第一章安培力與洛倫茲力單元教學設(shè)計課件-高二下學期物理人教版選擇性必修第二冊

安培力與洛倫茲力

單元教學設(shè)計分析選擇性必修

第二冊第一章一、單元整體概述二、教學內(nèi)容要求及課時建議三、單元內(nèi)容與核心素養(yǎng)關(guān)聯(lián)分析四、基于單元結(jié)構(gòu)的教學內(nèi)容分析一、單元整體概述磁場和電場都是電磁學的核心內(nèi)容。初中：簡單的磁現(xiàn)象（磁體、磁極、磁極間的相互作用）；用磁感線對磁鐵磁場進行描述；用安培定則（右手螺旋定則）判斷電流的磁場方向，地磁場，電動機等知識。一、單元整體概述磁場和電場都是電磁學的核心內(nèi)容。高中物理《必修三》：磁感應(yīng)強度

磁通量

電流周圍的磁感線一、單元整體概述

磁場和電場都是電磁學的核心內(nèi)容。本章進一步學習磁場與通電導線、帶電粒子之間的相互作用。教材在學生準確地把握相關(guān)概念、規(guī)律內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，尤其注重加強對概念、規(guī)律的靈活應(yīng)用，通過適時地提煉和升華，形成“場”的物理觀念，了解研究“場”的性質(zhì)的方法。為以后電磁感應(yīng)、電磁波的學習打好基礎(chǔ)。新舊教材章節(jié)結(jié)構(gòu)對比原教材新教材選修3-1磁場磁現(xiàn)象和磁場2.磁感應(yīng)強度3.幾種常見的磁場4.通電導線在磁場中受到的力5.運動電荷在磁場中受到的力6.帶電粒子在勻強磁場中的運動必修三電磁感應(yīng)與電磁波初步磁場磁感線2.磁感應(yīng)強度磁通量選擇性必修二安培力與洛倫茲力磁場對通電導線的作用力2.磁場對運動電荷的作用力3.帶電粒子在勻強磁場中的運動4.質(zhì)譜儀與回旋加速器磁場的概念、研究磁場的工具安培力的方向、大小及應(yīng)用洛倫茲力的方向、大小及應(yīng)用知識框架磁場磁場的描述磁場的作用磁感應(yīng)強度磁感線磁通量：Φ=BS磁場對通電導線的安培力磁場對運動電荷的洛倫茲力方向：左手定則大小：F=BIL大?。篎=qvB應(yīng)用：顯像管、質(zhì)譜儀、回旋加速器……應(yīng)用：磁電式電流表、電流天平……大?。築=F/IL磁場方向：小磁針靜止時N極指向磁體電流磁場強弱：疏密B=F/IL第一單元第二單元二、教學內(nèi)容要求及課時建議2017年版高中課程標準【內(nèi)容要求】2.1.1通過實驗，認識安培力。能判斷安培力的方向，會計算安培力的大小。了解安培力在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。2.1.2通過實驗，認識洛倫茲力。能判斷洛倫茲力的方向，會計算洛倫茲力的大小。2.1.3能用洛倫茲力分析帶電粒子在勻強磁場中的圓周運動。了解帶電粒子在勻強磁場中的偏轉(zhuǎn)及其應(yīng)用。利用電流天平等簡易裝置測量安培力。了解磁電式電表的結(jié)構(gòu)和工作原理。觀察陰極射線在磁場中的偏轉(zhuǎn)。了解質(zhì)譜儀和回旋加速器的工作原理。觀察通電導線在磁場中的受力。課時安排建議機動2課時，總計9課時內(nèi)容課時數(shù)第一單元第一節(jié)磁場對通電導線的作用力2第二單元第二節(jié)磁場對運動電荷的作用力2第三節(jié)帶電粒子在勻強磁場中的運動2第四節(jié)質(zhì)譜儀與回旋加速器1三、單元內(nèi)容與核心素養(yǎng)關(guān)聯(lián)分析物理觀念（1）通過對對概念規(guī)律之間相互聯(lián)系的理解，使學生逐步建立“場”的物質(zhì)觀物理觀念（1）通過對磁場的描述以及安培力、洛倫茲力的學習，使學生逐步建立“場”的物質(zhì)觀續(xù)佩君電場對電荷有電場力、磁場對電流有安培力，證明了場的客觀存在物理觀念（2）注重加強對概念、規(guī)律的靈活應(yīng)用，將相關(guān)核心概念與規(guī)律建立聯(lián)系，通過適時地提煉和升華，形成科學的物理觀念。物理觀念（3）教材從物理發(fā)展的角度進行點撥和提升，幫助學生進一步從物理觀念的角度學習處理新問題的方法。科學思維（1）采用類比的方法在電場的基礎(chǔ)上研究磁場，體會研究方法的共通性丹麥物理學家奧斯特相信，電和磁之間存在某種聯(lián)系，并開始了不懈的探索。磁場電場類比磁感應(yīng)強度電場強度電場線磁感線電磁場奧斯特先生……已經(jīng)永遠把他的名字和一個新紀元聯(lián)系在一起了。——安培科學思維（2）從定性和定量兩個方面對相關(guān)問題進行科學推理，找出規(guī)律，最后形成結(jié)論安培力的方向安培力的大小科學思維（2）從定性和定量兩個方面對相關(guān)問題進行科學推理，找出規(guī)律，最后形成結(jié)論洛倫茲力的方向洛倫茲力的大小科學探究（1）重視實驗探究過程，引導學生進行分析與歸納科學探究（2）通過一系列引導性的問題激發(fā)學生的探究興趣教材在每節(jié)的篇首以問題的形式引入科學探究（2）通過一系列引導性的問題激發(fā)學生的探究興趣

