人教版高中物理选修3-1实验探究磁感应强度实验说课课件.pptx

1、实验探究磁感应强度实验探究磁感应强度选自：人教版高中物理选修选自：人教版高中物理选修3-1第三章第第三章第2节节实验探究磁感应强度实验探究磁感应强度教学目标教学目标方案设计方案设计操作要领和数据处理操作要领和数据处理教学反思与评价教学反思与评价教材和学情分析教材和学情分析一、教材和学情分析一、教材和学情分析 磁感应强度是电磁学的基本概念之一，是磁感应强度是电磁学的基本概念之一，是学习磁场、电磁感应等必备知识。教材用电流学习磁场、电磁感应等必备知识。教材用电流元受到的安培力与电流元之比来定义磁感应强元受到的安培力与电流元之比来定义磁感应强度，符合高中学生的认知水平。但是，教材通度，符合高中学生的

2、认知水平。但是，教材通过与电场强度定义的类比和定性演示实验来突过与电场强度定义的类比和定性演示实验来突破磁感应强度这个教学重难点，对学生的抽象破磁感应强度这个教学重难点，对学生的抽象思维能力要求较高。为此，我创新了实验方案思维能力要求较高。为此，我创新了实验方案和实验装置，进行定量的实验探究，既有效地和实验装置，进行定量的实验探究，既有效地突破了磁感应强度教学这个重难点，又培养了突破了磁感应强度教学这个重难点，又培养了学生的实验探究能力和创新精神。学生的实验探究能力和创新精神。二二、实验教学目标、实验教学目标1、知识与技能：通过定量实验探究，得到实验、知识与技能：通过定量实验探究，得到实验结论

3、结论 ，培养学生的实验技能。，培养学生的实验技能。2、过程与方法：通过控制变量法和比值法，定义、过程与方法：通过控制变量法和比值法，定义磁感应强度。磁感应强度。3、情感态度与价值观：师生共同经历合作探究过、情感态度与价值观：师生共同经历合作探究过程，领略科学探究的思想，培养学生对科学的好程，领略科学探究的思想，培养学生对科学的好奇心与求知欲。奇心与求知欲。sinFBIL三、实验方案设计三、实验方案设计 如图所示，探究影响通电导线受力的因素。如图所示，探究影响通电导线受力的因素。教材采用上述实验装置只能定性探究安培力教材采用上述实验装置只能定性探究安培力与电流、导线长度的关系，无法探究安培力与与

4、电流、导线长度的关系，无法探究安培力与磁场和通电导线夹角的关系。磁场和通电导线夹角的关系。创新实验方案：探究安培力大小与电流强度、通电创新实验方案：探究安培力大小与电流强度、通电导线长度、磁场和通电导线的夹角之间的定量关系。实导线长度、磁场和通电导线的夹角之间的定量关系。实验操作方便，数据采集快捷、准确，投屏的可见度大。验操作方便，数据采集快捷、准确，投屏的可见度大。三、实验方案设计三、实验方案设计1、创新、创新实验装置实验装置 两块并排放置的两块并排放置的7cm9cm的强磁铁固定的强磁铁固定在圆盘上，自制的圆盘可以围绕转轴在圆盘上，自制的圆盘可以围绕转轴3600旋旋转，能定量测出磁场与通电导

5、线的夹角。转，能定量测出磁场与通电导线的夹角。2、自制多抽头线圈、自制多抽头线圈 用用6根导线并排绕制串接在根导线并排绕制串接在6个接线个接线柱上形成多抽头线圈，每匝导线在磁场柱上形成多抽头线圈，每匝导线在磁场中的有效长度相同。通过使用不同的接中的有效长度相同。通过使用不同的接线柱，可以成比例（线柱，可以成比例（16）地改变导线）地改变导线的有效长度。的有效长度。多抽头线圈多抽头线圈6个接线柱个接线柱3、引进、引进特殊器材特殊器材 使用恒流直流电源，可以改变输出电使用恒流直流电源，可以改变输出电流，并保证设定的电流强度不变。流，并保证设定的电流强度不变。恒恒流直流电流直流电源源4、采用、采用D

6、IS进行进行定量测量定量测量 （1）利用力传感器，测量多匝线圈所受安培力的）利用力传感器，测量多匝线圈所受安培力的大小，最小值为大小，最小值为0.001N.力传感器力传感器4采用采用DIS进行进行定量测量定量测量 （2）利用电流传感器，测量电流强度，最小值为）利用电流传感器，测量电流强度，最小值为0.01A.电流传感器电流传感器4采用采用DIS进行进行定量测量定量测量 （3）利用数据采集器，可以自动采集传感器中的）利用数据采集器，可以自动采集传感器中的数据。数据。数据采集器数据采集器 实验装置连接如图所示，采用控制变量法，探究实验装置连接如图所示，采用控制变量法，探究安培力大小与电流强度、通电

