2022年《磁场对运动电荷的作用力》教学设计.docx

名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -名师精编 优秀教案【教学设计思路 】一般高中课程标准试验教科书物理选修 31 第三章第五节磁场对运动电荷的作用力既是安培力学问的连续,又是下一节带电粒子在匀强磁场中的运动的铺垫；高二的同学已具有肯定的观看才能和规律推理才能,对现象 猜想 理论推导 试验验证等科学争论方法有肯定的基础,本节课通过试验创设各种问题情形、引导,激发同学学习的爱好,促进同学思维；同学通过争论,体验科学探究的方法和过程,对物理学问能有进一步的懂得,从而把传授学问与才能的培育有机的结合在一起,让同学把握分析争论物理的基本方法与技能,为日后的学习及进行其它问题探究奠定基础；【教学目标 】1学问与技能：知道什么是洛伦兹力,会判定洛伦兹力的方向；知道洛伦兹力大小的推导过程；会利用本节课学的学问简洁说明电视显像管的工作原理；细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页,共 14 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -名师精编 优秀教案2过程与方法：通过对安培力微观本质的推测,培育同学的联想和推测才能；通过推导洛伦兹力的公式,培育同学的规律推理才能；通过演示试验,培育同学的观看才能；3情感态度与价值观：培育同学的科学思维和争论方法,引导同学观看、分析、推理才能；【教学重点、难点】重点：洛伦兹力方向的判定方法和洛伦兹力大小运算；细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页,共 14 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -名师精编 优秀教案难点：洛伦兹力运算公式的推导过程；【试验器材及教学媒体的挑选与使用】阴极射线管、电子感应圈、多媒体投影系统【教学方法 】讲授法、试验法、争论法；【教学过程 】引入：细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页,共 14 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -名师精编 优秀教案展现漂亮的极光图片,观看奇妙的极光短片；请问这些漂亮的极光一般显现在什么区域？（地球的南、北极地区）极光是来自大气外的宇宙射线（即一束束高速带电粒子流）撞击大气中的粒子（氧、氮原子）,使之电离发光；从四周八方射向地球的带电粒子,只有南北两极邻近的粒子可以到达地球,其余的粒子就由于受到地球磁场的作用运动方向发生了转变,无法到达地球；带电粒子在地球磁场的作用下运动方向为什么会发生了转变？一、引导同学猜想：磁场对运动电荷有力的作用设计思想：同学对宇宙的隐秘比较憧憬,通过极光的图片、短片,吸引同学的留意力,激起疑问,引发摸索,从而创设良好的教学情形导入课题；能否用学过的学问支持我们的猜想？细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页,共 14 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -名师精编 优秀教案引导同学复习：安培力 磁场对通电导线（电流）的作用力电流 由电荷的定向移动形成的磁场对通电导线的安培力可能是作用在大量运动电荷上的作用力的宏观表现设计思想：使同学对安培力和洛伦兹力的关系有肯定的心理预期,为洛伦兹力的方向和大小的探究打下伏笔；用试验验证猜想：演示试验并介绍试验原理（1）阴极射线管介绍：灯丝加热放出电子,电子在加速电场的作用下高速运动形成的电子流；电子轰击到“7” 字型长条的荧光屏上,激发荧光,显示电子束的运动轨迹；细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页,共 14 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -名师精编 优秀教案（2）演示：在没有外磁场时,电子束沿直线运动提问：电子束的直线运动说明白什么？电子不受力的作用；将蹄形磁铁靠近电子射线管,发觉电子束运动轨迹发生了偏转；提问：电子束的偏转说明白什么？电子受到力的作用；（3）结论：磁场对运动电荷有力的作用,猜想成立；细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页,共 14 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -名师精编 优秀教案磁场对运动电荷有力的作用叫洛伦兹力；之所以叫洛伦兹力是为了纪念荷兰物理学家洛伦兹；洛伦兹力既然是一个力,那我们应当争论它的什么呢？方向、大小；二、洛伦兹力的方向争论1再次观看演示试验,转变磁场方向,分析试验现象,引导同学猜想洛伦兹力的方向跟什么因素有关？2引导同学摸索安培力与洛伦兹力之间的关系：电流是由定向运动的电荷所形成的,安培力是作用在运动电荷上的力（洛伦兹力）的宏观表现；细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 7 页,共 14 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -名师精编 优秀教案提出猜想：洛伦兹力的方向可能可以用左手定就判定试验验证：进一步观看电子束垂直进入磁场时的偏转,并转变磁场方向；在黑板上作图表示,验证洛伦兹力的方向是否可以用左手定就判定；设计思想：表达物理是以试验为基础的学科,科学试验是揭示自然规律的重要方法和手段；培育同学科学争论最基本的思维方法：分析推理 猜想 试验验证 得出结论；引导同学总结洛伦兹力的方向的判定 左手定就的详细内容：伸开左手,使大拇指和其余四指垂直且处于同一平面内,把手放入磁场中,让磁感线穿入手心,如四指指向正电荷运动的方向,那么拇指所指的方向就是正电荷所受洛伦兹力的方向,如四指指向是负电荷运动的反方向,那么拇指所指的方向就是负电荷所受洛伦兹力的方向；（强调：四指指向是负电荷运动的反方向）三、洛伦兹力大小的探究细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 8 页,共 14 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -名师精编 优秀教案安培力是洛伦兹力的宏观表现,两者方向判定方法相同,大小是否也存在某种联系？