运动电荷在磁场中受到的作用力—教学设计【教学参考】.docx

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1、运动电荷在磁场中受到的作用力一教学设计【教学参考】个人教学设计模板：个人教学设计课题名称：运动电荷在磁场中受到的作用力姓名工作单位年级学科高三物理教材版本人教版一、教学内容分析（简要说明课题来源、学习内容、知识结构图以及学习 内容的重要性）这一节承上（安培力）启下（带电粒子在磁场中的运动），是本章的重 点.本节教材的重点是洛仑兹力的大小、方向和产生条件，其中公式f = qvBsin。的推导和应用是个难点，由于洛仑兹力是属于微观的力学范 畴，抽象是个突出的特点.因此充分借助实验和已有的知识来搭桥铺路是 十分重要的一环.在解决重点知识上采用实验、诱导、点拔、思考、讲解、 自推等方法充分调动学生思维

2、积极性，是属于微观的力学范畴，抽象是个 突出的特点.因此充分借助实验和已有的知识来搭桥铺路是十分重要的一 环.在解决重点知识上采用实验、诱导、点拔、思考、讲解、自推等方法 充分调动学生思维积极性，使知识掌握在学生深刻理解的基础上，从而提 高教学效果。二、教学目标（从学段课程标准中找到要求，并细化为本节课的具体要求, 目标要明晰、具体、可操作，并说明本课题的重难点）1 .知道什么是洛伦兹力，会判断洛伦兹力的方向；.通过对安培力微观本质的猜测，培养学生的联想和猜测能力；2 .培养学生的科学思维和研究方法，引导学生观察、分析、推理能力 三、学习者特征分析（学生对预备知识的掌握了解情况，学生在新课的学

3、 习方法的掌握情况，如何设计预习）学生在上节学习了安培力，宏观上了解磁场对带电导线的作用，学 生上节课掌握知识较好，为本节课做了铺垫，但这节课从微观角度探究磁 场对运动电荷的作用，比拟抽象，学习有一定的困难，可让学生通过课前 预习，课上小组探究到达突破教学目标。四、教学过程（设计本课的学习环节，明确各环节的子目标，画出流程图）磁场对运动电荷的作用力复习提才 情境谆入 进行犷课探究洛伦兹无猫方向课堂练习探究洛仑兹力的大小五、教学策略选择与信息技术融合的设计（针对学习流程，设计教与学的方式的变革，配置学习资源和数字化工具，设计信息技术融合点）教师活动预设学生活动设计意图问题一假设导线的电 流为I、

4、磁感应强度为 B,导线长度L,判断 右图中安培力的方向。 问题二电流是如何形 成的？问题三电流的方向是 如何规定的？学生思考回答回顾上节课知 识，为本节课做铺垫猜测与假设：运动电荷 在磁场中会受到作用 力吗？学生带着疑问先来观 看一段视频“极光现象”， 为什么极光现象只在地球 两极出现？提高兴趣，增强学生学习的积极性一、磁场对运动电荷的 作用力（板书）演示验证：1.介绍阴极 射线管：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 到荧光屏上，激发荧 光，显示电子束的运动学生观察现象，总结看到的 实验现象实验现象：在没有外磁场时， 电子束沿直线运动。将蹄形磁铁靠近电

5、 子射线管，发现电子束运动 轨迹发生了偏转。物理结论以实验为基础轨迹。2.进行演示实验结论：磁场对运动 电荷确实有作用力。为了纪念荷兰物 理学家、数学家洛仑 兹，人们把这磁场对运 动电荷的作用力称为“洛伦兹力”分析：安培力是洛仑兹 力的宏观表现，洛仑兹 力是安培力的微观本 质二、探究洛伦兹力的方 向（板书）通过分析推理过得方法和结论既然安培力是洛仑 兹力的合力，洛仑兹力 的方向就与安培力方 向相同，而正电荷定向 移动的方向与电流方向相同，利用左手定那么 可以判断安培力的方 向，同样利用左手定那么 也可以判断正电荷所 受洛仑兹力的方向。 (学生用左手定那么判 断运动正电荷受洛伦 兹力的方向)提出

6、问题：负电荷 垂直磁场方向运动时 所受的洛仑兹力方向 可以用左手定那么来判 定吗？提示：如果用左手 定那么，四指方向应与电 流方向相同，那么四指指 向就应与负电荷运动 方向相反。投影出阴极射线，带电粒子垂直磁场运动 时洛仑兹力的方向可以用 左手定那么来判定，负电荷四 指指向就应与负电荷运动 方向相。得出结论：1.当8，丫时, FB F_LV,当B不垂直V 时 FB FV,即F洛垂直 于v和B构成的平面，2.f洛不改变 v的大小，f洛不做功。求：(1)通过横截面的电荷量分析用左手定那么判断 的结果，再演示实验加 以验证。提出问题：f洛与V 和B的方向有什么关 系。(投影)给出f洛、 v和B的方向

7、关系图。分析过程：1 当 v和B垂直时，f洛与v 的B方向关系。2、当v 和B不垂直时，f洛与v 的B方向关系。三.探究洛仑兹力 的大小安培力是洛伦兹 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Q?Q = nqV=nqLS = nq vtS(2)通电导线中电流的微 观表达式II=Q/t=nq vS (3)这段导线内的自由电 荷数NN=nSL(4)通电导线所受的安培 力F安F 安 =BIL =B(nqvS)L(5)每个电荷所受的洛伦 兹力F洛F安 _ B(nqvS)L AT- nSL通过分析推理过得方法和结论学以致用电荷受到的洛伦兹力当v

8、/B时，F洛=0 （类比 的大小呢？安培力，BL时F安二0）XXX X 学生思维发散：当V加搦出唯 亏B既不垂直，又不平行时, XXXXXXXXX各伦兹力的大小又如何建立物理模型：设有一段长为L、 横截面积为S的直导 线，单位体积内的自由 电荷数为n,每个自由求？ F洛二qvBsin 9求与B 成。）（处理方法类比安培 力：将磁感强度或速度分 解）电荷的电荷量为q,自 由电荷定向移动的速 率为V。这段通电导线 垂直于磁场方向放入 磁感应强度为B的匀 强磁场中.（再循序渐进有条理地 推导，这一个过学生观察思考，回家查阅资料提问：该公式F洛 =qvB的适用条件是什么？四、洛伦兹力的应用 洛伦兹力是

9、一种非常 重要的力，它的应用也 非常广泛.例如在电视 机显像管中就用到了 洛伦兹力。思考：施加怎样的 磁场才能使电子打到 荧光屏最左边的这点 呢？假设要打到最右边 的点呢？假设要使电子 打到荧光屏的位置从 最左边逐渐向最右边 移动呢？像这样，在电 视机屏幕上有光点从 左边移动到右边，这在 电视技术中叫做行扫描。在实际的电视 技术中，行扫描的时间 是非常短暂的？六、教学板书（本节课的教学板书）运动电荷在磁场中受到的作用力1 .洛伦兹力定义：2 .洛伦兹力方向判定方法：左手定那么.洛伦兹力大小：电荷的运动方向与磁场方向垂直，F洛二qvB 电荷的运动方向与磁场方向平行，F洛二0 当v与B既不垂直，又不平行时，F洛二qvBsin。3 .洛伦兹力特点：只改变带电粒子的速度方向，不改变带电粒子的速度大 小，即洛伦兹力不做功.洛伦兹力的应用