高中物理教学设计

1、高中物理教学设计课题名称：带电粒子在匀强磁场中的运动年 级：高三第一轮复习课教学时数：1设 计 者：乔林学 校：湖北省嘉鱼县第一中学带电粒子在匀强磁场中的运动教学设计一、设计思路科学探究倡导学习的建构，建构主义理论认为：学习不是消极被动的过程，而是一个主动的积极建构的过程，这种建构过程是在学习主体与环境相互作用中产生和完成的，教师的作用不是“填压”而是“点燃”，教师的责任在于创设好学习环境和问题情境，让学生融入学习中，通过自己的分析、思考和交流，从而建构出相关的知识和规律，在高三第一轮复习中，学生已经存储了模糊的基本知识和基本技能，但没有形成系统，这时教师可以把知识以问题的形式，问题以情境的形

2、式呈现出来，即所谓的知识问题化，问题情境化，把学生置于问题境况中，让他们去经历智力的探险，在合作探究的过程中最终掌握知识，形成自主学习能力.本节课的教学中，可以采用“基于问题”的研究性学习模式，将活动单自制成ppt文件格式呈现，可以利用flash动态互动，展示粒子运动径迹，丰富教学，带来感受.该模式主要以几个情境为依托，通过小组活动让学生自主学习和小组合作来掌握知识和形成能力.活动单内容主要有以下特点：1问题引入，完成基本知识与技能训练.2小组合作提炼思想方法，变式拓展提升能力.3相关模型触类旁通，思想方法巩固提高.二、教材分析“带电粒子在匀强磁场中的运动”是物理学科中最突出的综合问题，它将力

3、学、电磁学重点知识融为一体，通过对物理情景的设置，综合考查学生对物理模型的建构能力;考查学生分析推理物理问题的思维方法和能力;考查学生运用数学知识处理物理问题的能力等，是高考命题的热点，是最能体现区分度的地方.三、学情分析高中学生的认知能力的发展已接近于成熟程度，求知欲与好奇心强烈，能逐步运用抽象的适于演绎的或归纳的推理方式解决问题，乐于参加各种自主的研究性学习活动，对学习有较强的责任感.在高三一轮复习中，学生已经储备了前期的基本知识与技能，但没有形成系统的规律和方法，对于问题的解决仍受数理基础、元认知水平、问题的熟悉程度、问题的情境特征等方面的影响，坡度很大.四、教学目标知识与技能1进一步熟

4、悉洛伦兹力方向的判断、洛伦兹力大小的计算.2知道常见的有界磁场，即直线边界磁场、平行边界磁场和圆形边界磁场.3掌握“找圆心”、“定半径”和“画轨迹”的基本思路与方法.过程与方法1经历画出粒子运动轨迹的过程，培养学生建构模型的能力.2通过设问、讨论与交流，培养学生大胆质疑的科学态度，提高学生对比分析和交流合作的能力.3通过自主学习过程，提高学生的审题能力，强化“规范答题”训练.情感、态度与价值观1通过基本知识的变迁与拓展，让学生体验与分享学习经历中的乐趣.2通过交流与合作，培养学生将自己的见解与他人分享的团队精神.五、教学重点与难点教学重点：带电粒子在有界磁场中的运动规律教学难点；画粒子在有界磁

5、场中的运动轨迹，几何关系的确定.六、教学策略制定方法策略：自主探究法、讨论法、小组协作交流法媒体策略：学生成果实物投影展示、ppt、flash动画等七、活动方案1活动1展示情境引入：如图1所示，已知粒子入射方向与出射方向；如图2所示，已知粒子入射方向及入射点与出射点的位置，请分别画出粒子的运动轨迹，确定粒子做圆周运动的圆心和半径. 图1+ qvv 图2+ qvv设计意图：创设图1与图2物理情境，要求学生掌握“定圆心”的两种基本方法.通过学生画出粒子在磁场中的运动轨迹过程，让学生体会如何找圆心及如何作图，最后教师引导学生归纳总结.问题情境1：如图3所示为一直线边界磁场区域，粒子进入磁场时速度方向

6、与边界mn的夹角为30，已知磁感应强度b，粒子质量为m，电荷量为+q，速度大小为，不计重力，则：（1）它从磁场中射出时距o点多远？（2）它从射入到射出需多长时间？（3）在磁场中运动时距mn边界最大距离为多少？ mn图3设计意图：通过学生自主学习，小组内学生相互讨论交流，突出个性互评，实施形成性、过程性评价，调动每一位学生的参与热情，使绝大多数学生能够完成学习目标.小组间用实物投影方式展示学习成果，使学生进一步理解“定圆心，画轨迹”的重要性，了解带电粒子在有界直线边界磁场中运动的特点，知道粒子进出磁场有对称性.拓展1 若是负电荷呢？所求结果与正电荷的结果有何关联？拓展2 若方向不变，大小变化，问