7、导线长度、磁场和通安培力大小与电流强度、通电导线长度、磁场和通电导线的夹角电导线的夹角、磁场强弱之间的关系：磁场强弱之间的关系：四、实验操作要领和数据处理四、实验操作要领和数据处理123456数据采集器数据采集器电脑电脑恒流电源恒流电源力传感器力传感器电流传感器电流传感器 探究探究1：只改变电流强度，定量探究安培只改变电流强度，定量探究安培力大小力大小F与电流强度与电流强度I的关系的关系：四、实验操作要领和数据处理四、实验操作要领和数据处理 探究探究1：只改变电流强度，定量探究安培只改变电流强度，定量探究安培力大小力大小F与电流强度与电流强度I的关系，数据处理如下的关系，数据处理如下：四、实验

8、操作要领和数据处理四、实验操作要领和数据处理FI 实验结论：保持其他条件不变，安培力大小实验结论：保持其他条件不变，安培力大小F与电流强度与电流强度I成正比。成正比。探究探究2：只改变通电导线的长度，定量：只改变通电导线的长度，定量探究安培力大小探究安培力大小F与通电导线长度与通电导线长度L的关系：的关系：探究探究2：只改变通电导线的长度，定量：只改变通电导线的长度，定量探究安培力大小探究安培力大小F与通电导线长度与通电导线长度L的关系，的关系，数据处理如下：数据处理如下：FL 实验结论：保持其他条件不变，安培力大小实验结论：保持其他条件不变，安培力大小F与通电导线长度与通电导线长度L成正比。

9、成正比。探究探究3：只改变磁场和通电导线之间的夹：只改变磁场和通电导线之间的夹角角，定量探究安培力大小，定量探究安培力大小F与夹角与夹角的关系：的关系：探究探究3：只改变磁场和通电导线之间的夹：只改变磁场和通电导线之间的夹角角，定量探究安培力大小，定量探究安培力大小F与夹角与夹角的关系，的关系，数据处理如下：数据处理如下：F 实验结论：保持其他条件不变，安培力大小实验结论：保持其他条件不变，安培力大小F与通电导线之间的夹角与通电导线之间的夹角正弦成正比。正弦成正比。探究探究4：通过在两块大磁铁的外侧吸附通过在两块大磁铁的外侧吸附小磁铁，或者改变两块大磁铁之间的距离，小磁铁，或者改变两块大磁铁之

10、间的距离，来改变磁场强弱，定性探究安培力大小来改变磁场强弱，定性探究安培力大小F与与磁场强弱的关系。磁场强弱的关系。探究探究4：通过在两块大磁铁的外侧吸附通过在两块大磁铁的外侧吸附小磁铁，或者改变两块大磁铁之间的距离，小磁铁，或者改变两块大磁铁之间的距离，来改变磁场强弱，定性探究安培力大小来改变磁场强弱，定性探究安培力大小F与与磁场强弱的关系。磁场强弱的关系。实验结论：磁场增大，安培力随之增大。实验结论：磁场增大，安培力随之增大。实验结论：实验结论：（1）在磁场中同一位置，安培力大小）在磁场中同一位置，安培力大小F与电流强与电流强度度I、通电导线长度、通电导线长度L、磁场和通电导线夹角、磁场和

11、通电导线夹角正弦正弦的的乘积乘积ILsin成正比。即在磁场中同一位置，比值成正比。即在磁场中同一位置，比值 相同；相同；（2）在磁场中不同位置，比值）在磁场中不同位置，比值 一般不同；一般不同；（3）比值）比值 与与F、I、L、均无关，而且，均无关，而且，比值越大的位置，磁场越强；比值越小的位置，磁比值越大的位置，磁场越强；比值越小的位置，磁场越弱。场越弱。这样，我们定义磁感应强度为：这样，我们定义磁感应强度为：五、实验教学反思与评价五、实验教学反思与评价 本实验需要改进的是：探究本实验需要改进的是：探究4中，只能定性探究安培中，只能定性探究安培力大小与磁场强弱的关系，如何定量探究，有待改进。

12、力大小与磁场强弱的关系，如何定量探究，有待改进。本实验的最大优点是：能够定量地测出安培力的大本实验的最大优点是：能够定量地测出安培力的大小、快速采集到电流强度的大小、能够小、快速采集到电流强度的大小、能够6次精确地改变次精确地改变导线的有效长度，准确地测出电流与磁场的夹角，并导线的有效长度，准确地测出电流与磁场的夹角，并且非常直观和快速的对实验数据进行处理。且非常直观和快速的对实验数据进行处理。本实验通过教材定性实验和本人创新定量实验的比较，本实验通过教材定性实验和本人创新定量实验的比较，鼓励学生提出改进方案、合作探究，既有利于培养学生鼓励学生提出改进方案、合作探究，既有利于培养学生的实验能力，又有利于培养学生的物理核心素养。的实验能力，又有利于培养学生的物理核心素养。谢谢！谢谢！