《磁場對運動電荷的作用》說課稿

1、磁場對運動電荷的作用說課稿奎屯市第三中學(xué) 高中物理 田春霞1、說教材 磁場對運動電荷的作用是高中物理人教版選修31第三章第5節(jié)內(nèi)容。這節(jié)內(nèi)容是本章的核心知識也是教學(xué)重點。洛倫茲力的方向和大小是本節(jié)教材內(nèi)容的重點。教材的思想體系是：（1） 通過提出“電視顯像管中細細的電子束為何能使整個屏幕發(fā)光？”和“從宇宙深處射來的帶電粒子為何只在地球兩極引起極光？”兩個問題，激起學(xué)生探索與思考的興趣。（2） 通過演示實驗“陰極射線在磁場中的偏轉(zhuǎn)”讓學(xué)生確信洛倫茲力的存在，發(fā)現(xiàn)洛倫茲力的方向與磁場方向和電荷的運動方向都有關(guān)系，推斷洛倫茲力的方向可以依照左手定則來判斷。（3） 通過“思考與討論”中提出的邏輯線索，

2、培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力。（4） 通過旁批揭示磁現(xiàn)象的電本質(zhì)。（5）通過對洛倫茲力的學(xué)習(xí)讓學(xué)生了解電視顯像管的工作原理。因此，教材的主體思想是，經(jīng)過科學(xué)猜想、邏輯思維、實驗證實、歸納討論的過程，以達到培養(yǎng)學(xué)生研究物理問題的方法和思維能力的目的。2、說教學(xué)目標(biāo)根據(jù)教學(xué)大綱、教材內(nèi)容和學(xué)生的認(rèn)知特征，擬定如下的教學(xué)目標(biāo)（1）實驗?zāi)繕?biāo)：經(jīng)歷實驗探究洛倫茲力方向的過程，知道洛倫茲力的方向與電荷運動方向和磁感應(yīng)強度的方向都垂直，會用左手定則判斷洛倫茲力的方向。（2）知識目標(biāo)：經(jīng)歷由安培力公式推倒出洛倫茲力公式的過程，由此體會磁場中通電導(dǎo)線所受的安培力實際上是運動電荷所受洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。會計算洛倫茲力的大

3、小。知道洛倫茲力對運動電荷不做功。知道電視顯像管的基本構(gòu)造及工作的基本原理。（3）能力目標(biāo)：通過演示實驗，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。通過推導(dǎo)洛倫茲力公式，培養(yǎng)學(xué)生的分析推理能力。（4）德育和情感目標(biāo)：讓學(xué)生認(rèn)真體會科學(xué)研究最基本的思維方法：“推理假設(shè)實驗驗證”。（5）教學(xué)重點：用左手定則判斷洛倫茲力的方向；會計算帶電粒子進入勻強磁場中所受洛倫茲力的大小。（6）教學(xué)難點：利用F安=ILB和I =nvSq推導(dǎo)洛倫茲力公式F洛=qvB3、說教學(xué)方法（1）圖片展示：展示電視顯像管中的電子束和極光的圖片，激發(fā)學(xué)生探索與思考的興趣。（2）實驗觀察：為了使學(xué)生通過實驗驗證自己的推理，讓學(xué)生觀察陰極射線在磁場中的偏

4、轉(zhuǎn)，并推斷出洛倫茲力的方向可用左手定則來判斷。此實驗還是“安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)”的佐證。同時這個演示實驗讓肉眼看不到的電子顯現(xiàn)出徑跡，讓學(xué)生可以親眼觀察磁場使電子徑跡發(fā)生彎曲的現(xiàn)象，激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲。利用實驗解決本節(jié)課重點。（3）分析推導(dǎo)：通過“思考與討論”提供的邏輯線索讓學(xué)生分組推導(dǎo)和討論各問題，培養(yǎng)學(xué)生的分析和推理能力。利用分組討論突破本節(jié)難點。（4）講練結(jié)合式 ： 在洛倫茲力的方向與大小的規(guī)律上，讓學(xué)生具體問題具體分析，不要死記定則和死套公式，隨時發(fā)現(xiàn)學(xué)生的錯誤，并引導(dǎo)分析錯誤原因，把教師的主導(dǎo)作用與學(xué)生的主體作用結(jié)合起來，鞏固強化有關(guān)知識。（5）知識的應(yīng)用：通過電視顯像管

