高中物理人教版1第三章磁场第5节运动电荷在磁场中受到的力 市赛获奖

——《磁场对运动电荷的作用力》教学设计一、教学设计思路教材分析：本节课是人教版选修3-1第三章第5节《磁场对运动电荷的作用》的内容。涉及到的知识点有“洛伦兹力的方向和大小”、“电视显像管的工作原理”。在前一节学生学习了磁场对通电导线的作用——安培力，会用左手定则判断安培力的方向并计算大小，这为本节课进一步研究磁现象的电本质——洛伦兹力打下了基础。对洛伦兹力的方向和大小的探究过程能很好的培养学生的合作交流能力，让学生体验科学探究的一般过程，是本节课的重点。另一方面，由于时代在进步，电视机向薄发展，所以电视机显像管原理可以简单带过或用其他实例替代。教学思路：为激发学生学习兴趣，本节课以自然现象（极光）为切入口引入新课，结合实验探究，采用问题引领，启发学生对洛伦兹力的方向和大小进行探究。让学生在科学探究体验过程中，合作学习、深入讨论、总结提升。二、教学目标1．知识与技能（1）知道磁场对电流作用（安培力）实质是磁场对运动电荷作用（洛仑兹力）的宏观表现。（2）知道洛仑兹力的方向由左手定则判定，并会熟练地应用。（3）能根据安培力的表达式F=BIL推导洛仑兹力表达式f=qvB，并能够进行简单计算。2．过程与方法（1）通过实验探究让学生总结洛伦兹力的方向的判断方法；（2）通过理论探究让学生总结洛伦兹力的大小的计算方法。3．情感、态度与价值观（1）提高学生透过现象认清本质的认知能力；（2）培养学生主动探索、善于分析的科学态度。三、教学重难点1．利用左手定则会判断洛伦兹力的方向；2．掌握垂直进入磁场方向的带电粒子受到洛伦兹力大小的计算。极光视频激发兴趣四极光视频激发兴趣猜想观察现象提出问题科学探究构建知识猜想观察现象提出问题科学探究构建知识极光现象说明了什么？极光现象说明了什么？通过安培力通过安培力知识迁移，猜想洛伦兹力与哪些因素有关？演示实验：阴极射线管分组演示实验：阴极射线管分组实验：旋转的液体。合作学习、交流总结实验探究洛伦兹力方向理论探究洛伦兹力大小理论探究洛伦兹力大小建构物理模型，小组合作交流，理论探究，并推导洛伦兹力的大小学以致用解决问题学以致用解决问题课堂小结主动建课堂小结主动建构。五、教学过程教学流程教师活动学生活动设计意图观察现象提出问题引入新课极光被视为自然界最漂亮的奇观之一，它绚烂多姿，变化万千。下面我们一同来欣赏一下。播放极光视频极光是太阳辐射的高能粒子射向地球时产生的一种现象。问题1：这种现象说明了什么？（若学生不能回答，则进一步提问这种现象在咱们连云港能不能看见？那在什么地方能够看见？为什么？）磁场对运动电荷的作用叫洛伦兹力，这节课我们就来研究它。我们知道力是矢量，有大小，有方向，下面先来研究方向。观看视频《极光》学生可能会回答是由于地球对高能粒子的作用力产生的。也可能其他答案或不知道。激发学生的兴趣，引入今天的课题磁场对运动电荷的作用——洛伦兹力。通过问题，引发对极光成因的思考，是因为磁场对运动电荷的作用，从而开始对洛伦兹力的研究。另一方面，培养学生对现象质疑的习惯，培养能够发现问题，解决问题的能力。教学流程教师活动学生活动设计意图猜想活动1:实验探究洛伦兹力的方向磁场对电流的作用——安培力的方向与磁场方向和电流方向有关，而电流又是由电荷的定向移动形成的。问题2：那么磁场对运动电荷的作用——洛伦兹力的方向可能与哪些因素有关呢？问题3：洛伦兹力的方向与磁场、电荷运动方向有什么关系呢？问题4：如果要研究洛伦兹力的方向，需要哪些器材呢？教师演示实验：阴极射线管问题5：你们由实验得到洛伦兹力方向的判断方法是什么？问题6：如果运动的电荷是正电荷，洛伦兹力的方向如何判断？实验体验介绍旋转的液体装置，演示一组。下面请同学们根据准备好的器材开始进行分组实验。猜想：F洛的方向与B和V的方向有关。学生可能会提到用左手定则判断。磁场、运动电荷学生猜测加不同方向的磁场时，粒子的偏转方向。观察实验现象，记录下实验过程结果。小组讨论，总结判断洛伦兹力方向的方法大组交流学生分组实验利用自制道具——旋转的液体来体验洛伦兹力的方向。学生交流知识迁移，为学生研究洛伦兹力方向指明思路。受安培力的方向判断影响，学生可能用左手定则判断洛伦兹力的方向。但这是学生的猜想，教师先不要急于肯定。1.让学生体验科学探究的过程：现象——提问——猜想——探究——结论——应用；2.通过实验感受洛伦兹力的方向可以用左手定则判断。进一步加深洛伦兹力方向的理解。教学流程教师活动学生活动设计意图活动2理论探究洛伦兹力的大小解决问题引导学生猜想影响洛伦兹力大小的因素并推导表达式。问题7：当磁场方向与运动方向垂直的时候，洛伦兹力大小的表达式是什么？问题8：①若v与B平行，f多大？问题9：②若v与B夹角为θ时，f的表达式？下面请同学们完成解决问题问题10结合解决问题解释为什么只能在南北极附近看到极光？自主学习合作探究展示交流展示交流完成以极光为模型的解决问题。学生展示交流培养学生自主学习、合作探究的能力。在小组合作的基础上逐渐完善洛伦兹力大小的计算方法。首尾呼应巩固运用自主构建教学流程教师活动学生活动设计意图课堂小结这节课我们学习到了哪些知识呢？在身边还有很多仪器都运用到了我们今天所学知识，比如速度选择器、磁流体发电机，下节课继续研究。学生总结课外拓展速度选择器、磁流体发电机提炼一方面，加深对洛伦兹力的认识；另一方面，为下一节电荷在磁场中的运动做铺垫。让学生了解到这些与本节课所学知识密不可分，也为下节课埋下伏笔。六、板书设计磁场对运动电荷的作用