教材以問題串的形式逐層深入展開研究，通過問題串的設(shè)置，激發(fā)學生學習和研究物理的好奇心與求知欲，讓學生在自主解決問題中獲得成就感科學態(tài)度與責任洛倫茲力的方向、大小及應(yīng)用了解磁電式電表的結(jié)構(gòu)和工作原理。運動電荷在磁場中受到的力三、單元內(nèi)容與核心素養(yǎng)關(guān)聯(lián)分析（1）做好實驗，探究安培力的方向應(yīng)用：顯像管、質(zhì)譜儀、回旋加速器……定性研究——從實驗分析歸納安培力的方向了解帶電粒子在勻強磁場中的偏轉(zhuǎn)及其應(yīng)用。四、基于單元結(jié)構(gòu)的教學內(nèi)容分析二、教學內(nèi)容要求及課時建議了解安培力在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。注重與安培力的聯(lián)系，對洛倫茲力的方向、大小的理論探究安培力的方向、大小及應(yīng)用磁場和電場都是電磁學的核心內(nèi)容。選擇性必修第二冊第一章四、基于單元結(jié)構(gòu)的教學內(nèi)容分析本單元教學環(huán)節(jié)分析單元一——磁場對通電導線的作用實驗探究——觀察通電導體棒在磁場中運動定性研究——從實驗分析歸納安培力的方向定量研究——安培力的大小實際應(yīng)用——磁電式電流表、電流天平……問題引入——指出研究方向和研究方法通過對安培力的學習，使磁場知識前后關(guān)聯(lián)磁鐵磁鐵電流

