第一篇：高中物理体验式教学研究论文
[内容摘要]在新课改的教育背景下，体验式教学模式被普遍运用到高中物理教学之中。这种教学方法，不仅可以带动学生学习物理的积极性，还能够结合学生的个性特点，制定出更加适合学生的教学计划。本文主要针对体验式教学在高中物理教学中的应用进行探讨，希望可以更好的提高高中物理教学质量。
[关键词]体验式教学；高中物理；情境设置
在新课改不断深入的过程中，高中物理教师在教学过程中，越来越注重学生学习知识的过程，同时也更加注重学生在学习中的相关体验。体验式的学习不仅可以提高学生的学习能力，还有助于带动学生之间的沟通交流，增进学生之间、师生之间的情感，并帮助学生端正自己的学习态度，建立良好的价值观。那么应该如何更好的开展体验式的教学，是很多教师应该重视与解决的问题。在此，我将提出几点建议，希望可以对广大物理教师有所帮助。
一、创设物理教学情境，让学生在体验中进步
教师要想使学生积极主动的参与到体验式教学活动中，开展有效的体验式学习，可以在课上进行情境设置，让学生在这种情境式的教学中增强体验，并加强物理知识的学习。所谓的情境式教学，指的是教师在教学过程中，根据已有的课程计划，积极地设置一些以具体形象为主的教学场景，让学生对学习的知识要点有一个直观、具体、形象的理解，从而带动学生学习积极性，便于学生理解记忆，同时还可以提高学生的学习效率以及教师的教学质量。物理是一门实践性的学科，因此，应该让学生在现实生活中积极的学习、运用物理，才可以更好的掌握知识要点。而高中物理教师需要做的，便是将学生需要掌握的物理知识，有技巧的融入到情境模式之中，让物理科学与学生生活进行更好的结合，增强学生体验式学习的感觉，让学生自动的接收物理知识。比如，在教授学生有关超重和失重的知识要点时，教师可以安排学生在电梯里进行体验和感受，然后再进行知识讲述，在进行课堂导入时，可以让学生先针对在电梯里面的感受进行讨论。通过这种现实情境的导入以及学生之间的讨论与交流，可以给学生更大的思考空间，增强他们的体验感，从而更好地理解与掌握有关失重与超重的知识。
二、让学生学会自我探究，提高学生独立思考能力
新课改倡导学生作为课堂的主人，让学生在学习中能够主动参与，积极自主的进行探究。所以，高中物理教师在教学中，要给学生充足的时间以及空间，让学生能够有条件进行自主学习。通过这种方式，让学生在物理学习中进行独立思考、独立操作、自主探究，自己去体验物理科学的魅力和应用价值，提高学生在物理课堂上体验学习的针对性和有效性，从而提高学生的动手能力、独立思考能力以及创新与探究能力。比如，教师在向学生讲述有关重力的知识前，可以让学生通过向高空抛物来体会重力的含义；在讲述有关反作用力的知识时，可以让学生通过用手拍击篮球来感受反作用力的存在。这种让学生自己体验学习的方法，能够让学生通过较为直观的感受来了解有关知识的具体概念与含义，从而提高学生的理解能力，提高教师教学的质量与水平。
三、让物理学科与生活相结合，进行生活式体验学习
学生在平时课堂中学习到的物理知识，往往会受到课堂的限制，没有办法更深层次的理解以及运用。而这些限制可以通过增强学生的课后体验来完成。所谓课后体验，其实就是学生在获取到课堂物理知识的基础上，联系生活中的问题，设计一些学生感兴趣并且可以完成的体验式活动。通过这些活动，让学生能够学以致用，加强对物理的学习兴趣，用物理来解决现实中的问题。比如，教师在讲述电磁感应一节时，可以让学生在课下自己寻找吸铁石来进行游戏体会。学生将针或者其它的铁制物品藏到比较隐蔽的地方，然后利用吸铁石进行寻找。或将两块吸铁石放在一起，看它们是怎样相斥和相吸的。这种方式，不仅可以让学生更好地理解电磁感应这一物理现象，更会让学生发现物理知识在生活中的有效运用，可以为生活增添很多乐趣，从而使学生更加喜欢物理这一学科。
四、将学生分组，进行互动式体验学习教师可以将班级里的学生进行分组，让他们进行互动式的体验学习。这种方法，不仅可以增加学生之间、师生之间的情感交流，还可以让学生学习到其它的学习方法、思维方式，从而互相启发、相互借鉴，共同进步。同时，通过小组体验式教学活动的开展，还可以营造出良好的集体学习氛围，能让学生体验到团队学习的乐趣，促进学生集体意识和团队精神的培养。比如，学习“摩擦力”一课时，在保证学生已经掌握到基础知识后，教师可以先对班级里的学生进行分组，让每组学生分别利用不同的物品进行有关摩擦力的实验。在实验之中，小组里的成员要共同合作，进行有关实验的演示，并且在实验中对摩擦力的大小以及方向都要进行详细的记录，最后再将实验记录交给教师进行点评。这种互相分工，共同努力的学习方式，可以在很大程度上提高学生的学习兴趣。总而言之，要想提高体验式教学法在高中物理教学中的有效应用，一定要先实现教学与实践的有机结合，并且根据学生自身的状况，选择有效的方法激发学生的学习兴趣，培养学生动手能力、实践能力、创造能力等，从而在提高学生学习效率的同时，保证教师的教学质量。
参考文献:
[1]任艳红.课堂体验式教学,让物理教学回归生活[J].新课程学习(中),2014,(04).[2]朱良宏.浅议高中物理实验教学技巧[J].理科考试研究,2014,(11).[3]邓科发.物理体验式高效教学的实践与思考[J].中学生数理化(教与学),2012,(11).
第二篇：高中物理翻转课堂教学研究论文
摘要：在当前时代背景下，诸多教育工作者都在为教学模式的高效性做研究。就目前我国实际的高中教学课堂中，学生受益较深，实践价值较高的翻转课堂模式是非常有必要进行深刻的研究的。随着教师在教学过程中的深入探究，发现翻转课堂对于高中物理教学课程来说有很大的帮助。可以从根本上提升学生的自主探究能力和团队协作能力，这样的课堂效果对于高中学生的物理学习来说是有重大意义的。
关键词：高中物理；课堂教学；翻转课堂
一、翻转课堂的现状
翻转课堂的实践在我国是比较晚的，最开始的普及源于导学案的教学模式，翻转课堂进入高中课堂后，效果越来越显著，才引起广大教育工作者进行深入研究，从理论层面的分析到实践操作的探讨，都有了很大的进展，高中物理课堂教学中对于翻转课堂的教学研究更是有突出的进展，对于高中物理教学来说，单纯的课堂教学和理论知识并不能很好的满足学生对于物理知识的需求和理解，所以从翻转课堂出发，结合高效课堂的模式，可以给高中物理教学课堂提供很大的帮助。
二、翻转课堂的特性
在我国传统的教学方式中，教师大多是进行传授，不与学生进行互动探讨等环节，在逐渐演变的过程中，教师的职责慢慢的转变成了辅助学生完成学业的角色，这样的角色转化有其必然的因素，但学生在学习的过程中却没办法很好的享受学习的过程。对于高中学生来说，物理知识更加的难以消化和理解，纯理论性的知识对于具有很高实践意义的课程来说，是不能完整的传递所有知识面的，所以我们在研究的过程中，应该不断研究改变传统教学模式的弊端。翻转课堂的实践很好的弥补了这一环节，在传统教学固有的模式下，开拓了新的方式方法去提升学生的学习效率。课堂教学过程中教师的讲解，课后作业中教师帮学生巩固知识，这是传统的方式，而翻转课堂在此基础上，加快了学习进度。课前学习知识，在随堂教学的过程中解决学生遇到的疑难点，这也是翻转课堂教学模式的核心表现，从深层次的教学体系中看，就是更高效化的教学结晶。根据高中物理教学不同课程不同内容，翻转课堂可以有效的针对每个学生在每个环节的遗漏做出相应的教学辅助。教师可以在教学过程中更多的侧重于帮助学生完善知识面的内容，而不是给学生灌输纯理论知识。这样的翻转课堂是非常有效的。
三、翻转课堂在物理教学中的应用
在高中物理课程中，翻转课堂以知识点的切入为主，包含不同背景和概念的应用型教程都融入到课堂中，从根本上帮助学生更好的融入到物理学中来。在高中物理课程的力学、光学、电学和热学等内容的传统教程上，教师始终很难将所有内容都在课堂中完成，这样的课程进度对于学生来说是非常不合逻辑的。传统课程中教师需要处理的内容非常多，涵盖的知识面和教学侧重点很难实现统一，这样就不得不把一节课的内容划分为两节课去教学，对于学生来说是不必要的课时，对教师来说还没有完全做到位，这样的教学是有缺陷的。教师在实践过程中发现，翻转课堂可以很好的将教学重点突出，按标准的课时进行教学，在课堂中不断强调重点，突破课程中的难点，是非常有效率的教学方式。学生在上课前的自学和预习也很好的提升了学生在课堂中的收获。物理学历史的内容对于高中物理课程来说，也是不可或缺的一个重要部分。物理学史对于学生理解物理现象，熟悉物理知识是非常关键的，物理学史在翻转课堂中可以得到很好的应用，让传统物理学教学的单一现象得到改善，也在很大程度上提升了学生对于物理学的兴趣。传统教学过程中，教师对于学生理解物理概念的判断主要来源于学生是否背会记熟了公式，而在翻转课堂教学中，教师就可以更好的判断学生是否完整的理解了教学重点和学科内容，是否将此环节完全掌握等。这样的翻转课堂教学对于整个高中物理教学来说，才是最具价值的课堂。学生在学习过程中，可以不断突破传统教学的束缚，在听的层面上开始想，在想的过程中实现做，在做的过程中完成练，在练的过程中完全掌握。这样的课程帮助学生能够尽快的熟悉物理学概念，习惯物理课堂教学，不再把物理知识当成单一的概念性知识，而是把物理学知识更好的利用到现实生活中，有自己的思考和应用，不仅可以很好的完成学业，还可以从根本上提升物理学的价值。学生在课后的作业中不仅可以回顾翻转课堂中的教学内容，还可以更好的重现翻转课堂的教学情景，这样为学生留下了更多的巩固知识的余地。
四、总结
通过近期的研究和实践发现，翻转课堂教学模式不仅改变了教师在教学过程中的角色，也在很大程度上提升了学生在学习过程中的参与程度。学生在翻转课堂教学过程中不仅可以很好的代入自己，还非常愿意参与思考和讨论，对于高中物理教学来说，翻转课堂的教学模式是非常有价值的，在之后的高中物理教学常规课程中，更多的实践和检验可以让翻转课堂有更多的提升空间，为高中物理教学提供更好的帮助。
参考文献：
[1]董辉.翻转课堂研究及思考[J].边疆经济与文化，2013（05）
[2]黄燕青.翻转课堂中微课程教学设计模式研究[J].软件导刊，2013（06）
[3]朱宏洁,朱赟.翻转课堂及其有效实施策略刍议[J].电化教育研究，2013（08）
第三篇：单元体验式教学研究
单元体验式教学研究
摘要：单元体验式教学研究，是在教学管理实践中总结出的一种教师教研方式。它将教育科研融入日常教学工作，助力教师解决无研究时间、无专业引领、无实践路径的突出问题，改进教师教学行为，提高课堂教学质量，简单易行见实效。“单元”是将重要研究方法整合为一个研究流程，教师“体验”基本科研过程，经过若干个“单元体验式”研究即可持续优化各种教学行为，逐渐形成自己的教学风格。
