2022年《磁場對運動電荷的作用力》教學設(shè)計

1、精品word 名師歸納總結(jié) - - - - - - - - - - - -學習好資料歡迎下載【教學設(shè)計思路 】一般高中課程標準試驗教科書物理選修3 1 第三章第五節(jié)磁場對運動電荷的作用力既是安培力學問的連續(xù)，又是下一節(jié)帶電粒子在勻強磁場中的運動的鋪墊；高二的同學已具有肯定的觀看才能和規(guī)律推理才能，對現(xiàn)象猜想理論推導試驗驗證等科學爭論方法有肯定的基礎(chǔ)，本節(jié)課通過試驗創(chuàng)設(shè)各種問題情形、引導，激發(fā)同學學習的愛好，促進同學思維；同學通過爭論，體驗科學探究的方法和過程，對物理學問能有進一步的懂得，從而把傳授學問與才能的培育有機的結(jié)合在一起，讓同學把握分析爭論物理的基本方法與技能，為日后的學習及進行其它問

2、題探究奠定基礎(chǔ)；【教學目標 】1學問與技能：知道什么是洛倫茲力，會判定洛倫茲力的方向；知道洛倫茲力大小的推導過程；會利用本節(jié)課學的學問簡潔說明電視顯像管的工作原理；精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 1 頁，共 14 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結(jié) - - - - - - - - - - - -學習好資料歡迎下載2過程與方法：通過對安培力微觀本質(zhì)的推測，培育同學的聯(lián)想和推測才能；通過推導洛倫茲力的公式，培育同學的規(guī)律推理才能；通過演示試驗，培育同學的觀看才能；3情感態(tài)度與價值觀：培育同學的科學思維和爭論方法，引導同學觀看、分析、推

3、理才能；【教學重點、難點 】重點：洛倫茲力方向的判定方法和洛倫茲力大小運算；精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 2 頁，共 14 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結(jié) - - - - - - - - - - - -學習好資料歡迎下載難點：洛倫茲力運算公式的推導過程；【試驗器材及教學媒體的挑選與使用】陰極射線管、電子感應(yīng)圈、多媒體投影系統(tǒng)【教學方法 】講授法、試驗法、爭論法；【教學過程 】引入：精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 3 頁，共 14 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總

4、結(jié) - - - - - - - - - - - -學習好資料歡迎下載展現(xiàn)漂亮的極光圖片，觀看奇妙的極光短片；請問這些漂亮的極光一般顯現(xiàn)在什么區(qū)域？（地球的南、北極地區(qū)）極光是來自大氣外的宇宙射線（即一束束高速帶電粒子流）撞擊大氣中的粒子（氧、氮原子），使之電離發(fā)光；從四周八方射向地球的帶電粒子，只有南北兩極鄰近的粒子可以到達地球，其余的粒子就由于受到地球磁場的作用運動方向發(fā)生了轉(zhuǎn)變，無法到達地球；帶電粒子在地球磁場的作用下運動方向為什么會發(fā)生了轉(zhuǎn)變？一、引導同學猜想：磁場對運動電荷有力的作用設(shè)計思想：同學對宇宙的隱秘比較憧憬，通過極光的圖片、短片，吸引同學的留意力，激起疑問，引發(fā)摸索，從而創(chuàng)設(shè)

5、良好的教學情形導入課題；能否用學過的學問支持我們的猜想？精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 4 頁，共 14 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結(jié) - - - - - - - - - - - -學習好資料歡迎下載引導同學復(fù)習：安培力磁場對通電導線（電流）的作用力電流由電荷的定向移動形成的磁場對通電導線的安培力可能是作用在大量運動電荷上的作用力的宏觀表現(xiàn)設(shè)計思想：使同學對安培力和洛倫茲力的關(guān)系有肯定的心理預(yù)期，為洛倫茲力的方向和大小的探究打下伏筆；用試驗驗證猜想：演示試驗并介紹試驗原理（ 1）陰極射線管介紹：燈絲加熱放出電子，電子在加速電

