Force of magnetic field on electrified wire信息技术与物理教学融合课例

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1、信息技术与物理教学融合课例磁场对通电导线的作用力Forceofmagneticfieldonelectrifiedwire（江苏省南通大学附属中学物理组严涵226001）(Yanhan226001,PhysicsGroup,HighSchoolAffiliatedtoNantongUniversity,JiangsuProvince)摘要：基于移动设备的现增强实技术（AR)发展，可以直接在实验装置图片上进行虚拟物理量的叠加，从而加深学生对实验现象的内涵理解。ABSTRACT:Withthedev

2、elopmentofARtechnologybasedonmobiledevices,virtualphysicalquantitiescanbedirectlysuperimposedonexperimentaldevicepicturestodeepenstudents'understandingofexperimentalphenomena.关键词：信息技术物理课堂融合式教学Keywords:informationtechnologyphysicsclassroomintegrationt

3、eaching当前基于“培养核心素养，提升关键能力”的新一轮教学改革正如火如荼的进行着。高中物理所教知识体系基本没有变化，但是如何在不变中，结合当代学生学习特点，实践出一条符合时代要求的高效物理课堂教学法，需要教师不断的摸索与尝试。在信息技术日新月异发展的过程中，如何结合新媒体技术与传统物理课堂教学，让两者有机融合，笔者做了一定的尝试。下面就以人教版选修3-1磁场一章中的《磁场对通电导线的作用力》课堂实录为例谈谈信息技术与物理教学的融合思路。本节知识需要学生知道什么是安培力。知道左手定则是判断通

4、电导线在磁场中所受安培力的方向基本方法。5但由于左手定则的三维空间感要求高，学生不容易掌握，因此采用虚拟现实技术让抽象变成“现实”，有利于学生快速的理解掌握定则内容。而如何理解安培力大小与电流和磁场的空间关系又是一个难点，这涉及到空间矢量的合成与分解。课堂上采用数字传感系统就可以直观反映安培力大小的变化特点，化繁为简。因此本节课采用信息技术与课堂教学的融合，可以使学习过程事半功倍。也使学生通过学习认知由个别事物的个性来认识一般事物的共性，了解这是认识事物的一种重要的科学方法。并通过信息技术与物理

5、教学的融合，直观感受自然现象与物理知识之间的联系。一、引入、定义安培力小实验引入：（激发学习兴趣）将磁体，电池，线框如图组装，观察现象。调换磁体方向，观察现象变化。现象：线框会旋转。调换磁极，旋转方向改变。1、磁铁，电池，线框相互组合提供了哪些物理量因素？2、线框为什么会从静止到旋转？3、调换磁极方向，线圈旋转方向改变说明什么？答1：提供了磁场（B）、电流（I）答2：力改变了线框的运动状态。答3：调换磁极方向，线圈受力方向反向。由此可以看出当通电导线在磁场中，就有可能受到力的作用。物理学中我们将

6、这种力定义为安培力。信息技术与物理教学融合1：多媒体网络视频展示安培力应用，从情感，价值观上培养学生爱国主义情怀驱动小线框的安培力只是它的一种用途，安培力在我们国家的建设中有着巨大的作用。下面来看这几段视频：磁悬浮，电磁弹射，电磁炮等等。可以看到小小的安培力不但可以驱动列车高速前进，还能成为保家卫国的国之重器，因此我们需要认真研究安培力。5二、理论分析、实验探究安培力大小的一般表达式复习迁移（知识回顾，引发思考）是否通电导线在磁场中就一定受安培力作用？当与垂直时,；当与平行时,说明安培力的大小还

7、跟与的方向有关。具体说就是与的夹角影响了安培力的大小。那么当与的夹角为时，直导线受到的安培力多大？方法1：实验验证法：采用朗威DIS数字传感器：微力传感器，安培力演示仪器。通过转动磁场方向观察安培力大小变化，通过设定安培力与角度函数图像直观感受。信息技术与物理教学融合2：利用数字化传感器对安培力（）随磁场与电流方向角度（）变化的关系，进行数据采集。同时通过网络把数据分享给每组同学，让每组同学利用小组计算机进行数据分析。这样既可以通过互联网实现大数据分享，同时也让学生掌握利用信息技术分析数据，进而

8、得出规律结果的现代化探究能力。方法2：矢量分解法：把磁感应强度分解为两个分量：一个分量与导线垂直；另一分量与导线平行平行于导线的分量不对通电导线产生作用力，通电导线所受作用力仅由决定。即，将代入得：总结：当与垂直时，为，。当与平行时，为，。这两种情况是的特殊情况。5任意情况下通电直导线在磁场受到的安培力表达式为：（充分理解特殊到一般，从一般到特殊的科学探究思维）通过DIS演示实验与数字化探究安培力的分组实验，我们看到测量的安培力值有正、有负，说明安培力的方向会发生变化，那么安培力的方向有什么特点