关键词：单元体验式教学研究；教学行为改进；教育科研方法
中图分类号：G40-034 文献标志码：A 文章编号：1673-9094（2018）04A-0035-04
单元体验式教学研究是在教育理论观照下，运用科学的研究方法，发现、理解和感悟教育教学规律的研究，是解决实际问题的教学实践活动。它是教师针对一个教学问题，经历基本科研流程，改进某种教学行为的探究过程，是行动研究法在教学工作中的具体应用，提供教育理论和教育实践紧密结合的一条途径，为一种创新的教研方式，简称“体验式研究”。其中的“单元”，包含聚焦研究问题、进行现状调查、查阅文献资料、提出研究假设、开展实践验证、总结行为变化等六个基本要素，是教师教学研究的基本单位，具有改变教师个人教学行为的特定功能。
一、价值追求
体验式研究是教师关于个人的教学研究。“体验”注重个体的深度参与、内在感受和系统思考，在丰富的实践情境中，教师关注自己的教学，发现自己的不足，研究自己的课堂，解决自己的问题，持续改变自己的教学样态。体验式研究是教师掌握研究方法的教学研究。“单元”是进行教育科研活动的载体和平台，在研究过程中突显研究的环节，将富有特点的孤立方法整合成基本流程，是教师一次教科研历练的过程。体验式研究是教师改变教学行为的教学研究。它聚焦教师在教育观念指导下指向教学内容的系列教学管理动作，在具体教学实践中具有很强的目的性。这也是体验式研究的本意。
单元体验式教学研究具有独特的价值追求：
1.解决实践中的真实问题
研究源于工作需求，帮助教师把握教育教学的基本原理及学生成长规律，树立精益求精的科研精神，研究结果提供教育教学工作的新行为。
2.优化日常教学工作方式
合理分配工作时间，研究过程真实，研究方法适切，教师由经验性思维向探究性思维转变，教育实践由经验的水平提升到理性的高度。
3.体验教育科研基本过程
教师聚焦研究问题，增强逻辑思维能力，形成科学的工作态度，具备培养学生探究能力的基本知识和能力，促进教师更新教育观念与提高专业素养。
如果我们拓宽学校教学管理思路，支持每位教师在日常教学中开展单元体验式教学研究，形成学校浓厚的教学研究氛围，教师在整个研究过程中亲身经历、贯穿情感、内化生成，不断修正自己的教学行为，教学的有效性就会不断增加，教师专业发展水平不断提升，我们就获得了大面积提高学校教学质量的一条重要途径。
体验式研究与教学工作一样，都是教师的一种工作常态，但在本质上又不同于教学工作。体验式研究是以创造性地探索未知的教学内容、手段和方法，以改变教学行为为主要任务，是在理论指导下开展工作；教学工作是依据课程标准，以学生可接受的方式，对知识进行传承的教学活动，是在经验基础上进行工作。体验式研究强调科学探究，关注逻辑线索，突显规律认识，注重行为变化，体现理论联系实际。
二、基本过程
体验式研究是教师在一定的时间和空间范围内研究活动的集合。它关注研究的问题化、情境化和操作性要求，抓实教师研究过程，引导教师真实思考，扎实运用研究方法，促进教学行为切实改进。这个过程最重要的工作就是做研究笔记，主要采取“三??一”的形式：教师在办公桌上放一本理论书籍、一个笔记本、一支签字笔，有时间就学习理论，有想法就实施验证，有做法就记录下来。将研究活动融合在日常工作中，这是真实研究的保证。
为了确保此项工作有序推进，我们选择六个样本学校进行试点，涵盖公办、民办学校，高中、初中、小学学段，教研组、年级组、学校层级，经过努力取得了令人满意的效果。现结合泗阳县双语实验学校周淑青老师的研究案例《绘本辅助习作教学――培养学生乐于表达的兴趣研究》阐释研究过程。
1.聚焦研究问题
教师经历丰富的教学情境，产生诸多教学困惑，体验式研究以此为基础，在研究过程中更新视角、深入思考，在视而不见、听而不闻的司空见惯中，发现问题、梳理问题、表述问题，分析自己的教学症结所在。教师可以通过各级各类的评优课、示范课、研究课展开研究活动。教师在这些课例中投入了大量的精力，容易发现存在的突出问题，通过实地调查、查阅文献、提出假设、实践验证等环节，将学术性知识转化为解决实际问题的操作性措施，优化教师的教学行为。
例证：每周四的三年级习作指导课，孩子们就开始犯愁，习作题布置后无从下手，上交的习作内容贫乏、语言平淡、言不达意，缺乏真情实感，许多教师认为这是正常现象。参与体验式研究后，我开始关注这种现象，感觉到习作教材是以主题安排为主，缺乏内容规定性和指导有序性，很少有循序渐进的习作基本功训练，习作教学效果依赖教师个人素养。教师在习作课上往往简单地提一下基本要求，缺乏有效的指导，读读范文就草草收场，导致学生没有兴趣，加上学生缺乏生活经验，写不出真情实感也就不奇怪了。究其原因，是缺少习作教学资源和教师习作指导行为不当。
2.开展调查研究
现状调查是教学行为改进的逻辑起点，必须掌握目前教学状况的具体事实。教师本人可以对课堂教学进行录音和录像，访谈其他教师观察结果，对学生进行询问，通过听反映、看现场、查资料的方式，将学生谈话、课堂观察、教学设计、试卷分析等第一手资料进行记录，并及时整理分析调查材料。在充分占有大量事实的基础上，反思自己教学行为中存在问题的根源，根据教学经验探寻改正策略。
例证：针对这一问题，我开始积极寻找学生习作的源头活水。首先对同组的老师进行问卷调查，了解同年级其他班级习作指导课的教学现状，老师们在习作教学中遇到的困惑。其次抽取五个班级的学生进行问卷调查，和个别学生进行谈话交流，了解他们是否喜欢习作指导课、为什么害怕习作、对习作课堂有何期待。调查结果表明，大部分学生对习作课是不喜欢的，学生缺乏生活经验，缺乏创作想象力，不乐意表达自己的想法。但有一个令人欣喜的发现，就是学生对绘本阅读很感兴趣，看完绘本都很乐意交流讲述，即使平时很少讲话的学生，也能根据绘本中的插图叙述一二。因此，我确定了一个研究主题“绘本辅助习作教学，培养学生乐于表达的兴趣”，进行绘本习作教学研究。
3.查阅文献资料
查阅文献是教师教学行为改进的基本保证，提供教学观念内化的理论支持。在确定研究问题后，就要围绕中心内容，阅读各种教育文献，广泛查寻网络信息，切实研究相关资料，捕捉解决问题的行动措施，帮助我们对研究的问题有初步的认识。体验式研究是就事论事的研究，研究实际存在的问题，但也要有理有据，对实际问题做出必要的理论分析，加强经验上的总结、理论上的提升，发现解决实际问题的基本途径。
例证：对于习作教学中的困惑，我向有经验的老师进行请教，上网查阅了一些相关的习作策略，才发现近几年已有人把绘本阅读运用到习作指导课中，而且很有成效。于是，我搜集了有关绘本阅读、绘本教学、习作教学的文献资料，学习作文教学理论和相关专业知识，及时了解绘本习作和习作教学动态。我还积极参加台湾著名作家花婆婆方素珍的“儿童绘本阅读理论与实践”专题研讨会，研读管建刚的《我的作文教学主张》以及彭毅的《图画书》，在组内积极开设绘本习作研讨课，不断提升自身绘本习作教学水平。
4.提出研究假设
提出假设是教学行为改进的中心环节，是发展教师思辨能力的重要路径。结合文献研究和实地调查结果，采用分析、综合的思维方法，揭示具体事实的内在本质联系，提供比较可靠的研究假设。正确的假设以客观性、操作性和预测性为主要特征，往往是在教学现场产生灵感，包括遵循的原则、具体的路径、采用的方法等。研究假设将丰富的经验上升到科学理性的高度，通过心智活动进行推理，将模糊的认识转化为清晰的认识，引导问题得以顺利解决。
例证：通过现状调查和研习文献资料，我真正认识到，绘本中的图画与文字相辅相成，共同叙述一个完整的故事，利用绘本进行习作教学深受孩子的喜爱。我经过深入思考、反复论证，提出一种假设：如果能够充分挖掘绘本中丰富的语文学习因子，利用图画的张力引导学生展开丰富的想象，链接学生生活实际，就能唤醒学生习作的愿望，激发学生乐于表达，培养学生的写作能力，提高学生的写作水平。
5.进行实践验证
实践验证是教学行为改进的修正过程，是整个体验式研究的关键步骤。教师要把研究假设放在每天的课堂中去验证，在实践中甄别结论真假，判断行为优劣，对理性认识进行修改，采取系列行动得出可靠的结论，从而改进原有的教学行为。学校领导、科研人员、学科同行通过观察课堂教学，对教师教学行为进行观测，检验是否与教学状况相适应，来评估研究假设的有效性，使教学行为趋于完善。
例证：按照自己的设想，我在每次的习作教学中都渗透绘本学习，逐渐有了自己的习作教学思路，形成了合理的习作指导行为。举一例说明，我根据台湾作家几米《童年下雪了》中的一篇故事《卤蛋》，进行《我的愿望》习作教学的过程。
上课伊始，我出示文中关于卤蛋吃饭前、过马路、睡觉前的祈祷画面及文字，学生迅速联想到自己生活中的类似经历，马上兴致盎然，积极探讨愿望是什么。经过师生共同讨论，总结出愿望就是自己心里最看重的?|西，表达愿望就是说出最真实的想法。我又引导学生想象：卤蛋考试前，他又会许下什么愿望呢？激起学生自由创作的欲望，引发了学生第一次动笔。各人写好后，我及时组织大家结合绘本内容进行交流。学生发现卤蛋的愿望真是很奇特，但不会完全实现，那么我们会有什么愿望呢？引发学生第二次动笔。本次习作指导课，经过讨论愿望、卤蛋的愿望、自己的愿望三个阶段启发引导，依托绘本画面激发学生想像，学生们很容易写出了自己的愿望，在首尾各加一段，一篇习作就轻松地完成了。
我特别邀请教研组内老师参加此次活动，围绕绘本习作教学进行研讨。他们一致认为本课习作教学很成功，同时也提了许多建设性意见，完善了我的绘本习作教学思路。我的探寻还带动了组内全体老师积极参与研究，形成了深厚的绘本习作教学研究氛围。在此基础上，我又将绘本习作教学经验进行总结，以《小绘本 大课程――我谈绘本习作》为题开设讲座，与全校老师进行分享，并且送教下乡帮扶薄弱学校，产生了良好的社会影响。
6.总结行为变化
体验式研究不需产生关于教学的普遍规律，需要研究结果适合于任教对象的教学情况，关注是否形成新的教学行为，要求教学行为变得更加有效，教学质量有明显提高。
例证：通过一学期的体验式研究，我不再是按部就班走传统的习作教学程序，而是在教学过程中不断优化习作指导策略，注重学生表达兴趣的培养，发展学生的语文能力。我惊喜地发现学生习作态度发生了很大的变化，大部分学生对习作显示了浓厚兴趣，能依据绘本提供想象的空间进行有效的创造，进行扩写、仿写和续写，学生表达欲望强烈，有话想说、有话可说，找到了写作的乐趣，习作水平稳步提高。所有这一切，都源于自己习作教学指导行为的改进。