5、的工作原理的學(xué)習(xí)，使學(xué)生深深體會到物理知識與科學(xué)技術(shù)的聯(lián)系。4、說學(xué)法指導(dǎo)“授之以魚不如授之以漁”，“教是為了不教”。現(xiàn)代教育更重視在教學(xué)過程中對學(xué)生的學(xué)法指導(dǎo)。在本節(jié)的教學(xué)中，通過實驗和分組討論激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。要注意引導(dǎo)學(xué)生通過觀察、分析、推理，自己得出結(jié)論，在其中滲透物理學(xué)的分析問題和解決問題的方法，使學(xué)生受到學(xué)習(xí)方法的訓(xùn)練。5、說學(xué)生 我們的學(xué)生屬于“學(xué)困族”?；A(chǔ)知識不扎實，對學(xué)習(xí)缺乏主動性和自信心，分析問題的能力也相對弱一些。故要上好這堂課就要有必要的措施。首先，學(xué)生必須要做課前預(yù)習(xí)（閱讀全文，勾劃重點內(nèi)容，標(biāo)記疑惑點，嘗試完成課后習(xí)題1和2）。其次，效果良

6、好的實驗是引發(fā)他們學(xué)習(xí)激情與欲望的最佳方法。故在課前一定要準(zhǔn)備好實驗儀器，并確保實驗現(xiàn)象明顯，但這并不夠，還需在實驗過程中引導(dǎo)學(xué)生仔細觀察實驗現(xiàn)象并記錄情況，而不是看熱鬧。最后，課堂上使用分組討論的方式，讓他們集中討論、互相交流，激發(fā)學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)他們分析問題的能力。6、說教學(xué)程序引入：圖片展示：極光、電視屏幕。（引起學(xué)生的興趣與探索的欲望。）回顧：磁場對電流有作用力。電流是由電荷的定向移動形成的。物理學(xué)規(guī)定：正電荷運動的方向為電流的方向。引導(dǎo)學(xué)生猜想：磁場對電流作用力的實質(zhì)可能是磁場對運動電荷的作用力。新課教學(xué)：用實驗來檢驗這一猜想演示陰極射線在磁場中的偏轉(zhuǎn)。介紹陰極射線管：從陰極發(fā)射出

7、來的電子，在陰陽兩極間的高壓作用下，使其加速，形成電子束，轟擊到真空管中的惰性氣體，使惰性氣體發(fā)光，可以顯示電子束的運動軌跡。實驗現(xiàn)象：在沒有外加磁場時，電子束沿直線運動；如果把射線管放在蹄形磁體的兩極間，熒光屏上顯示的電子束運動的徑跡發(fā)生了彎曲。實驗結(jié)論：運動電荷確實受到了磁場力的作用。（板書）：一、洛倫茲力物理上把磁場對運動電荷的作用力叫做洛倫茲力。. (時間安排5分鐘)提出問題：怎樣確定電子束的受力方向？磁場方向、電子的運動方向及其受力方向有什么關(guān)系？實驗進行中：改變磁場方向，找學(xué)生在黑板上記錄電子束的運動、偏轉(zhuǎn)情況以及磁場方向。要使陰極射線向上（或向下）偏轉(zhuǎn)，讓學(xué)生思考磁場應(yīng)該怎樣放置

8、，并分析電子束打不到正中心的原因。分析論證：在上述具體實驗中，要看到上下方向偏轉(zhuǎn)的電子束，磁場應(yīng)前后方向放置。根據(jù)前面對安培力的實質(zhì)的猜想和安培力方向的判定法則，結(jié)合我們的實驗記錄，概括得到，洛倫茲力方向應(yīng)垂直于電荷運動方向和磁場方向，并可用左手定則判斷。 （找學(xué)生表述如何用左手定則判斷洛倫茲力的方向，之后發(fā)現(xiàn)問題并糾正，多媒體展示板書）（板書）：1、洛倫茲力方向 左手定則伸開左手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進入，并使四指指向正電荷運動的方向，這時拇指所指的方向就是運動的正電荷在磁場中所受洛倫茲力的方向。 說明：安培力實際是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。：洛倫茲