能否通过电流受到的安培力导出运动电荷受到的洛伦兹力的大小呢？点拨同学：建立物理模型,留意分析问题情形的关键点；问题情形：设有一段横截面积为S 的通电导线,单位体积中含有的自由电荷数为n,每个自由电荷的电荷量为q,定向移动的平均速率为v,取时间 t 内电荷经过的长度对应的导体为争论对象（应先建立物理模型（教材图353）,再循序渐进有条理地推导,这一个过程可放手让同学完成,表达学习的自主性；）1在时间 t 内的通过截面的粒子数为多少？（N=nvSt）2算出 q 与电流 I 的关系？（ I=nqvS）3导线垂直于磁场方向放入磁感应强度为B 的匀强磁场中,导线受到的安培力有多大？（F 安=BIL ）细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 9 页,共 14 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -名师精编优秀教案F 洛 =qvB）4安培力 F 安可以看做是作用在每个运动电荷上的洛伦兹力F 的合力,就每个电荷所受的洛伦兹力多大？（设计思想：这是本课的难点,结合教材中的摸索与争论、依据同学的熟悉规律将复杂问题简洁化,设置四个小问题让同学依次去探究,这样就为生同学供应解决问题的规律线索,降低解决问题的难度,锤炼同学的规律推理才能；在推理过程中,渗透宏观世界与微观世界的联系,以及解决物理问题的一种思想（通过设置一些中间量,最终将其消掉得出我们所需要的结论）；（巡察同学推导情形并进行依据实际情形,进行个别指导点评同学的成果,并进一步引导同学分析结论）提问：该公式 F洛=qvB的适用条件是什么？（电荷的运动方向与磁场方向垂直）当 v B 时, F 洛=0（类比安培力, B L 时 F 安=0）同学思维发散：当 v 与 B 既不垂直,又不平行时,洛伦兹力的大小又如何求？（处理方法类比安培力：将磁感强度或速度分解,设当粒子运动方向与磁感应强度方向成学大纲不做要求,有爱好的同学课下再探讨；） 时, F 洛 =qvBsin ；此问题教细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 10 页,共 14 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -名师精编 优秀教案设计思想：将安培力和洛伦兹力的大小关系作比,既能自然地推倒出洛伦兹力的大小问题,又能将洛伦兹力和安培力的处理方法有效统一,提高教学效率；四、洛伦兹力的实际应用理论来自于实践,更要服务于实践；1既然我们已经知道的洛伦兹力大小和方向的判定方法,请同学试着分析地磁场对宇宙射线的阻挡作用和极光为什么总是显现在两极？（地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在赤道邻近最强,两极地区最弱）；同时可请两位同学分别扮演地球和从宇宙射来的带电粒子,模拟带电粒子在地磁场作用下的偏转情形；设计思想：联系实际,照料开头；同学的角色扮演一方面可活跃课堂气氛,另一方面有利于同学的空间判定才能的培育；细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 11 页,共 14 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -名师精编 优秀教案2电视显像管的工作原理（1）原理：应用电子束磁偏转的道理；（ 2）构造：由电子枪（阴极）、偏转线圈、荧光屏等组成,介绍各部分的作用；依据课本“ 摸索与争论” ,同学分组争论,得出结论；设计思想：同学分组争论电视显像管的工作情形,即是对磁场对运动电荷的作用的一种详细应用,也能让同学与课本、学生与同学间充分对话,培育同学运用学问和总结规律的才能；【课堂小结 】（让同学去总结本节课的主要内容）安培力是洛伦兹力的宏观表现,洛伦兹力是安培力微观表现；细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 12 页,共 14 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -名师精编 优秀教案洛伦兹力的方向：左手定就洛伦兹力大小：电荷的运动方向与磁场方向垂直,F 洛=qvB 电荷的运动方向与磁场方向平行,F 洛=0 当 v 与 B既不垂直,又不平行时,F 洛=qvBsin 【课外探究,发散思维】让同学依据所本节所学的学问去探究生活和科技中仍有哪些应用洛伦兹力的例子,课后进行沟通；这样设计可以增强同学学习的爱好,开阔同学的视野,使同学的思维得到发散；【教学反思 】细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 13 页,共 14 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -名师精编 优秀教案1教学各项目标基本完成；2分析推理 猜想 试验验证 得出结论是科学争论最基本的思维方法,要给同学更多的思维空间,探究层次仍可深化些；3课堂处理过程要留意关键位置的引导,仍应更关注同学的个体差异；4在今后教学中多设置探究题目,让同学探究得出结论,培育同学自主学习的才能,提高教学效率；细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 14 页,共 14 页 - - - - - - - - -