上述六个环节组成的“单元”是一个整体，各环节也可根据实际情况多次运用，先后顺序也可做适当调整。在研究过程中，要记好研究笔记，积累原始资料，随着研究工作的推进，不断将资料进行加工和提炼，变成具有概括性的研究结论，增强自己的教学理解能力，感悟到自己的教学思路。这样的研究促成教师对教学现状的认识和对教学实践的改进。
三、效果体现
根??六所试点学校反馈，教师响应迅速、参与率高，不少教师痴迷于这种教研方式，在日常教学中密切关注自己的研究问题，教学成绩高于平行班级。大家一致认为，这种教研方式好理解、切入快、易操作、有实效，容易形成学校的研究氛围，具有较大的推广价值。体验式研究经历完整的教学研究流程，重方法、重体验、重过程，积累丰富的探究经验；体验式研究基于教师自己的实践，体现从实际问题出发，到探究教学规律，再到转变教学行为的真实过程；体验式研究侧重于教学细节研究，解决了教师自己的教学问题，得出了自己的研究结论，优化了自己的教学行为，取得了自己的教学成绩。
教师亲身体验教育科研过程，通过查阅理论文献、深度思考和课堂实践，不断改进教学行为，对研究主题的领悟就会达到一定水平，研究问题由现象的认识上升到本质的认识，研究结论由个别的实践转化为普遍的运用，特别希望自己的研究经验与他人共享，产生强烈的公布研究成果的欲望，这时撰写论文已是顺理成章。每位研究教师都可以把自己在体验式研究中积累的一些个别性、碎片化、浅层次的研究素材，凭借自己的深入思考和精细表达能力，形成一篇优秀的论文，做一次精彩的报告，这在本地试点工作中已得到验证。教师在撰写研究论文的过程中，还要细心地做好研究笔记的整理、分析和归纳工作，力求把握新时代教学改革的走向，随时观察现象、总结经验和充实资料，经常与同行交流研究信息，这样不仅可以丰富论文的具体内容，还能提升论文的学术水平，充分体现成果的社会价值。完成一个体验式研究的周期一般是一个学期，每次解决一个小问题，得出一个小结论，经过若干个“单元”研究即可形成自己的系列论文，构建自己的成果体系。
通过单元体验式教学研究，教师将在新的高度、深度和精度上，从新视角反思自己的教学工作，有新动力强化自己的理论学习，用新观念组织自己的教学活动。教师体验式研究的时间可能有长短不同，研究的水平可能有高低不同，研究的成果可能有多少不同。但是，教师以“单元”为载体实施“体验”的教学研究过程，改进了自己的教学行为，解决了教学中的实际问题，适应当前教学变革的要求，也发展自己的探索能力，更好地实现一名教师从“经验型”向“学术型”的转变。正是在这样的行为改进过程中，教师实现了教学水平的突破，同时也促进了学校教学管理向纵深方向发展。
责任编辑：丁伟红
Unit Experiencing Research and Teachers’ Teaching Improvement
WANG Tong & WANG Wen-hui
（Siyang Bureau of Education，Siyang 223700，China）
Abstract： Unit experiencing research is a kind of teachers’ research summarized in teaching administration.It integrates educational research into daily teaching，which helps teachers solve the problems of lack of research time，professional guidance，and practical path so that teachers can improve their teaching behaviors and heighten the quality of teaching effectively.“Unit” means that the important research methods are integrated into a procedure of research，and that teachers experience the basic process of scientific research.As a result，a number of “unit experiencing” research can continuously optimize various teaching behaviors and teachers can gradually construct their own teaching styles.Key words： unit experiencing research； teaching behavior improvement； research method
第四篇：高中物理“磁场”教学研究
专题讲座
高中物理“磁场”教学研究
张宇（北京市育英中学，高级教师）
一、磁场主题的学科知识的深层次理解
（一）《磁场》的知识结构
本主题内容按如下的线索展开：
磁场概念的建立和描述——磁场对电流和运动电荷的作用——安培力和洛仑兹力的应用。这样安排，知识的逻辑结构比较清晰，也符合学生的认知规律。
本主题可以分为三个单元。第一单元主要内容为：通过演示实验使学生对磁场有了一定的感性认识，在此基础上，利用科学的方法来描述磁场。本单元可以分为三节课。第 1 节在初中相关知识的基础上，通过磁体间的作用、小磁针指南北的性质和奥斯特实验等现象认识到在磁体、地球和电流周围存在磁场，认识到磁体与磁体、磁体与电流、电流与电流之间的作用力是通过磁场发生的。第 2、3 两节学习了磁场的描述。磁场具有强弱和方向，磁场的这种性质可以用磁感应强度进行定量描述，也可以用磁感线定性描述。第二单元学习磁场的一个性质：磁场对通电导线的作用力——安培力。第三单元学习磁场的另一个性质：磁场对运动电荷的作用力——洛伦兹力，以及带电粒子在匀强磁场中的运动，里面穿插了洛仑兹力的应用，尤其是在现代高新科技中的应用。这样安排，从初中知识讲起，注重了循序渐进，先宏观后微观，注重了知识的依次生成。
（二）《磁场》在学科知识体系中的地位及相互关系
学生在初中已经学习了简单的磁现象，头脑中初步建立了磁场的概念。在本模块我们刚刚学习了静电场，对于磁场，可以通过和电场类比进行教学。比如磁感应强度与电强场度类比；磁感线与电场线类比；安培力、洛伦兹力和电场力类比。类比是一种重要的学习方法，它不单单是从旧知识发展新知识的生长点，同时通过对比，使学生辩析两者的不同，从而对知识的理解更深入。另外，通过类比学习，也可以发展学生的求同思维和变异思维，培养学生的思维能力。
本主题内容对学生的空间想象能力比较高，电流周围的磁场、安培力和洛伦兹力等内容都涉及到不同物理量之间的空间关系。在教学中注意通过立体图和平面图（三视图）之间的转化来培养学生的空间思维能力。
带电粒子在磁场中的运动轨迹是圆周，解决这类问题，对平面几何中圆的知识应用较多，通过习题训练，可以培养学生应用数学知识解决物理问题的能力。
本主题涉及到很多实际应用，课本中涉及到磁电式电流表、电视显像管、回旋加速器、质谱仪等，课后习题涉及到电流天平、速度选择器、磁流体发电、电磁流量计等。通过这些内容可以激发学生的学习兴趣，可以使学生树立理论联系实际的意识，还可以训练学生把实际问题转化成物理模型的能力。
注意物理学思想与方法的渗透。新课标教材首次引入“电流元”这个物理量，就像质点、点电荷、试探电荷一样，电流元也是一个理想化模型。另外，电流元还涉及到“微元法”这一物理思想。其实我们在引导学生分析电流在非匀强磁场受力时，需要用到微元法，这次课改把微元法纳入教材内容，提醒我们在课堂上应该有意识、有步骤地渗透物理思想和方法。
本主题的教学内容，对后续知识的学习是重要的基础。比如选修 3-2 中电磁感应、交流电和选修 3-4 中的电磁场和电磁波。
（三）对磁感应强度概念的深入理解 1．磁感应强度的几种定义
磁感应强度是描述磁场的基本物理量，已知一个磁场的磁感应强度的分布，就可以确定运动电荷、电流在磁场中受到的作用力。磁感应强度 B 是和静电场的电场强度 E 相对应的物理量。静电场对电荷有作用力，静电场可以用检验电荷在电场中各点受到的力来研究，电场强度 E 定义为 E=F/q。研究 磁场也要引进一个检测的物体，由于磁场对运动电荷、电流有作用力，对通电线圈有力矩的作用，所以可以采用这三种物体作为检测磁场的物体，采用不同的检测物体，也就相应地给出了磁感应强度 B 的不同定义。
2.下面介绍常见的磁感应强度的三种定义方法。
(1)用一段通电直导线受到的磁场力来定义
通电直导线在磁场中受到力的作用，这种力叫做安培力。实验表明，如果直导线的长度为 L，电流为 I，垂直放在匀强磁场中，作用在导线上的安培力大小为 F=ILB。由此可以定义磁感应强度 B，即 B=F/(IL)。
这种定义方法是用一小段通电导线作为检测物体，安培力能够演示，形象直观，便于学生接受。中学教科书多采用这种定义方法，在中学物理实验室用来测量 磁感应强度的电流天平就是根据这个原理设计的。但是这种方法确定的是一小段通电导线所在范围内磁感应强度 B 的平均值，只有对匀强磁场，给出的才是各点的 B ；对于非匀强磁场，不能给出各点的 B，因此，对学生建立磁感应强度的概念有不利之处。
(2)用通电矩形线圈受到的力矩来定义
面积为 S 的小矩形线圈，通以电流 I，当线圈平面跟磁场平行时，线圈所受磁场力的力矩为 M=BIS，由此可给出 B 的定义式，即 B=M/(IS)。
由于线圈等效于一个小磁针，线圈在磁场中受到的作用力相当于小磁针受到的作用力。所以用线圈作为检测物体来研究磁场，与历史上对磁场的认识过程比较一致，某些普通物理教科书中有采用这种定义方法的，但是由于线圈总有一定的大小，所确定的也是线圈范围内的磁感应强度 B 的平均值，不能严格地确定磁场中各个点的 B。
(3)用运动电荷受到的磁场力来定义
实验表明，运动电荷在磁场中要受到力的作用，这个力叫做洛伦兹力。运动电荷 在磁场中某点所受磁场力的大小跟电荷量 q、运动速度 v 以及该点的磁感应强度 B 有关系，还跟运动方向与磁场方向间的夹角有关系，当电荷运动的方向垂直于磁场时所受的磁场力最大，且 F=qvB，由此可给出磁感应强度 B 的定义式，即 B=F/(vq)。