7、粒子到达mn边界的时间为多少？拓展3 粒子进入磁场速度与边界mn的夹角在180范围内取任一值，已知磁感应强度为b，质量为m，电荷量为q，速度为，不计重力，请思考：当为多少时，粒子离开磁场时离o点最远？最远距离是多少？当为多少时，粒了在磁场运动时离mn距离最远，最远距离是多少？设计意图：三个拓展，难度逐级递增，学生通过探究、合作、亲身经历，有利于学生前期概念的发展与转变，有助于学生获得对知识的深层理解，激励学生展示成功，帮助学生建立自信与自尊，发挥评价促进学生全面发展的功能，让学生真正成为学习的主人.三个拓展，使学生知道“定圆心，画轨迹”是解决问题的基本思想，知道熟练地运用数学知识解决物理问题是

8、关键.2活动2展示问题情境2：如图4所示为一平行边界磁场区域，粒子进入磁场时速度方向与边界贴近且平行，已知磁感应强度b，磁场区域宽为d，长为l，粒子质量为m，电量为+q，不计重力，试计算：粒子能再次射出磁场所满足的速度大小的范围. 图4ld设计意图：该环节，学生一般不能单独完整地画出粒子的轨迹，借助小组讨论合作，可以使大多数学生了解通过轨迹半径的缩放，粒子轨迹经历动态变化后一般存在临界轨迹与多解问题，从而使学生感受到合作学习的愉快.flash动画模拟粒子轨迹的动态变化，为学生提供了丰富的信息，可增强学生学习的直观性，让学生充分感受到交互性学习和探究性学习的融合美.3活动3展示问题情意3：在圆心

9、为o，半径为r的圆形区域内有匀强磁场，磁感应强度为b，方向垂直纸面向里，一个带电粒子从a点以速度正对圆心o射来，不计重力，带电粒子穿过磁场区域后速度方向发生偏转，偏转的角度图5为60，如图5所示，请思考：1确定该带电粒子的电性；2求粒子的比荷；3求该带电粒子在磁场区域中运动的时间t.设计意图 绝大多数学生通过自主学习能够顺利完成，个别学生在其他同学或教师的提醒下也能够完成，这道题的意图是告诉学生这样一个结论：在圆形磁场区域内，沿径向射入粒子，必从径向射出.拓展1 现将带电粒子的速度变为/3，其它条件不变，仍从a点射入磁场，则粒子在磁场中的运动时间为多少？拓展2 将圆形区域变成一个绝缘圆筒，已知

10、带电粒子从a点沿直径方向射入后，与筒内壁碰撞两次后，又从a孔飞出（不计碰撞能量损失及碰撞时间），则带电粒子在筒中的运动时间为（ ）abcd拓展3 若粒子与筒碰撞3次后再从a孔飞出呢？设计意图 拓展1考查的是几何关系与半径公式、周期公式的联系与应用；拓展2考查的是时间的两种表述方式；拓展3是拓展2基础上的引申.通过这几个拓展，学生会发现解决这类问题的关键是作好图分析粒子的运动过程，找圆心、画轨迹、求半径是解决这类问题的核心.拓展难度层层递进，很好地考查了学生的逻辑思维能力、作图能力和归纳能力.这几个拓展旨在体现教学活动的层次性和灵活性.图64活动4展示例题：如图6所示，有一圆形磁场区域，其圆半径

11、为r，i、ii区域存在匀强磁场，磁感应强度大小相等，ab为磁场的边界，一带负电、电荷量为q、质量为m的粒子从a点以速度进入磁场，速度与ab的夹角为45，粒子重力忽略不计.求：（1）要使粒子能够达到b点，磁感应强度b为多少？（2）粒子从a到b的时间为多少？设计意图：该题综合性较强，题中磁感应强度b具有多解性，该题旨在考查学生对本节课的掌握程度.教学中采用先让学生自主学习，然后让学生展开讨论交流，展示个别学生的成果.同时将该题作为课后作业，留给学生课外去品味、去思考.八、课堂小结1三种常见的有界磁场：直线边界平行边界圆形边界2带电粒子在匀强磁场中运动的解题方法归纳：画轨迹找联系用规律.九、课后反思这节课主要以问题情境为主线，以“定圆心，画轨迹”为核心开展的.问题情境1是“发散式”的问题情境，主要是从不同方面、不同角度设置疑问，引导学生积极思考和主动探究，实现对知识的深刻理解，从而发展学生的思维能力.问题情境2与问题情意3主要是把难度大，较为复杂的问题分解成一个个相互联系的问题.本节课的教学设计突破传统的高三物理教学方式，通过自主学习和合作探究