9、力的方向一定與電荷運動方向、磁感應(yīng)強度的方向都垂直，但電荷運動方向與磁感應(yīng)強度方向可以成任意角；洛倫茲力、電荷運動方向、磁感應(yīng)強度不一定是兩兩垂直的。 （請學(xué)生用左手定則判斷黑板上的記錄，發(fā)現(xiàn)此時黑板上標(biāo)的洛倫茲力方向與我們用左手定則判斷的相反，為什么？學(xué)生思考后回答）：負(fù)電荷受力方向與正電荷受力方向相反。練習(xí)：檢查課后第1題判斷是否正確.（時間安排10分鐘）思考與討論1：（課本96頁，圖3。5-3）（讓學(xué)生分組討論，4人一組，并將過程寫在紙上，之后將幾組討論結(jié)果通過投影展示給大家，和學(xué)生一起作出評價，并給出正確的推倒。） 1）設(shè)導(dǎo)線中每個帶電粒子定向移動的速度都是v，單位體積的粒子數(shù)為 n，

10、算出圖3.5-3中的一段導(dǎo)線中的粒子數(shù)，這就是在時間t內(nèi)通過截面a的粒子數(shù)。如果粒子數(shù)的電荷量記為q，由此算出q與電流I的關(guān)系。 （學(xué)生推出：粒子數(shù)：N=nV=nvtS 電流強度：I=Q/t=Nq/t=nvSq） 2）寫出這段長為vt的導(dǎo)線所受的安培力F安 （學(xué)生推出：F安=ILB=nvSqvtB） 3）求出每個粒子所受的洛倫茲力F洛 （學(xué)生推出：F洛=F安/N=nvSqvtB/nvtS=qvB）（通過分組討論與推理，突破本節(jié)難點。）（板書）：2、洛倫茲力的大小 電荷量為q的粒子以速度v運動時，如果速度方向與磁感應(yīng)強度方向垂直，粒子所受洛倫茲力為：F洛=qvB單位：力-牛頓（N）、磁感應(yīng)強度-

11、特斯拉（T）、電荷量-庫侖（C ）、速度-米每秒（m/s）（請同學(xué)閱讀旁批，由B=F/qv揭示了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)。）一般情況下，當(dāng)電荷運動方向與磁場的方向為夾角 時，電荷所受洛倫茲力為 ： F洛=qvBsin 說明：當(dāng)Bv時，洛倫茲力最大，F(xiàn)洛=qvB； 當(dāng)Bv時，洛倫茲力最小，等于0 。練習(xí)：在圖所示的各圖中，勻強磁場的磁感應(yīng)強度均為B，帶電粒子的速率均為v,帶電量均為q，試求出圖中帶電粒子所受洛倫茲力的大小，并標(biāo)出方向。30 vv60vv （時間安排 15分鐘）思考與討論2：（分組討論，并請學(xué)生表述自己的見解） 1）洛倫茲力的方向與帶電粒子的運動方向有什么特點？（學(xué)生討論知：時刻垂直。）2）

12、洛倫茲力對帶電粒子的速度有什么影響？ （學(xué)生討論知：只改變速度方向，不改變速度大小。）3）洛倫茲力對帶電粒子做的功是多少？ （學(xué)生討論知：不做功。） （板書）：重要結(jié)論：3、洛倫茲力對帶電粒子不做功。.（時間安排 4分鐘）（板書）：4、電視顯像管的工作原理 1）電視顯象管的基本構(gòu)造：電子槍、偏轉(zhuǎn)線圈、熒光屏。 2）工作原理：電子束在磁場中的偏轉(zhuǎn)。思考與討論3：課本97頁，圖3.54 （分組討論）（1）.如果要使電子束在水平方向偏離中心，打在熒光屏上的A點，偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)沿什么方向？（2）.如果要使電子束打在B點，磁場應(yīng)該沿什么方向？（3）如果要使電子束打在熒光屏上的位置由B逐漸向A點移動，偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)該怎樣變化？ （學(xué)生討論后，教師請同學(xué)發(fā)表見解并做出評析）3）水平方向的磁場使電子束產(chǎn)生豎直方向的分速度，而豎直方向的磁場使電子束產(chǎn)生水平方向的分速度。.（時間安排6分鐘）小結(jié)本節(jié)內(nèi)容：(時間安排 1分鐘） 本節(jié)主要學(xué)習(xí)了以下幾個問題：1、磁場對運動電荷的作用力叫洛倫