电磁学是研究电磁场与电荷间相互作用及运动规律的，电磁场对电荷有作用 力，通过电场对电荷的作用力引入了电场强度 E，与此对应，通过磁场对运动电荷的作用力来引入磁感应强度 B。从理论上讲，这种定义 B 的方法也比较本质、严谨，所以许多教科书中采用这种定义方法，但这种定义方法比较抽象，要求学习者有较高的抽象思维能力和推理能力。
磁感应强度还有一个名称叫做磁通密度，即它在数值上等于通过与磁场方向垂直的单位面积的磁通量大小，反映了该处磁感线的疏密情况。这种定义方法可以把描述磁场的两种方法磁感应强度和磁感线有机地结合起来，便于学生理解。
3.《磁场》知识的拓展
磁的应用非常广泛，随着传感器技术的不断发展，和磁有关的霍尔元件得到广泛应用，我们下面主要介绍霍尔效应及其应用。
霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。霍尔效应是磁电效应的一种，这一现象是霍尔（A.H.Hall，1855—1938）于 1879 年在研究金属的导电机构时发现的。后来发现半导体、导电流体等也有这种效应，而半导体的霍尔效应比金属强得多，利用这现象制成的各种霍尔元件，广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面。霍尔效应也是研究半导体材料性能的基本方法。通过霍尔效应实验测定的霍尔系数，能够判断半导体材料的导电类型、载流子浓度及载流子迁移率等重要参数。
在半导体薄片两端通以控制电流 I，并在薄片的垂直方向施加磁感应强度为 B 的匀强磁场，则在垂直于电流和磁场的方向上，将产生电势差为 U H 的霍尔电压。
根据霍尔效应，人们用半导体材料制成的元件叫霍尔元件。它具有对磁场敏感、结构简单、体积小、频率响应宽、输出电压变化大和使用寿命长等优点，因此，在测量、自动化、计算机和信息技术等领域得到广泛的应用。
由于通电导线周围存在磁场，其大小与导线中的电流成正比，故可以利用霍尔元件测量出磁场，就可确定导线电流的大小。利用这一原理可以设计制成霍尔电流传感器。其优点是不与被测电路发生电接触，不影响被测电路，不消耗被测电源的功率，特别适合于大电流传感。
如果把霍尔元件按预定位置有规律地布置在物体上，当装在运动物体上的永磁体经过它时，可以从测量电路上测得脉冲信号。根据脉冲信号就可以传感出该运动物体的位移。若测出单位时间内发出的脉冲数，则可以确定其运动速度。
2010 年北京高考就考察了霍尔效应及其应用，题目如下：
23.（18 分）利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器，广泛应用于测量和自动控制等领域。本题在题干中介绍了霍尔效应的现象和产生机理等相关知识，考察学生联系实际，建立物理模型，应用所学知识解决实际问题的能力。在第 3 问还提出一个开放性问题 “利用霍尔测速仪可以测量汽车行驶的里程。除此之外，请你展开“智慧的翅膀”，提出另一个实例或设想。”本设问给学生提供了一个对问题进一步探索研究的空间和平台，引导学生学以致用、关注社会、关注身边的生活。应该说，这样设问，体现了课程改革的基本理念，对提高学生的科学素养、对中学物理教学起到了良好的导向作用。
二、《磁场》主题的教学策略
《磁场》主题的教学重点是，第一，学生在认识磁场的基础上正确理解磁场的描述方法，即理解磁感应强度这个概念以及磁感线的物理意义。第二，磁场对通电导线或运动电荷的作用力，即安培力和洛伦兹力。本主题的难点是应用磁场对运动电荷的作用规律来分析粒子在磁场中的运动，以及和磁场有关的实际应用。
（一）《磁感应强度》教学策略
磁感应强度是电磁学的基本概念之一，是本主题的重点。磁感强度概念的引人、方向的规定、大小的定义都可以通过和电场强度类比来学习，通过学习，可以让学生体验类比这种科学研究方法。但磁感强度方向的规定用小磁针 N 极的受力方向，磁感强度的大小利用电流受力来定义，这又比电场强度定义更复杂，往往使学生产生混淆。
有的教材中引人电流元这个理想模型，就像质点、点电荷、试探电荷一样，电流元也是一个理想化模型。另外，电流元还涉及到“微元法”这一物理思想。在用 V-t 图像求位移时，学生已经接触过微元法，电流元的引人可以让学生进一步体悟“微元法”这一物理思想。
磁感应强度是用比值定义法来定义的。比值定义法 是物理中最常用的定义物理量的方法，类比电场强度，结合微元法，使学生进一步巩固比值定义法。
《磁感应强度》教学案例
1.磁感应强度的方向
小磁针在磁场中静止时，它的 N、S的指向是唯一确定的，拨动它，它将发生转动，但当它重新静止时，又回到原来的指向。所以物理学中就把小磁针静止时 N 极所指的方向规定为该点的磁场方向，即磁感应强度的方向。或者说，小磁针N极的受力方向或S极受力的反方向为该点的磁感应强度的方向。
2.磁感应强度的大小
问题：小磁针确定磁场的方向非常方便，但无法确定N、S 极在磁场中的受力大小，怎么确定磁场的强弱呢？
磁场除了对磁体有力的作用外，还对通电导线有力的作用。我们可以根据通电导线在磁场中的受力情况来描述磁场的强弱。请学生猜想磁场对电流的作用力和哪些因素有关？
做好如图所示的定性演示实验：
（1）磁场力大小和悬线的偏角正相关，为了现象明显，悬线不能太短。演示时注意装置的摆放，让学生便于观察偏角的大小。
（2）当偏角不同时，要慢慢移动磁体使导线相对于磁体的位置不变。（3）分别接通1、2和1、4，改变导线通电部分的长度，保持电流大小相同，比较偏角大小。
（4）保持通电部分长度不变，改变电流的大小，比较偏角的大小。
定量实验表明：当通电导线和磁场垂直时，它受力的大小与导线的长度 L 成正比，又与导线中的电流 I 成正比。即 F ∝ IL。或者 F/IL= 定值。这个定值的大小可以反映磁场的强弱，定值越大，表明磁场越强。
为了反映磁场中各点的磁场强弱，在物理学中，把很短一段通电导线中的电流 I 与导线长度 L 的乘积 IL 叫做电流元。电流元和质点、点电荷一样都属于理想化模型。有了电流元这个模型，我们就可以定义 磁场中每一点磁场的强弱 , 即磁感应强度的大小。
定义：当导线和磁场垂直时，若电流元 IL 在该点所受磁场力为 F，则磁感应强 度 B 的大小大小等于 F 与 IL 的比值。
对于该定义，应该强调以下几点：
• 磁感强度 B 的单位特斯拉 T 由定义式确定，1T=1NAm • 定义的前提条件是导线和磁场垂直。
• 在磁场中同一点，F/IL= 定值。即某点磁感应强度 B 与电流元 IL、及其受力 F 无关。
• 磁感应强度 B 的方向并非 F 的方向，二者互相垂直，B 的方向为小磁针 N 极的受力方向。
作为对磁感应强度这个概念的的复习巩固，可对比磁场和静电场，比较磁感应强度和电场强度的异同。两者都用比值法定义物理量，其基础是力与电荷量、电流元成正比，比值反映了场的强弱；二者也有明显不同，从方向看，静电力与电场强度的方向总是相同或相反，而磁场对通电导线的作用力方向与磁感强度的方向总垂直。从大小看，某试探电荷在电场中某位置受静电力的大小是一定的，而某电流元在磁场中受的磁场力大小还与通电导线如何放置有关，定义式的成立条件是磁场和导线垂直。
（二）《磁感线》教学策略
用磁感线描述磁场的强弱和方向，由于有初中基础和前面电场线的学习，理解起来并不困难。但由于磁感线的分布是空间的，而不是平面的，应该通过演示实验来加深认识，教学中应注意培养学生学习的空间想象力。可以采取 “一图多画”的办法，即对于同一个物
-1-1理情景，从不同的角度用图形来描绘，可以先画出立体图，然后转化成不同的平面图，像正视图、侧视图和俯视图。
《磁感线》教学案例
1.磁感线
明确曲线上每一点的切线方向跟这点的磁感应强度方向一致，或者说与静止于该点的小磁针 N 极所指的方向一致。
可以用铁屑在磁场中的分布情况来模拟磁感线的形状。这是因为细铁屑在磁场中磁化成小磁针，轻敲玻璃板，铁屑就会有规则地排列起来，模拟出磁感线的形状。
明确磁感线只是为了研究问题方便而假想的一系列曲线，磁体周围并不真正存在磁感线。
引人磁感线后，让学生对比电场线和磁感线，并明确： • 两者都用切线方向描述场的方向，用疏密描述场的强弱；
• 电场线是不闭合的，始于正电荷，终于负电荷；磁感线是闭合的，没有起点和终点。学生明确了用磁感线来描述磁场的强弱和方向后，可以引导学生研究几种常见的磁场，加深理解，同时也为进一步学习提供具体的磁场形式。
学生在初中已经学习过条形磁体、蹄形磁体、同名磁极间、异名磁极间的磁感线。比较熟悉通电螺线管周围的磁场。高中阶段我们在复习以上磁场的基础上，应该把通电直导线和环形电流的磁场作为重点。
首先用细铁屑模拟出通电直导线的磁感线，使学生认识到通电直导线周围的磁感线是以导线上各点为圆心的同心圆。然后用小磁针来确定磁感线的方向。把实验现象用图形表示出来，和学生共同总结出安培定则。
为了培养学生的空间想象能力，可以引导学生做一做图形转换，先画出通电直导线周围磁场的立体图，然后转换出平面图。首先让学生识记两个表示方向的符号 × 和 · 的意义，然后带领学生画出纵剖图，图中的符号 × 和·表示磁感线的方向。接着再让学生画出俯视图和仰视图，图中的符号 × 和·表示电流的方向。引导学生比较仰视图和俯视图，两图描述同一磁场的磁感线，一个是逆时针，而另一个是顺时针，所以我们描述环形磁场方向的时候，必须明确观察的角度。由于磁感线的分布是空间的，而不是平面的，所以我们有必要演示磁场的空间分布情况，图中的实验装置给学生看一看，学生马上有豁然开朗的感觉。
对于环形电流的磁场，从磁感线的描述、磁场方向的确定到安培定则的得出，由于有直导线的磁场作为铺垫，教师只要做好演示实验，归纳和总结大可让学生完成，一方面是给学生一个练习的机会，另一方面也可以培养学生的思维能力和科学表述能力。
最后，教师可以引导学生把环形电流和通电直导线以及通电螺线管的磁场做一做分析对比。我们可以把环形电流分割成无数个电流元，每一个电流元可以看成是一个通电直导线，环形电流的磁场可以认为是这些电流元的磁场进行矢量叠加得到的。从另一个角度看，环形电流也可以看作只有一匝的通电螺线管，从磁场分布情况看，通电螺线管可以等效成一个条形磁体，环形电流可以等效成一个小磁针。通过这样的类比，使学生对电流的磁场形成一个统一的认识，另外等效思想也为学生分析具体问题提供了一个非常方便的办法。比如下面问题：
如图所示，两个完全相同的闭合导线环挂在光滑绝缘的水平横杆上，当导线环中通有同向电流时(如下图)，两导线环的运动情况是()A.互相吸引，电流大的环其加速度也大 B.互相排斥，电流小的环其加速度较大 C.互相吸引，两环加速度大小相同 D.互相排斥，两环加速度大小相同
