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视频标签：一轮专题复习,安培力的应用
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视频课题：高考一轮专题复习—安培力的应用-北京市第一中学
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教学 课题 高考一轮专题复习—安培力的应用
教学 时间 2018年12月21日 上午第4节课
授课 班级 北京市第一中学 高三2班
教学 目标
知识与技能
过程与方法
情感态度价值观
1.从演示实验的定量关系再次深刻体会安培力大小的决定因素。
2.通过建立安培力轨道驱动模型理解电磁驱动的意义。
1.通过演示实验、利用控制变量法回顾安培力大小的计算方法。
2.通过学生分组讨论定量分析电磁驱动实例，体会电磁驱动的优势。
1.通过小组合作学习的形式，激发学生探究的兴
趣，培养学生团队协作、
互助学习的意识。 2.通过了解电磁炮体会电磁驱动在我国国防军事中的重要作用，增强学生的爱国意识。
教学 重点
1．建立轨道电磁驱动的模型。
2．讨论应用电磁驱动模型解决问题的方法。
教学 难点
1．根据题目的已知条件建立轨道电磁驱动的模型。 2．应用电磁驱动的物理量分析和说明实际问题。
教具
1.安培力演示仪1台、投影电流表1个、滑动变阻器1个（5Ω）、开关1个、干电池3节、导线若干 2.电磁轨道仪1套
教学 过程
教师、学生活动
复习 提问
师：1.什么叫安培力？
2.安培力的方向怎么判断？ 3.安培力的大小怎么计算？
[板书] F安=BILsin（为L与B的夹角）
① F安=BIL （=90º，L⊥B）
② F安= 0 （=0º ，L∥B）
师：下面我们看两个实验验证了物理量之间的什么关系？ 1.L不变，观察F安与I的关系；
2. I不变，观察F安与L的关系。
生：通过观察电流表示数和安培力演示仪表盘示数体会控制变量法和安培力大小的决定因素。
1.L、B不变时，F安正比于I 2. I、B不变时，F安正比于L
分组 活动 讨论 交流
师：刚才我们一起回顾了安培力。下面，我们讨论一下安培力和之前学过的知识是怎样衔接在一起的。 [例1]
如图1所示，水平放置的两根平行金属导轨相距L=0.4m，上面有一金属棒PQ垂直导轨放置，并处于竖直向上匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B=5T，金属棒PQ质量为m =1kg，它与轨道间的动摩擦因数为μ =0.2。与导轨相连的电源电动势E =4.5V，内阻r =1.0Ω，电阻R =8.0Ω，其他电阻不计。闭合开关S后，金属棒PQ仍然静止不动（g取10m/s2）。求： （1）闭合电路中电流的大小； （2）画出金属棒PQ的受力示意图；
（3）金属棒PQ所受安培力的大小； （4）金属棒PQ所受的摩擦力的大小；
（5）欲使金属棒PQ获得向右2m/s2的加速度可采用哪些办法？ 请讨论说明。
图1
分组 活动 讨论 交流
小组活动
1.讨论并完成（1）-（4）题； 2.展示交流并回答其他小组的提问； 3.共同讨论交流第（5）题的可行办法。
师：下面我们来看一个实验，（电磁轨道演示实验后）请大家解释：（如忽略金属杆和轨道之间的摩擦） 1.金属杆为什么会运动？ 2.怎样提高金属杆的动能？
军事上利用这种电磁驱动原理设计了电磁炮，使得炮弹的初速度突破了传统火炮2000m/s的极限。它必将终结“传统火炮时代”，成为新的“战争之王”。根据理论计算，真空条件下，电磁炮甚至已经具备了作为一种新型航天发射装置的资格。大家想一想电磁炮的发射速度至少应该多大？（达到第一宇宙速度）下面我们来亲自算算电磁炮的威力到底有多大。 [例2]
1982年，澳大利亚国立大学建造了第一台电磁发射装置（它的主要原理如图2所示），它能将质量m =3g重的弹体（包括金属杆EF的质量）加速到6000m/s（常规炮弹的速度约为2000m/s）。若轨道宽L =2m，长为x =100m，通以恒定电流I =10A（不计轨道摩擦）。求： （1）弹体加速到6000m/s时获得的动能。 （2）轨道间所加匀强磁场的磁感应强度。
（3）安培力的最大功率。 图2
（4）已知航天员只能承受大约3倍重力加速度的长时间加速，试通过计算分析电磁发射载人．．航天器是否可行。 小组活动
1.讨论并完成（1）-（4）小题； 2.展示交流并回答其他小组的提问。
师：在（1）分析时的附加解释：美国海军试射炮口动能创造了一个新高，达到33兆焦耳。一兆焦耳的能量相当于一辆一吨左右重的车以160公里的时速撞向一堵墙。在（4）分析时的附加解释：北京到吉林长春的距离约为1000千米，电磁发射载人航天器在技术上难以实现。下面我们再再通过一段视频全方
课堂 小结
位地了解一下电磁炮。 生：观看视频
师：同学们能结合刚才的视频谈谈电磁炮优于传统火炮和导弹的地方吗？（炮弹速度快、隐蔽性好、发射能量可调、比较经济……）
当然，电磁炮从实验室走向了靶场克服了很多技术难题，我国在2006年时就开始了电磁炮的研制，目前中国电磁炮研制方面与美国在同一起跑线上，中国电磁大炮在某些技术上将堪比美国电磁炮，我国也进行了电磁大炮的试验性测试。电磁炮不久的将来一定会出现在中国海军舰艇上。新一代运载火箭“长征5号”顺利升空，我们看到指挥大厅里都是年轻而富有朝气的面孔，这也是令很多外国航天人羡慕不已的，中国的电磁弹射技术的发展也需要更多的研究人员的投入，希望同学们通过今天学习和对电磁炮技术的了解，能够有机会为中国的国防军事事业的飞速发展贡献自己青春的力量。
课后 反思 本节课从复习入手夯实基础，用两个实验引出了两个例题，学生通过小组讨论的形式完成了小组探究题目并进行了知识的提升，最后从军事领域的电磁炮的认识提升了学生的爱国意识，进一步完成了三维教学目标。课上的讨论题目设计重视基本功的落实，也从高考的题目设计理念注重学生讨论研究分析问题的能力，注重学生的核心素养的培养。
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