6、場的作用下高速運動形成的電子流；電子轟擊到“7”字型長條的熒光屏上，激發(fā)熒光，顯示電子束的運動軌跡；精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 5 頁，共 14 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結(jié) - - - - - - - - - - - -學習好資料歡迎下載（ 2）演示：在沒有外磁場時，電子束沿直線運動提問：電子束的直線運動說明白什么？電子不受力的作用；將蹄形磁鐵靠近電子射線管，發(fā)覺電子束運動軌跡發(fā)生了偏轉(zhuǎn)；提問：電子束的偏轉(zhuǎn)說明白什么？電子受到力的作用；（ 3）結(jié)論：磁場對運動電荷有力的作用，猜想成立；精選名師 優(yōu)秀名師 - - - -

7、 - - - - - -第 6 頁，共 14 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結(jié) - - - - - - - - - - - -學習好資料歡迎下載磁場對運動電荷有力的作用叫洛倫茲力；之所以叫洛倫茲力是為了紀念荷蘭物理學家洛倫茲；洛倫茲力既然是一個力，那我們應(yīng)當爭論它的什么呢？方向、大??；二、洛倫茲力的方向爭論1再次觀看演示試驗，轉(zhuǎn)變磁場方向，分析試驗現(xiàn)象，引導同學猜想洛倫茲力的方向跟什么因素有關(guān)？2引導同學摸索安培力與洛倫茲力之間的關(guān)系：電流是由定向運動的電荷所形成的，安培力是作用在運動電荷上的力（洛倫茲力）的宏觀表現(xiàn)；精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - -

8、- - - - -第 7 頁，共 14 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結(jié) - - - - - - - - - - - -學習好資料歡迎下載提出猜想：洛倫茲力的方向可能可以用左手定就判定試驗驗證：進一步觀看電子束垂直進入磁場時的偏轉(zhuǎn)，并轉(zhuǎn)變磁場方向；在黑板上作圖表示，驗證洛倫茲力的方向是否可以用左手定就判定；設(shè)計思想：表達物理是以試驗為基礎(chǔ)的學科，科學試驗是揭示自然規(guī)律的重要方法和手段；培育同學科學爭論最基本的思維方法：分析推理猜想試驗驗證得出結(jié)論；引導同學總結(jié)洛倫茲力的方向的判定左手定就的詳細內(nèi)容：伸開左手，使大拇指和其余四指垂直且處于同一平面內(nèi)，把手放入磁

9、場中，讓磁感線穿入手心，如四指指向正電荷運動的方向，那么拇指所指的方向就是正電荷所受洛倫茲力的方向，如四指指向是負電荷運動的反方向，那么拇指所指的方向就是負電荷所受洛倫茲力的方向；（強調(diào)：四指指向是負電荷運動的反方向）三、洛倫茲力大小的探究精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 8 頁，共 14 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結(jié) - - - - - - - - - - - -學習好資料歡迎下載安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，兩者方向判定方法相同，大小是否也存在某種聯(lián)系？能否通過電流受到的安培力導出運動電荷受到的洛倫茲力的大小呢？點撥同學：建

10、立物理模型，留意分析問題情形的關(guān)鍵點；問題情形：設(shè)有一段橫截面積為S 的通電導線，單位體積中含有的自由電荷數(shù)為n，每個自由電荷的電荷量為q，定向移動的平均速率為 v，取時間 t 內(nèi)電荷經(jīng)過的長度對應(yīng)的導體為爭論對象（應(yīng)先建立物理模型（教材圖3 5 3），再循序漸進有條理地推導，這一個過程可放手讓同學完成，表達學習的自主性；）1在時間 t 內(nèi)的通過截面的粒子數(shù)為多少？（N=nvSt）2算出 q 與電流 I 的關(guān)系？（ I=nqvS ）3導線垂直于磁場方向放入磁感應(yīng)強度為B 的勻強磁場中，導線受到的安培力有多大？（F 安 =BIL ）精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 9