尽管学生还没有学习左手定则，但我们可以用等效方来分析本题，把两个环形电流等效成一对小磁针，靠近的两端为异名磁极相互吸引，所以两个导线环互相吸引，又由于牛顿第三定律，相互作用力大小相等，而两环完全相同，由牛顿第二定律可知，两环加速度大小相同。所以正确答案为 C。本题也可以把环形电流分割成无数的电流元，每两个相对的电流元电流方向相同，相互吸引。
2.分子电流假说
安培分子电流假说，尽管教学要求不高，但对培养学生的物理思维有非常重要的价值，使学生感受物理理论的和谐、统一。进一步理解磁现象的电本质，使学生体会由事物的表面现象挖掘其本质原因的思维过程，培养思维的深刻性。
有必要让学生知道，“假说”是用来说明某种现象但未经实践证实的命题。在物理规律和物理理论建立的过程中，假说常常起着很重要的作用。它是在一定的观察和实验的基础上概括和抽象出来的。安培分子电流就是在“通电螺线管磁场与条形磁铁的磁场极为相似”这一事实的启发下，结合环形电流磁场的特点，经过思维发展而产生出来的，这种从表面现象的简单相似到本质的内在联系的发展，体现了物理学深刻而又简洁之美。
安培电流假说把电流的磁场和磁体产生的磁场很好地统一起来，利用它可以很好地解释磁化和消磁这两种物理现象。
（三）《磁场对通电导线的作用力》教学策略
对于安培力的大小，在前面定义磁感应强度的大小时学生对磁场和导线垂直的情况已经了解，通过公式变形，很容易得到安培力大小的公式。这里需要学生理解当导线和磁场不垂直的情景，安培力大小如何确定。安培力、电流和磁感强度三者方向的空间关系是教学难点。教学中首先做好演示实验，学生在实验现象的基础上，建立三维坐标系，标清三者的方向，正确理解三者之间的空间关系，并得出左手定则。
安培力、电流和磁感强度三者方向的空间关系是培养学生空间想象能力的好题材，要使学生能够看懂立体图，并能熟悉地转化成平面图，如各个角度的侧视图、俯视图和剖面图。让学生养成作图分析问题的良好思维习惯，需要一定量的习题来训练和巩固。
学习安培力后，可以把安培力和静力学及平衡状态进行综合命题，培养学生的综合能力。通过练习，使学生树立电磁学问题转换为力学问题、把陌生问题转换成熟悉问题的转换意识。这类问题，把三维立体情景转化为同一平面内的共点力平衡，做好平面受力图，养成受力分析的好习惯，是解决这类问题的关键。
《磁场对通电导线的作用力》教学案例
1.安培力的方向
做好演示实验，引导学生认真观察记录、分析实验现象。记录和分析的过程本身就是培养学生空间思维能力的过程，要很好地把握。如图，把实验结果用三维坐标图记录下来；并学习教材介绍的左手定则验证实验现象。分别改变磁场方向和电流方向，先让学生用左手定则预测安培力的方向，然后用实验验证。为了让学生熟练掌握左手定则，这时可以安排练习让学生熟悉左手定则的应用。比如下题。
在下列各图中，分别标出了磁场 B 的方向，电流 I 方向和导线所受安培力 F 的方向，其中正确的是
当然本题也可以改编为电流、磁感线、安培力三个方向，知道其中两个，判断第三个物理量的方向。
对于导线和磁感线方向不垂直的情况，往往学生感到困难，先让学生观察演示实验，转动磁极，使磁感线和导线方向夹角不是 90 度，学生通过悬挂导线的偏转认识到，安培力的方向不变，大小减小。然后作图分析。比如图中的情形，磁感线和电流方向不垂直，由实验结果知安培力的方向垂直纸面向里。这里，可以和学生一起复习立体几何的一个定理：如果一条直线垂直于平面内两条相交的直线，则该直线和平面垂直。可见，不管电流和磁感线夹角如何，安培力一定既垂直于电流，也垂直于磁感线，即垂直于电流和磁感线所确定的平面。这种情形也可以用左手定则来判断安培力的方向，但注意磁感线是倾斜穿过掌心。如图所示的情形，安培力应该垂直纸面向里。分析下面习题：
关于左手定则的使用，下列说法中正确的是（）
A.在电流、磁感应强度和安培力三个物理量中，知道其中任意两个量的方向，就可以确定第三个量的方向
B.知道电流方向和磁场方向，可以唯一确定安培力的方向 C.知道磁场方向和安培力的方向，可以唯一确定电流的方向 D.知道电流方向和安培力的方向，可以唯一确定磁场方向
我们知道，不管电流与磁场夹角如何，安培力方向不变，所以知道电流方向和磁场方向，可以唯一确定安培力的方向。所以正确选项是Ｂ。
左手定则涉及三个物理量的方向，三维图的立体感强，具有直观、形象、逼真等特点，而学生的空间想象力还不强，教学中要重视对三维图形的识读训练。2009 年北京高考第 23 题以电磁流量计为背景命题，很多考生就是因为对电磁流量计的立体图读不懂而导致丢分。但三维图在表达方向、夹角和力的图示等方面不如二维图形表达得清楚、准确，因此，有效地训练如何恰当地用用侧视图、俯视图和剖面图等表达很有必要。比如让学生练习把图示的立体情景转换为平面图。2.安培力的大小
首先让学生明白两种特殊情况。从磁感应强度大小的定义式变形，很容易得到电流与磁场方向垂直时，安培力 F=BIL。另外，让学生明确当电流和磁场方向平行时，安培力为 0.再引导学生根据等效替代关系，对磁感应强度进行矢量分解，把磁感强度 B 沿平行于电流和垂直于电流两个方向分解为 B2 和 B1。则 B2 分量对电流的安培力为零，所以磁场对电流的安培力为 B1分量对电流的安培力。
这里应该让学生体会由特殊到一般的研究思路以及等效替代的物理思想。明确了安培力的大小和方向，应该引导学生把安培力和电场力做对比：电荷在电场中某点受到的静电力是一定的，方向与电场强度的方向同向或反向。而电流在磁场中受到的安培力大小和电流与磁感线的夹角有关，方向与磁感强度的方向垂直。
安培力的规律学完后，我们可以和学生分析两根平行通电导线之间力的作用，作为安培力知识的应用。以习题的形式给出以下问题让学生分析：
两根平行的通电导线，其电流方向如图所示，请分析：(1)I1 在 I2 处产生磁场 B1 方向？(2)I2 受到 I1 磁场的作用力如何？(3)I1 受到 I2 磁场的作用力如何？
分析时注意引导学生做出平面图，可以画出正视图（剖面图）；也可以画出俯视图来分析。课堂上让学生把两个图都画一画，对培养学生的空间思维能力是很有帮助的。
磁电式电流表是安培力的一个重要应用。学生在实验中多次使用过电流表和电压表，也知道它们都是由表头改装而成。有进一步学习表头的结构和原理的动机和兴趣。如果条件允许的话，先让学生观察实物，找到磁体、极靴、铝框、铁质圆柱、线圈、螺旋弹簧、指针等构件。了解它们之中哪些是固定的，哪些是可动的。然后利用结构图引导学生进行分析。
a.在线框转动范围内，线框所在的B的大小和方向如何？
由于极靴的作用，极靴与铁质圆柱间的磁场都沿半径方向，而且在同一圆周上，磁感强度 B 的大小相等。
b.线框转动过程磁力大小变化否？ 线圈无论转动到什么位置，线圈平面都跟磁感线平行，左右两边受到的磁力大小不变。c.在线框转动时，螺旋弹簧阻力如何变化？
随着线圈转动，螺旋弹簧形变变大，弹簧阻力变大。进一步研究表明，弹簧阻力和线圈转过的角度成正比。
d.电流与指针偏角的关系？
当线圈停止转动时，安培力和阻力对线圈产生的转动效果相当，可见电流越大，指针偏角越大，指针偏角和电流大小成正比，所以电流表刻度均匀。
（四）《磁场对运动电荷的作用力》教学策略
关于洛伦兹力的方向教学，在安培力知识的基础上，通过提出问题、进行猜想和假设，然后通过实验验证、分析论证，使学生经历一次实验探究过程。对于洛伦兹力的大小，引导学生由安培力的表达式推导出洛伦兹力的表达式，使学生经历一次理论探究过程。
阴极射线管的实验，当学生看到磁体使亮线发生弯曲时，觉得非常新奇、刺激，可以大大激发起学生的好奇心和求知欲，因此做好这个实验非常重要。
《磁场对运动电荷的作用力》教学案例
1.洛伦兹力的方向
提出问题：安培力是磁场对电流的作用力，电流是电荷定向移动形成的，那么安培力的实质是否是磁场对运动电荷的作用力呢？
猜想和假设：如果安培力的实质是磁场对运动电荷的作用力，那么它们应该遵循同样的物理规律 —— 左手定则。
实验验证：介绍阴极射线管，让学生明白电子流的运动方向。介绍磁体如何放置，让学生明确磁场的方向，然后让学生运用左手定则来预言，电子流将向哪边偏转。当学生看到亮线弯曲，而且和自己的预言完全吻合时，会感到非常兴奋。
分析论证：我们把运动电荷受到的力叫做洛伦兹力，运动电荷和电流在磁场中受力都遵循左手定则，可以推断，安培力是洛伦兹力的宏观表现。知道了安培力和洛伦兹力的关系，接下来通过类比学习，明确洛伦兹力既垂直于带电粒子的运动方向，也垂直于磁场方向，即垂直于运动方向和磁场方向所确定的平面。当运动方向和磁场方向垂直时，洛伦兹力最大；当运动方向和磁场方向平行时，洛伦兹力为零。
如果运动电荷为负电荷，电流方向和电荷运动方向相反，这种情况，学生很容易弄错，需要用习题来强化，比如练习1，知道磁场方向、运动方向和受力方向，让学生判断运动粒子的电性。像练习2 这样的题目其实并不严谨，因为磁场并不是唯一确定的，它可以是在竖直平面内和运动方向夹角不为零的任意方向。
与学习安培力的方向一样，培养学生的空间想象能力同样是本节课的重要任务，比如我们可以结合三维坐标来让学生分析磁场方向、电荷运动方向和洛伦兹力方向三者关系。比如练习3.同时本题还用到电场力，学生在完成练习的同时，也在进行二者的对比：洛伦磁力的方向和磁场垂直，电磁力的方向和电场平行。
2.洛伦兹力的大小
首先让学生理解推导洛伦兹力大小公式的思路。先明确推导的出发点：安培力实际是洛伦磁力的宏观表现，即一段导线所受安培力等于该段导线内所有电荷定向移动所受洛伦兹力的合力；其次建立推导的物理模型：长为 L 的静止的通电导线，它受到的安培力除以导体内定向移动的带电粒子数目，即为每个运动电荷所受到的洛伦兹力。再分析电流强度和电荷定向移动之间的关系，让学生回顾电流的微观表达式。抓住了上述线索，思考和讨论就有了方向。
即使明确了推导思路，推导过程对大部学生来说还是有一定难度的，教学中 可以采取“搭梯子”的办法。比如通过思考题的办法给学生进行逐步提示：
思考：
（l）如何用（单位体积内含的运动电荷数 n，每个电荷电量为 q，电荷的平均定向移动速率是 v，导线的横截面积是 S）n、q、v、S 来表示通电导线中的电流强度 I ？
（2）如何从合力的观点出发用洛仑兹力 f 来表达安培力 F 的值？（当通电导线垂直于磁场时）
F = IBL = Nf（N 为导线中电荷总数）
（3）如何求得 N ？（4）能否根据上面的关系，推出一个运动电荷垂直于磁场方向运动时受到的洛仑兹力的大小。
