的，安培力是洛侖茲力的宏觀體現。2.具有相同的判斷方向方法——左手定則。

2.這節課如何體現教學重點?【教學設計】

【參考答案】

我的教學重點為安培力產生的條件、安培力大小及方向。

我將這節課的主要環節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容，我設計了探究式教學法，通過提供學生實驗器材，引導學生設計實驗方案，觀察實驗現象等，學生對安培力的產生、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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