11、 頁，共 14 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結(jié) - - - - - - - - - - - -學習好資料歡迎下載4安培力 F 安可以看做是作用在每個運動電荷上的洛倫茲力F 的合力，就每個電荷所受的洛倫茲力多大？（F 洛 =qvB）設(shè)計思想：這是本課的難點，結(jié)合教材中的摸索與爭論、依據(jù)同學的熟悉規(guī)律將復(fù)雜問題簡潔化，設(shè)置四個小問題讓同學依次去探究，這樣就為生同學供應(yīng)解決問題的規(guī)律線索，降低解決問題的難度，錘煉同學的規(guī)律推理才能；在推理過程中，滲透宏觀世界與微觀世界的聯(lián)系，以及解決物理問題的一種思想（通過設(shè)置一些中間量，最終將其消掉得出我們所需要的結(jié)論）；（巡

12、察同學推導情形并進行依據(jù)實際情形，進行個別指導點評同學的成果，并進一步引導同學分析結(jié)論）提問：該公式 F 洛 =qvB 的適用條件是什么？（電荷的運動方向與磁場方向垂直）當 vB時， F 洛=0（類比安培力， BL 時 F 安 =0）同學思維發(fā)散：當v 與 B 既不垂直，又不平行時，洛倫茲力的大小又如何求？（處理方法類比安培力：將磁感強度或速度分解，設(shè)當粒子運動方向與磁感應(yīng)強度方向成 時， F 洛 =qvBsin ；此問題教學大綱不做要求，有愛好的同學課下再探討；）精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 10 頁，共 14 頁 - - - - - - - - - -精品w

13、ord 名師歸納總結(jié) - - - - - - - - - - - -學習好資料歡迎下載設(shè)計思想：將安培力和洛倫茲力的大小關(guān)系作比，既能自然地推倒出洛倫茲力的大小問題，又能將洛倫茲力和安培力的處理方法有效統(tǒng)一，提高教學效率；四、洛倫茲力的實際應(yīng)用理論來自于實踐，更要服務(wù)于實踐；1既然我們已經(jīng)知道的洛倫茲力大小和方向的判定方法，請同學試著分析地磁場對宇宙射線的阻擋作用和極光為什么總是顯現(xiàn)在兩極？（地磁場對直射地球的宇宙射線的阻擋作用在赤道鄰近最強，兩極地區(qū)最弱）；同時可請兩位同學分別扮演地球和從宇宙射來的帶電粒子，模擬帶電粒子在地磁場作用下的偏轉(zhuǎn)情形；設(shè)計思想：聯(lián)系實際，照料開頭；同學的角色扮演一

14、方面可活躍課堂氣氛，另一方面有利于同學的空間判定才能的培育；精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 11 頁，共 14 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結(jié) - - - - - - - - - - - -學習好資料歡迎下載2電視顯像管的工作原理（ 1）原理：應(yīng)用電子束磁偏轉(zhuǎn)的道理；（ 2）構(gòu)造：由電子槍（陰極）、偏轉(zhuǎn)線圈、熒光屏等組成，介紹各部分的作用；依據(jù)課本“摸索與爭論”，同學分組爭論，得出結(jié)論；設(shè)計思想：同學分組爭論電視顯像管的工作情形，即是對磁場對運動電荷的作用的一種詳細應(yīng)用，也能讓同學與課本、學生與同學間充分對話，培育同學運用學問

15、和總結(jié)規(guī)律的才能；【課堂小結(jié) 】（讓同學去總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容）安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，洛倫茲力是安培力微觀表現(xiàn)；精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 12 頁，共 14 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結(jié) - - - - - - - - - - - -學習好資料歡迎下載洛倫茲力的方向：左手定就洛倫茲力大小：電荷的運動方向與磁場方向垂直，F(xiàn) 洛 =qvB電荷的運動方向與磁場方向平行，F(xiàn) 洛 =0當 v 與 B既不垂直，又不平行時，F(xiàn) 洛 =qvBsin 【課外探究，發(fā)散思維 】讓同學依據(jù)所本節(jié)所學的學問去探究生活和科技中仍有哪些應(yīng)用洛倫茲力的例子，課后進行溝通；這樣設(shè)計可以增強同學學習的愛好，開闊同學的視野，使同學的思維得到發(fā)散；【教學反思 】精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 13 頁，共 14 頁 - - - - - - - - - -精品w