（5）适用条件是什么？
洛伦兹力的计算公式 F=qvB 是在导线与磁场垂直的情况下导出的，这个公式只适用于电荷运动方向与磁场垂直的情况。如果电荷的运动方向和磁场不垂直，应该如何处理，教师提出问题后，应该让学生独立完成。对于有困难的学生，可以让他们参照上一节电流和磁场不垂直的情况来处理。
洛伦兹力对运动电荷不做功，是带电粒子在磁场中运动的重要特点。可以引导学生分析讨论得到。比如让学生思考下面几个问题：洛伦兹力一定垂直于粒子的运动方向，它对粒子的速度有何影响？当一个力和物体的运动方向总是垂直的，它是否做功？带电粒子在磁场中运动时，它的动能如何变化？在此基础上，让学生完成以下练习：
电子以速度 V，垂直进入磁感强度为 B 的匀强磁场中，则（）A、磁场对电子的作用力始终不变 B、磁场对电子的作用力始终不做功 C、电子的动量始终不变 D、电子的动能始终不变
用力学规律来分析洛伦兹力和粒子的运动的关系，使学生意识到带电粒子的运动规律和宏观物体的一样，分析电学问题的总的思路就是把它转换成力学问题。
可以启发学生也可以利用运动电荷所受的洛伦兹力来定义磁感强度，这样不仅拓宽了学生的视野，更重要的是揭示了磁现象的电本质，把 B=F/(qB)与 E=F/q 相比较，它们都是用比值的方法定义物理量。然后让学生对电场和磁场、静电力和洛伦兹力进行对比。
• 电场力和洛伦兹力的比较
1.在电场中的电荷，不管其运动与否，均受到电场力的作用；而磁场仅仅对运动着的、且速度与磁场方向不平行的电荷有洛伦兹力的作用。
2.电场力的大小 F ＝ Eq，与电荷的运动的速度无关；而洛伦兹力的大小 f=Bqvsinα, 与电荷运动的速度大小和方向均有关。3.电场力的方向与电场的方向或相同、或相反；而洛伦兹力的方向始终既和磁场垂直，又和速度方向垂直。
4.电场力既可以改变电荷运动的速度大小，也可以改变电荷运动的方向，而洛伦兹力只能改变电荷运动的速度方向，不能改变速度大小
5.电场力可以对电荷做功，能改变电荷的动能；洛伦兹力不能对电荷做功，不能改变电荷的动能。
6.匀强电场中在电场力的作用下，运动电荷的偏转轨迹为抛物线；匀强磁场中在洛伦兹力的作用下，垂直于磁场方向运动的电荷的偏转轨迹为圆弧．（学完《带电粒子在磁场中的运动》补充）
3.电视显像管的工作原理
这部分内容体现了物理知识与科学技术的联系，培养学生理论联系实际的作风。对于实际应用问题，不必深究技术细节，重点是理解其应用的物理原理，从实际问题中抽象出物理模型。
电子显像管中，电子枪利用了热电子发射和加速电子的原理，这一点和示波管是相同的。而显像管的偏转线圈应用了磁场对运动电荷的洛伦兹力作用，即磁偏转；而示波管用电场来控制电子的运动轨迹，即电偏转，由于磁偏转可以使偏转角为任意值，所以显像管的屏幕面积更大。
电子技术中的扫描应用的物理原理是速度的合成，学生只要明白电子的水平运动是竖直方向的磁场控制的，而电子的竖直分运动是水平方向的磁场控制的即可。
（五）《带电粒子在匀强磁场中的运动》教学策略
《磁场》主题的教学难点是带电粒子在磁场中的运动，尽管在课程标准中没有明确要求，但作为洛伦兹力的应用，对培养学生的分析能力和应用能力有重要的作用。
因为粒子的运动对学生来说比宏观物体的运动抽象，学生缺乏感性材料。可以采用了先实验探究，再理论分析推导的顺序。带着实验得到的感性材料，再用学过的知识进行理论分析，从理论的高度推导出实验现象的必然性，这样先实验观察再理论论证比较符合一般的认知过程。也降低了学习的难度。如果学生整体水平比较高，也可以采用先理论分析，再实验验证的顺序，给学生提供高强度思维训练的材料。作为带电粒子在匀强磁场中运动的知识在现代科学技术中的应用实例，质谱仪和回旋加速器也是本节课的重要内容，可以培养学生的综合运用力学知识和电学知识的能力。
《带电粒子在匀强磁场中的运动》教学案例
首先让学生了解洛伦兹力 演示仪的结构和原理。电子枪产生的电子射线可以使玻璃泡内的稀薄气体发出辉光，显示电子的运动轨迹。电子运动速度的大小可以通过加速电压来调节。两个相隔一定间距的环形线圈（亥姆霍玆线圈）之间产生匀强磁场，磁场的方向和两线圈中心的连线平行，即与电子运动方向垂直。磁感应强度的大小可以通过调节励磁线圈的电流来调节。
实验演示：
1.不加磁场观察电子射线的轨迹。
2.加上和电子运动方向垂直的匀强磁场，观察电子射线的轨迹。
3.保持电子速度不变，通过调节励磁电流改变磁感应强度，观察圆形轨迹如何变化。4.保持磁感强度不变，通过调节加速电压改变电子运动速度，观察圆形轨迹的半径变化。
理论推导：
垂直射入匀强磁场的电子，它的初速度和所受洛伦兹力都在垂直于磁场的同一平面内，没有其他作用使粒子离开这个平面。洛伦兹力始终垂直于粒子的运动方向，只能改变速度的方向，而不能改变速度的大小，它的效果就是粒子做匀速圆周运动的向心力。
1.洛伦兹力提供向心力 qvB=mv/R 2.所以轨道半径 R=mv/qB 根据轨道半径的表达式，分析粒子的速度和磁感强度对轨道半径的影响，和刚才的实验现象相印证。
进一步提出问题：若增大粒子运动的速度，由刚才分析知轨道半径会增大，它运动一周所需的时间（周期）如何变化？
2有学生认为速度变大，周期变小；也有的认为速度ｖ增大，圆的周长变大，周期变小。这两种想法考虑的都不全面，提示学生必须推导出周期的数学表达式进行分析。由此培养学生利用数学知识分析物理问题的意识和能力。
1.圆周的周长为 S=2πR 2.周期为 T=2πR/v 3.把轨道半径 R=mv/qB 代入得 T=2πm/(qB)由周期的表达式可知，周期和粒子的运动速度及轨道半径无关，周期大小取决于磁感强度和粒子的比荷。
对于带电粒子在磁场中的运动，要求学生明确两种情况： 1.若带电粒子的运动方向与磁场方向平行 v∥B，f = 0，→ 匀速直线
2.若带电粒子的运动方向与匀强磁场方向垂直 v ┴ B，f ┴ v，f = C，匀速圆周运动。
三、学生学习中常见的错误与问题分析与解决策略
（一）前知识引起的负迁移，导致学生对新知识理解性错误
对于磁场，可以通过和电场类比进行教学。类比学习，可以让学生由旧知识很快迁移到新知识上。但是随着学习的深入，往往有同学不去注意电场和磁场两者的区别，造成理解上的错误。因此我们更应该注意新旧知识之间的差别，防止出现负迁移。
1.关于磁场的产生
我们知道，在电荷或带电体周围存在电场；根据麦克斯韦理论我们知道，变化的磁场也可以产生电场。但磁场的来源比电场就复杂的多，对此，学生往往容易引起混乱。教师在恰当的时机应该进行归纳和概括，以澄清学生的错误认识。
我们知道，磁体周围存在磁场，电流周围也存在磁场，学习完安培电流假说，我们知道二者在本质上是一致的，即磁现象的电本质，而电流是电荷定向移动形成的，总而言之，运动电荷的周围产生磁场。历史上有一个著名的实验叫罗兰实验，在带电的绝缘圆盘附近设置一个小磁针，起初小磁针由于地磁作用指向南北方向，但是，当圆盘转到起来，小磁针有了新的指向，说明转动的圆盘周围产生了磁场，其实质是圆盘上的电荷随圆盘发生定向移动从而产生磁场。但是我们刚才所进行的是不完全归纳，如果有同学概括归纳为：一切磁场都是由于电荷运动而产生的，这就是错误的。因为我们后面还会学习到麦克斯韦理论，变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，可见电场和磁场还可以互相感生，可以脱离电荷而存在。所以在教学中，我们既要引导学生对知识进行归纳和总结，提炼出最本质、最简洁的统一规律，又要注意理论的严谨，为以后的学习留下知识的增长点。
2.关于磁感应强度概念
由电场强度过渡到磁感应强度，因为其物理思想相同，所以学生接受起来非常容易。但磁感应强度的方向和大小的定义并不是根据同一个物理事实，这一点往往造成学生的错误理解。所以学完以后，一定要注意引导学生比较磁感应强度和电场强度这两个概念的异同。
两者的相同点：都用比值法定义物理量，其依据是力与电荷量或电流元成正比，比值反映了场的强弱；但是我们更应该引导学生分析两者的区别，从方向看，静电力与电场强度的方向总是相同或相反，而电流或运动电荷所受的磁场力方向与磁感强度的方向总垂直，因为磁感强度的方向是用小磁针 N 极的受力方向来定义的。从大小看，某试探电荷在电场中某位置受静电力的大小是一定的，而某电流元在磁场中受的磁场力大小还与通电导线如何放置有关，磁感应强度定义式的成立条件是磁场和导线垂直。对于这些区别，学生很容易混淆，我们可以通过一些辨析题来加深理解：
(1)磁场中某处的磁感应强度大小，就是通以电流 I，长为 L 的一小段导线放在该处时，所受的磁场力 F 与 I、L 乘积的比值。
错误原因：学生机械地记忆公式，不注重物理公式的成立条件。电流在磁场中受的磁场力大小与导线如何放置有关，磁感应强度定义式的成立条件是磁场和导线垂直。
(2)一小段通电导线放在某处不受磁场力的作用，则该处一定没有磁场。错误原因：没有正确地区分电场力和磁场力。试探电荷在电场中某位置受电场力的大小是一定的，若电场力为零，则该处的电场强度一定为零；但是，磁场不同，当导线和磁场方向同向时，即使磁感强度不为零，也不受到磁场力的作用。
(3)垂直于磁场而放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向。
错误原因：概念掌握不准确，磁感应强度的定义中，大小和方向从不同的角度来定义。磁感强度的方向是用小磁针 N 极的受力方向来定义的，而磁场力方向与磁感强度的方向总垂直。(4)一小段通电导线放在磁场中 A 处时受磁场力比放在 B 处大，则 A 处磁感应强度比 B 处的磁感应强度大。
错误原因：由于电场强度产生的负迁移，对于电场，场强大，同一电荷受力大。而通电导线受到的磁场力和该导线如何放置有关。
(5)因为 B=F/IL，所以某处磁感应强度的大小与放在该处的电流元 IL 的乘积成反比。
错误原因：不理解比值定义法，垂直放在某处的电流元，所受的磁场力和电流元 IL 的乘积成正比，即比值不变，这个比值就是磁感应强度。所以磁感应强度和电流元 IL 的乘积无关。
（二）对磁场力认识模糊，导致分析错误