磁場電流無論導線中的電流還是磁鐵，它們的本源都是電荷的運動，上述各種磁現(xiàn)象都可歸結(jié)為運動著的電荷（即電流）之間通過磁場而發(fā)生的相互作用。啟發(fā)思考：既然磁場對電流有力的作用，電流又是由電荷的定向運動產(chǎn)生的，那么磁場對運動電荷是否也存在力的作用呢？單元一——磁場對通電導線的作用2.弄清安培力的方向與磁感應(yīng)強度、電流方向的關(guān)系（1）做好實驗，探究安培力的方向探究結(jié)論評價：1.安培力的方向與電流方向和磁場方向都有關(guān)系。2.電流方向不變，僅改變磁場方向，安培力的方向會發(fā)生變化；磁場方向不變，僅改變電流方向，安培力的方向會發(fā)生變化。若電流方向和磁場方向同時改變，安培力方向不變。三者方向存在著特定關(guān)系，找到規(guī)律。單元一——磁場對通電導線的作用2.弄清安培力的方向與磁感應(yīng)強度、電流方向的關(guān)系（2）通過系列訓練使學生能看懂立體圖，熟悉各種角度的側(cè)視圖、俯視圖和剖面圖。單元一——磁場對通電導線的作用3.安培力的應(yīng)用磁電式電流表指針轉(zhuǎn)過的角度與電流的大小成正比單元一——磁場對通電導線的作用3.安培力的應(yīng)用電動機通電后線框受力轉(zhuǎn)動；換向器使轉(zhuǎn)向不變單元一——磁場對通電導線的作用R············俯視圖應(yīng)用：磁電式電流表、電流天平……選擇性必修第二冊第一章3能用洛倫茲力分析帶電粒子在勻強磁場中的圓周運動。（1）通過對對概念規(guī)律之間相互聯(lián)系的理解，使學生逐步建立“場”的物質(zhì)觀問題引入——指出研究方向和研究方法磁場方向不變，僅改變電流方向，安培力的方向會發(fā)生變化。了解安培力在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。磁場和電場都是電磁學的核心內(nèi)容。三、單元內(nèi)容與核心素養(yǎng)關(guān)聯(lián)分析通過對安培力的學習，使磁場知識前后關(guān)聯(lián)（2）注重加強對概念、規(guī)律的靈活應(yīng)用，將相關(guān)核心概念與規(guī)律建立聯(lián)系，通過適時地提煉和升華，形成科學的物理觀念。帶電粒子在勻強磁場中的運動陰極射線管內(nèi)為真空，感應(yīng)圈產(chǎn)生的高壓加在陰極射線管的兩端，高速電子流由陰極射向陽極，管內(nèi)的熒光板上涂有熒光物質(zhì)，電子打到熒光板上是熒光物質(zhì)發(fā)光，顯示電子的運動軌跡。（1）通過對磁場的描述以及安培力、洛倫茲力的學習，使學生逐步建立“場”的物質(zhì)觀（1）通過對對概念規(guī)律之間相互聯(lián)系的理解，使學生逐步建立“場”的物質(zhì)觀單元一——磁場對通電導線的作用單元二——磁場對運動電荷的作用本單元教學環(huán)節(jié)分析實驗探究——觀察陰極射線管中電子在磁場中的偏轉(zhuǎn)定性研究——從安培力方向入手研究洛倫茲力的方向定量研究——從安培力的大小和電流的微觀解釋推導洛倫茲力的大小分析討論——在實驗的基礎(chǔ)上分析帶電粒子在磁場中的圓周運動實際應(yīng)用——顯像管、質(zhì)譜儀、回旋加速器……問題引入——指出研究方向和研究方法單元二——磁場對運動電荷的作用1.注重與安培力的聯(lián)系，對洛倫茲力的方向、大小的理論探究（1）洛倫茲力的方向IF安F安+v+v+v+v+v+v單元二——磁場對運動電荷的作用1.注重與安培力的聯(lián)系，對洛倫茲力的方向、大小的理論探究課后安排了判斷洛倫茲力方向的練習，建議補充負電荷受力的判斷-q-q-q-q單元二——磁場對運動電荷的作用1.注重與安培力的聯(lián)系，對洛倫茲力的方向、大小的理論探究（2）洛倫茲力的大小單元二——磁場對運動電荷的作用2.做好實驗，增強學生的感受（1）陰極射線管陰極射線管內(nèi)為真空，感應(yīng)圈產(chǎn)生的高壓加在陰極射線管的兩端，高速電子流由陰極射向陽極，管內(nèi)的熒光板上涂有熒光物質(zhì)，電子打到熒光板上是熒光物質(zhì)發(fā)光，顯示電子的運動軌跡。三、單元內(nèi)容與核心素養(yǎng)關(guān)聯(lián)分析第二節(jié)“磁場對運動電荷的作用力”練習與應(yīng)用（3）教材從物理發(fā)展的角度進行點撥和提升，幫助學生進一步從物理觀念的角度學習處理新問題的方法?！才啾匦奕姶鸥袘?yīng)與電磁波初步實際應(yīng)用——磁電式電流表、電流天平……磁場對通電導線的作用力了解安培力在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。單元二——磁場對運動電荷的作用了解帶電粒子在勻強磁場中的偏轉(zhuǎn)及其應(yīng)用。安培力的方向、大小及應(yīng)用應(yīng)用：磁電式電流表、電流天平……電場對電荷有電場力、磁場對電流有安培力，證明了場的客觀存在電流周圍的磁感線（2）通過一系列引導性的問題激發(fā)學生的探究興趣陰極射線管內(nèi)為真空，感應(yīng)圈產(chǎn)生的高壓加在陰極射線管的兩端，高速電子流由陰極射向陽極，管內(nèi)的熒光板上涂有熒光物質(zhì)，電子打到熒光板上是熒光物質(zhì)發(fā)光，顯示電子的運動軌跡。單元二——磁場對運動電荷的作用（2）洛倫茲力演示儀2.做好實驗，增強學生的感受（前后各一個）電子束徑跡單元二——磁場對運動電荷的作用3.洛倫茲力的應(yīng)用

（1）電視機的顯像管原理：電子束在磁場中偏轉(zhuǎn)。主要構(gòu)造