磁体和电流周围都存在磁场；磁体和磁体之间、磁体和电流之间、电流和电流之间都存在相互作用的磁力；对于种类繁多的磁场力，往往容易引起学生混乱。如何判断磁体受到的磁力方向？初学者往往找不到明确的思路。他们往往根据 同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引来判断，就可能得到错误的结论；而对于电流对磁体的作用方向更是无从下手。其实问题的根源还在学生没有深入理解磁感应强度的概念，我们把小磁针Ｎ极的受力方向规定为该处磁感应强度的方向，由此我们可知，磁体的Ｎ极受力方向就是该处的磁场方向，而Ｓ极受力方向是该处磁场的反方向。从场的角度认识和分析磁场力才是科学的思维方法。分析下面例题来澄清学生的模糊认识：
1.如图所示，弹簧秤下挂一条形磁铁，其中条形磁铁 N 极的一部分位于未通电的螺线管内，下列说法正确的是
① 若将 a 接电源正极，b 接负极，弹簧秤示数减小 ② 若将 a 接电源正极，b 接负极，弹簧秤示数增大 ③ 若将 b 接电源正极，a 接负极，弹簧秤示数增大 ④ 若将 b 接电源正极，a 接负极，弹簧秤示数减小 A ①② B ①③ C ②③ D ②④
常见错误：根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，若将 a 接电源正极，b 接负极，通电螺线管下端是 S 极，而条形磁体下端是 N 极，相互吸引，所以弹簧秤示数增大。出现这样的错误，说明学生对磁场的认识还不到位，还是停留在磁体间相互作用的感性认识水平。
解决这个问题，应该让学生认识到 磁体和电流周围都存在磁场；磁体和磁体之间、磁体和电流之间、电流和电流之间都存在相互作用的磁力；它们间的作用力是通过磁场而发生的。而磁场力的方向取决于磁场的方向。对于磁体受到的磁场力，磁体 N 极受力方向和磁场方向相同；S 极受力方向和磁场方向相反。对于电流或运动电荷在磁场中的受力方向，根据左手定则来判断。本题中弹簧秤的示数变化取决于磁体受到的磁场力，首先要根据安培定则判断通电螺线管内部磁场的方向。若将 a 接电源正极，b 接负极，螺线管内部磁场方向向上，所以磁体 N 极受力方向向上，S 极受力方向向下，但 N 极受到的磁场力大于 S 极受到的磁场力，合力方向向上，弹簧秤示数变小。所以本题正确答案为 B。
2.条形磁铁放在水平桌面上，它的上方靠近S 极一侧悬挂一根与它垂直的导电棒，如图所示(图中只画出棒的截面图)．在棒中通以垂直纸面向里的电流的瞬间，可能产生的情况是
A ．磁铁对桌面的压力减小 B ．磁铁对桌面的压力增大 C ．磁铁受到向左的摩擦力
D ．磁铁受到向右的摩擦力
常见问题：很多同学碰到这个问题，首先想到去分析通电导线对磁体的作用力，他先画出导线周围的磁感线分布情况，再分析磁体的 N 极和 S 极的受力情况，这样分析，把问题复杂化，导致无法求解。
解决这类问题，要启发学生应用逆向思维。由于牛顿第三定律同样适用于电磁力，我们可以先分析磁体对通电导线的作用力，先画出磁体周围的磁感线，再根据左手定则判断出通电导线所受磁场力的方向，应用牛顿第三定律就可以判断磁体受到的磁场力。再对磁体进行受力分析，可以判断正确答案为 AC。
（三）对洛仑兹力方向判断有误，导致分析问题出错
洛仑兹力的方向判断也用到左手定则，四指所指的方向应该是正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向，出错往往是由于学生不注意运动电荷的电性正负，或运动方向的变化而导致洛仑兹力方向分析错误。请看下例：
3.如图所示，厚度为 h，宽度为 d 的金属导体板放在垂直于它的磁感应强度为 B 的均匀磁场中，当电流通过导体板时，在导体板的上侧面 A 和下侧面 A'之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应。设电流 I 是由于电子的定向移动形成的，请分析达到稳定状态时，比较导体板上侧面 A 的电势与下侧面 A'的电势的高低。
常见错误：在磁场中定向移动时所受洛仑兹力的方向判断错误，或者没有意识到电子带负电，电势高低判断错误。
本题首先要正确判断电子所受磁场力的方向，根据左手定则，四指指向电流的方向（或者说电子定向移动的反方向），可以判断洛仑兹力方向向上。上侧面聚集了多余的电子，下侧面缺少电子，由于电子带负电，所以下侧面带正电电势高。这样在导体内部又建立了电场，当电子所受的磁场力和电场力平衡时，就达到了稳定状态，上下两个侧面的电势差保持不变。
如果本题中的导电材料是半导体，靠空穴的定向移动形成电流，那么上下两个侧面哪个电势高呢？我们知道空穴带正电荷，由于磁场方向和电流方向不变，空穴定向移动所受磁场的方向也不变，即空穴所受洛仑兹力方向向上。所以上侧面聚集了带正电的空穴，上侧面电势更高。可见，对于不同导电材料，在磁场和电流方向相同的情况下，霍尔电势差的正负和载流子有关。洛仑兹力的方向随着电荷运动方向的变化而变化，当电荷运动反向时，洛仑兹力的方向随之而反向，很多学生因为思维定势，而导致出错。
4.如图所示，用长为 L 的细线把小球悬挂起来做一单摆，球的质量为 M，带电量为-q，匀强磁场的磁感应强度方向垂直纸面向里，大小为 B。小球始终在垂直于磁场方向的竖直平面内往复摆动，其悬线和竖直方向的最大夹角是 60。试计算小球通过最低点时对细线拉力的大小。
0
常见错误：
解：小球从静止开始运动到最低点的过程中，利用动能定理 mgL（1—cos60）=mv/2 得 v=√gL 当小球从左向右通过最低点时 T1—qvB—mg=mv/L 得 T1 =2mg+qB√gL。
本题出现错误是由于学生没有注意到当带电粒子的运动方向相反时，所受洛仑兹力的方向反向。造成答案不完整，反映了学生思维的严密性需要进一步加强。所以在动力学问题中如果出现洛仑兹力，一定要注意当粒子运动方向变化时，洛仑兹力方向随之而变化。补全另一种情况：当小球从右向左通过电低点时，洛仑兹力反向，有
T2 + qvB — mg = mv /L 得 T1=2mg—qB√gL。
（四）粒子在场中的运动分析不透彻导致错误
明确了粒子在电场和磁场中的受力特点，就可以根据动力学规律确定粒子在电场或磁场中的运动。学生必须综合应用电磁学和力学知识来进行分析推理，从而解决问题。这里面涉及到的知识点多，对学生逻辑思维能力要求比较高，学习过程中很多学生会出现困难。
要解决这个问题，就要培养学生良好的思维习惯。从受力分析入手，判断带电粒子的运动形式，再根据该种运动所遵循的物理规律来进行演绎推理。
5.如图所示，在竖直虚线 MN 和 M′N′ 之间区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，一带电粒子（不计重力）以初速度 v0 由 A 点垂直于 MN 进入这个区域，带电粒
220
2子沿直线运动，并从 C 点离开场区。如果撤去磁场，该粒子将从 B 点离开场区；如果撤去电场，该粒子将从 D 点离开场区。则下列判断正确的是
A ．该粒子由 B、C、D 三点离开场区时的动能相同 B ．该粒子由 A 点运动到 B、C、D 三点的时间均不相同
C ．匀强电场的场强 E 与匀强磁场的磁感应强度 B 之比
D ．若该粒子带负电，则电场方向竖直向下，磁场方向垂直于纸面向外
常见错误及错误原因分析：错选Ａ：不能正确理解洛伦兹力对运动电荷不做功，或者不会用动能定理分析粒子的动能变化。错选Ｂ：只是浅层次地根据三种情况下粒子的运动轨迹不同来猜测，没有根据各自的运动特点通过推理来确定不同情况下的运动时间。错选Ｄ：不能正确找出带电粒子所受电场力和磁场力的方向与电场和磁场方向之间的关系。
本题目既要求学生对磁场力和电场力的知识清晰，又要求学生会根据动力学规律来进行分析推理，对学生的分析综合能力要求较高。通过练习，使学生树立把电磁学问题转换为力学问题、把陌生问题转换成熟悉问题的转换意识。对于这类问题，养成受力分析的好习惯，根据受力情况和初始状态确定粒子的运动形式，再根据不同运动的物理规律进行推理分析，是解决这类问题的关键。
由题意，当电场和磁场同时存在时，带电粒子做匀速直线运动，电场力和磁场力二力平衡，它俩大小相等，qv0B=Eq, 可见Ｂ选项正确。若粒子带负电，电场方向竖直向下，则电场力竖直向上，磁场力与此相反，则磁场方向应该垂直于纸面向里，排除Ｄ。
若撤掉电场，只受磁场力，粒子做匀速圆周运动，运动时间应该等于弧ＡＤ的长度除以速度Ｖ0，又因为洛伦磁力不做功，动能不变。若撤掉磁场，只受电场力作用，粒子将做类平抛运动，在水平方向上的分运动仍为匀速直线运动，运动时间等于线段ＡＣ的长度除以速度Ｖ0，和电磁场同时存在时运动时间相同。所以运动时间应该为ｔD > ｔB ＝ｔC。平抛运动过程中，电场力对粒子做正功，由动能定理可知，粒子动能增大。所以ＥKB > ＥKC= ＥKD。
四、《磁场》学习目标的检测
根据课标要求，磁场主题的主要检查的知识点为磁感强度的定义以及磁感线，通电导线和运动电荷在磁场中的受力规律。但新课标更加注重学生能力的培养，“课程总目标”中明确提出，学习科学探究方法，发展自主学习能力，养成良好的思维习惯，能运用物理知识和科学探究方法解决问题。所以测试命题时应该以能力立意，在考察知识的基础上，更主要的是考察学生的理解能力、分析能力和应用能力。
１.两个粒子 , 带电量相等 , 在同一匀强磁场中只受磁场力而作匀速圆周运动。则 A.若速率相等, 则半径必相等 ； B.若速率相等, 则周期必相等 ； C.若动量大小相等, 则半径必相等 ； D.若动能相等, 则周期必相等。
尽管带电粒子在磁场中的运动没有在《课程标准》中专门提出，但作为洛伦兹力的应用，学生应该熟练掌握。本题综合应用洛伦兹力和匀速圆周运动的知识，推导出带电粒子在匀强磁场中运动的半径和周期表达式，再利用表达式来分析。其中又涉及到动能和动量的概念。
分析：洛伦兹力提供向心力，有 qvB=mv/R, 得半径Ｒ＝ mv/(qB), 周期Ｔ＝２πm/(qB), 由题干知，电量ｑ和磁感应强度Ｂ相同，要想周期相同，只需要粒子质量ｍ相同，周期Ｔ和粒子速率ｖ无关。要使半径Ｒ相同，应该是粒子的质量ｍ和速率ｖ的乘积相同，即动量大小相同。所以正确答案为Ｃ。
本题属于容易题，在掌握相关知识的基础上，经过简单的推理，就可以得出正确结论。
2.一束混合的离子束，先径直穿过正交匀强电场和匀强磁场，再进入一个磁场区域后分裂成几束，如图所示，若粒子的重力不计，则分裂是因为（）A ．带电性质不同，有正离又有负离子 B ．速率不同
C ．质量和电量的比值不同 D ．以上答案均不正确
本题难度较大，学生必须熟练掌握相关知识，并具有一定的分析和推理能力。首先根据粒子束在磁场中的偏转，应用左手定则来判断带电性。然后根据“径直穿过正交匀强电、磁场”这个条件分析出速度相同的结论。再根据粒子在磁场中轨道半径的不同来确定荷质比。本题实际是质谱仪的 物理模型，正交的匀强电、磁场是速度选择仪。
粒子都能沿直线穿过正交的电磁场，说明电场力和磁场力二力平衡，即ｑｖＢ＝Ｅｑ，速度ｖ＝Ｅ/B，所以几种粒子的速率都相同。进入右端的磁场后做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据左手定则，几种粒子都带正电。但它们的半径不同，由导出的结论Ｒ＝ｍｖ/(qB)，在速率ｖ和磁场Ｂ相同的条件下，ｍ /q 比值越大，半径Ｒ越大。所以正确选项为Ｃ。．如图 , 用丝线吊一个质量为 m 的带电(绝缘)小球处于匀强磁场中 , 空气阻力不计 , 当小球分别从 A 点和 B 点向最低点 O 运动且两次经过 O 点时()
A 小球的动能相同 B 丝线所受的拉力相同 C 小球所受的洛伦兹力相同 D 小球的向心加速度不相同
本题综合性较强，对学生分析解决问题的能力要求较高。首先它的受力情况复杂，运动也不是简单的匀速圆周运动，涉及到的概念有功、动能、向心加速度以及矢量和标量，物理规律有机械能守恒以及圆周运动的规律。首先根据洛伦兹力对运动电荷不做功的特点，丝线拉力也不做功，只有重力做功，由机械能守恒的条件，可以判断小球往返经过 O 动能相同。根据圆周运动向心加速度公式，a=v 2 /R,小球往返经过Ｏ点时向心加速度大小相同，方向都竖直向上，也相同，所以Ｄ选项错误。BＣ选项学生很容易错选，往往由于定势思维，忽略小球往返经过 O 时洛伦兹力方向相反。因为力是矢量，所以Ｃ选项错误。又因为经过此位置向心力相同，即重力、拉力和洛伦兹力的合力相同，洛伦兹力变向，拉力显然不同，Ｂ选项错误。所以正确答案为Ａ。
4.如图所示，质量为 m，带电量为 +q 的粒子，从两平行电极板正中央垂直电场线和磁感线以速度 v 飞入，已知两板间距为 d，磁感强度为 B，这时粒子恰能沿直线穿过电场和磁场区域(不计重力)。今将磁感强度增大到某值，则粒子将落到某极板上。当粒子落到极板上时动能为 ____________________。
分析粒子在电场或磁场中的运动，关键是把电学问题转化成力学问题。把粒子的受力分析清楚后，判断粒子做什么形式的运动，然后用动力学规律来解决问题。本题需要用到动能定理来解决问题，这里需要明确洛伦兹力不做功，以及电场力对粒子的做功情况。
根据“粒子恰能直线穿过电场和磁场区域”可知此时电场力和磁场力平衡，即电场力的大小就等于ｑｖＢ，“今将磁感强度增大到某值”，粒子将向磁场力方向偏转而做曲线运动，这种曲线运动既不是圆周运动，也不是平抛运动，求它的末动能我们可以根据动能定理。接下来分析各力的做功情况：洛伦兹力不做功，而电场力做负功，因为电场力是恒力，功的大小就等于电场力和沿电场线的位移ｄ/2 的乘积。由动能定理-qvBd/2=E k-mv /2，所以当粒子落到极板上时动能为 mv/2-qvBd/2
５.如图所示为电磁流量计示意图。直径为 d 的非磁性材料制成的圆形导管内，导电液体从左向右流动，磁感强度为 B 的匀强磁场垂直液体流动的方向而穿过一段圆形管道。则 a 点电势 b 点电势；若测得管壁内 a、b 两点间的电势差为 U，则管中液体的流量 Q ＝ ___________。（单位时间内流过导管横截面的液体体积叫做流量）
２
２
新课程目标明确指出，学习终身发展必备的物理基础知识和技能，了解这些知识与技能在生活、生产中的应用，关注科学技术的现状及发展趋势。能运用物理知识和科学探究方法解决一些问题。电磁流量计在实际中获得广泛应用，而它的基本原理我们用磁场的知识就可以解决。
导电液体中有大量的自由离子，当液体从左向右流动时，自由离子随之而发生定向移动，在磁场中将会受到洛伦兹力的作用。由左手定则可知，正电荷受磁场力向上，负电荷受力向下，这样ａ处有多余的正电荷，ｂ处有多余的负电荷，所以ａ点电 势高。这样ａｂ间就建立了电场，电场线由ａ指向ｂ，因此自由离子同时又受电场力的作用。当电场力和磁场力平衡时，ａｂ间电势差恒定，为Ｕ。设液体流动速度为ｖ，有ｑｖＢ＝ｑＵ/ｄ，而流量Ｑ为单位时间内流过导管横 截面的液体体积，即流量Ｑ等于流速ｖ和导管横截面积的乘积，Ｑ＝ｖπｄ/4=πUd/(4B)
６．如图，两光滑的平行金属轨道与水平面成θ 角，两轨道间距为 L，一金属棒垂直两轨道水平放置。金属棒质量为 m，电阻为 R，轨道上端的电源电动势为 E，内阻为２r。为使金属棒能静止在轨道上，可加一方向竖直向上的匀强磁场，求该磁场的磁感应强度
B 应是多大？
本题综合性较强，需要运用闭合电路欧姆定律、安培力和平衡条件等知识点来求解。总的思路是把电学问题转换成力学问题。做这类题的关键是做好受力分析，画出同一平面内的受力图。这要求学生能看懂三维立体图，明确磁感强度 B 垂直于导线。
沿斜面方向合力为零，则有 mg sin θ = F B cos θ(1)由安培力公式 F B = BIL(2)由全电路欧姆定律 I = E /(R + r)(3)联立(1)、(2)、(3)可得
B = mg(R + r)tan θ / EL
第五篇：小学生体验式作文教学研究
小学生体验式作文教学研究
摘 要： 作文教学是小学语文教学的重要内容，也是小学语文教学的难点。新语文课程标准强调将人文素养放在语文教育首位，主张小学作文“要感情真挚，力求表达自己对自然、社会、人生的独特感受”，提出作文教学要密切联系生活，作文要表现出对生活真实情感体验的写作理念。为了贯彻落实新课程标准，提高小学生的作文水平成为广大小学语文教师的追求，作者主要谈谈小学体验式作文教学思路。
关键词： 小学语文 体验式 作文教学
自从恢复高考以来，小学语文教学经历了三十多年的风风雨雨，成绩斐然，过程曲折。小学语文教学中的作文教学更是令人回味，各种教学模式百家争鸣、百花齐放。有读中学写，由仿到创――读写结合模式；自由选材，自由习作――自由作文模式；创设情境，激发情趣――情景作文模式；游戏引导，激发情趣――快乐作文模式；生活体验，创新习作――生活作文模式；情感入手，语感练习――语感作文模式；点拨思维，快速习作――快速作文模式；求异思维，创新习作――个性作文模式；话题鲜明，探究体验――研究性作文模式；科学实验，自由感悟――实验作文模式；话题鲜明，交际表达――交际作文模式；快乐体验，灵活习作――奇趣作文模式；双轨训练，灵活习作――双轨作文模式；科际融合，沟通习作――科际作文模式。各种模式都有自己的鲜明特点，能够快速提高学生的写作能力。
在新课程标准指引下的体验式作文教学有明显优势。随着社会的快速发展，特别是当今的信息化时代，社会发展日新月异，知识更新换代目不暇接，特别是手机阅读时代的到来，更是改变了人们的交际形式。生活在这样的时代，小学生的知识来源、知识结构、精神面貌都发生了巨大变化。这一切都改变了他们对知识、世界的认识，渴望自由，希望长大，主体意识逐渐觉醒。如果再使用以前的作文教学模式，就会限制思维，扼杀个性，导致小学生作文表现为“立意平庸，人云亦云，随大流说话，视作文为政治表态；宁肯呆板，不敢脱俗；宁取‘正确’，不嫌平庸；唯恐调子不高，灵魂不壮”。“违背抒真情，说真话的原则”（祝新华，《语文能力发展心理理学》）让小学作文教学陷入危机。笔者从以下几个方面具体谈谈小学体验式作文教学思路。
一、体验式作文教学，教师的指导至关重要
体验式作文教学强调学生的亲身经历，虽然每天学生都有自己的生活经历，但并不是每一件事都可以化作作文素材，小学生也没有办法把生活元素融入自己的作文。这就需要语文教师对学生进行指导，教师要结合近段时间语文教材中的知识点，引导学生注意自己的衣食住行，观察身边人的喜怒哀乐。这样就能激发小学生的写作文兴趣，帮助学生积累作文素材，也能反过来促使学生热爱生活。这种指导，既可以个别指导，又可以集体指导。教师可以允许学生把自己的宠物，把自己的布娃娃，带进课堂，让学生近距离观察，充分调动学生五官六感体验生活，积累作文素材。教师可以有目的地组织班级学生走进生活，进行社会生活实践。例如参与社区志愿活动，或者组织学生走进工厂，体验工人生活，等等。
二、体验式作文教学，学生动笔举足轻重
无论哪一种作文教学模式，学生如果不动笔，则永远都无法提高自己的写作文水平。动笔可以在学生体验的各个环节展开，也可以在许多活动中开展，不同的体验经历有不同的体验效果。
（一）游戏中动笔，写作兴趣得到激发。
教师有选择性地进行游戏活动，可以很好地激发学生写作热情。游戏是小学生进步的又一活动形式，而且包含写作素材，在游戏中学生会收获颇丰，可以“想人之所未想，言人之所未言”。例如在老鹰抓小鸡的游戏中，学生可以找到生活乐趣，体会到团结一致的重要性。当游戏结束后，教师立即组织学生进行写作，这样做，可以缓解学生做游戏的疲劳，使得学生愿意参与下一次的游戏，还可以让游戏过程在学生脑海中重演，让学生巩固游戏的乐趣，更为重要的是在体验中游戏提高了学生的写作能力。
（二）手工中动笔，写作能力得到巩固。
除了做游戏，还有很多体验活动可以让学生积极参与，手工制作是非常理想的体验形式。中国传统文化博大精深，手工制作也形式多种多样，把手工制作引入作文课堂，其魅力不可阻挡。如《做纸花》，通过观察、分解范作，让学生知道，纸经过捻、剪、折等方法，可制成美丽的纸花，还可启发他们利用技法变通，创造各种各样的纸花。在学生完成纸花制作后，用写作激活学生的内心世界，迸发学生的情感火花，学生写作能力提升效果也令人瞠目结舌。
学生动笔的时机很重要，关键需要教师不断引导学生动笔，在不同的体验阶段动笔，在不同的活动形式中动笔，学生动笔才是硬道理。
三、体验式作文教学，读写结合相得益彰
体验式写作的源泉，生活是写作的源头，但是要把写作的源泉化作写作素材，读不可缺少。小学语文教学中的阅读内容，为小学生的写作提供了很好的样式，而写作又延伸了阅读内容生命，读与写相辅相成。体验式作文教学必须强调读写结合。在小学体验式作文教学中，教师要引导小学生把阅读作为写作开始前的铺路石，也要教导学生善于把阅读内容融入作文中。读和写的相互配合有利于提高学生习作能力。
总之，小学语文体验式作文教学，可以激发学生写作兴趣，有利于提高学生创造能力，在体验中，小学生写作水平在潜移默化中提升。同时学生更加热爱生活，视作文活动为生活的重要组成，作文不再枯燥乏味，脱离生活，而是充满趣味与生机。此外，语文教师的引导在体验式作文教学中的地位在其他模式的作文教学中更为很重要。这也需要小学语文教师投入更多精力研究学生，对作文教学过程精益求精。
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