2024年 第九章 第2讲 磁场对运动电荷的作用教学实录 鲁科版选修3-1

2024年第九章第2讲磁场对运动电荷的作用教学实录鲁科版选修3-1科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）2024年第九章第2讲磁场对运动电荷的作用教学实录鲁科版选修3-1课程基本信息1.课程名称：磁场对运动电荷的作用教学实录

2.教学年级和班级：高一（1）班

3.授课时间：2024年9月10日上午第2节课

4.教学时数：1课时核心素养目标1.培养学生的科学探究能力，通过实验探究磁场对运动电荷的作用。

2.提升学生的逻辑思维能力，通过分析磁场与电场的关系，理解洛伦兹力的概念。

3.增强学生的科学态度与责任，培养学生严谨的实验操作和数据分析能力。学习者分析1.学生已经掌握了基本的电磁学知识，如电场、电流和电荷等概念，以及它们之间的关系。然而，对于磁场对运动电荷的作用这一较高级的概念，学生可能只停留在理论层面，缺乏实际操作和实验验证的经验。

2.学生对物理学科的兴趣程度不一，部分学生可能对电磁学现象充满好奇，乐于探索；而另一部分学生可能对此感到抽象和难以理解。学生的学习能力方面，部分学生具备较强的逻辑推理和抽象思维能力，能够较好地理解磁场对运动电荷的作用；而部分学生可能在空间想象和数学运算上存在困难。学习风格上，学生既有偏好直观实验操作的学习者，也有倾向于理论推导的学习者。

3.学生在理解磁场对运动电荷的作用时可能遇到的困难包括：对磁场和电场概念的混淆，难以直观理解洛伦兹力的方向；在数学运算上，可能对矢量运算和三角函数的应用感到吃力；此外，实验操作中可能对电磁感应仪器的使用不熟悉，导致实验结果不准确。教学资源准备1.教材：确保每位学生拥有鲁科版选修3-1《磁场对运动电荷的作用》教材。

2.辅助材料：准备磁场和洛伦兹力相关的图片、动画视频，以及相关物理现象的图表。

3.实验器材：准备电磁感应仪、电流表、电压表、洛伦兹力实验装置等实验器材。

4.教室布置：设置实验操作台，划分分组讨论区，确保实验安全和教学活动顺利进行。教学过程一、导入新课

1.老师提问：同学们，我们已经学习了电场对电荷的作用，那么磁场会对运动电荷产生作用吗？如果会，又是如何产生作用的呢？

2.学生回答，老师总结：磁场确实会对运动电荷产生作用，这种作用被称为洛伦兹力。今天我们就来探究磁场对运动电荷的作用。

二、新课讲授

1.老师展示实验：演示电磁感应现象，让学生观察并思考磁场与电流之间的关系。

2.学生观察实验现象，提出问题。

3.老师引导学生回顾电磁感应原理，介绍洛伦兹力的定义及其产生的条件。

4.老师讲解洛伦兹力公式及其推导过程，让学生理解洛伦兹力的计算方法。

三、课堂互动

1.老师提问：同学们，洛伦兹力的方向是如何确定的？它与电荷的运动方向和磁场的方向有什么关系？

2.学生回答，老师总结：洛伦兹力的方向由右手定则确定，与电荷的运动方向和磁场的方向垂直。

3.老师展示右手定则的动画，帮助学生理解洛伦兹力的方向。

4.老师提问：洛伦兹力的大小是如何计算的？它与哪些因素有关？

5.学生回答，老师总结：洛伦兹力的大小由电荷量、电荷速度和磁感应强度决定。

四、案例分析

1.老师提出案例：一束电子流通过匀强磁场，求电子在磁场中运动轨迹的半径。

2.学生运用所学知识，计算洛伦兹力的大小，确定电子运动轨迹的半径。

3.老师点评学生的计算过程，纠正错误，总结计算方法。

五、实验探究

1.老师布置实验任务：分组实验，观察磁场对运动电荷的作用现象，验证洛伦兹力的存在。

2.学生分组讨论实验方案，准备实验器材。

3.实验过程中，老师巡回指导，解答学生疑问。

4.实验结束后，每组学生汇报实验结果，分析实验数据，得出结论。

六、课堂总结

1.老师回顾本节课所学内容：磁场对运动电荷的作用，洛伦兹力的定义、方向和大小。

2.老师强调本节课的重点：洛伦兹力的计算方法，右手定则的应用。

3.老师布置作业：完成课后练习题，巩固所学知识。

七、拓展延伸

1.老师提出问题：除了洛伦兹力，还有哪些因素会影响电荷在磁场中的运动？

2.学生讨论并回答：除了洛伦兹力，还有电场力、重力等其他因素。

3.老师总结：电荷在磁场中的运动受到多种力的作用，需要综合考虑。学生学习效果1.知识掌握：通过本节课的学习，学生对磁场对运动电荷的作用有了深入的理解，能够正确描述洛伦兹力的产生条件、方向和大小，并能够运用洛伦兹力公式进行计算。

2.实验操作能力：学生在实验探究环节中，通过实际操作，学会了如何设置实验、观察现象、记录数据和分析结果，提高了实验操作技能。

3.科学探究能力：学生在探究磁场对运动电荷作用的过程中，学会了提出问题、设计实验、分析数据和得出结论的科学探究方法。

4.逻辑思维能力：学生在分析洛伦兹力方向时，运用了右手定则，锻炼了逻辑思维和空间想象能力。

5.数学应用能力：学生在计算洛伦兹力大小时，应用了矢量运算和三角函数，提高了数学应用能力。

6.团队协作能力：在分组实验中，学生学会了与他人合作，共同完成实验任务，提高了团队协作能力。

7.学习兴趣和积极性：通过本节课的学习，学生对电磁学产生了浓厚的兴趣，激发了学习的积极性。

8.严谨的科学态度：学生在实验过程中，严格遵守实验操作规程，培养了严谨的科学态度。

9.课堂参与度：学生在课堂互动环节中，积极回答问题，参与讨论，提高了课堂参与度。

10.综合应用能力：学生在课后作业中，能够将所学知识应用于实际问题，提高了综合应用能力。

11.持续学习动力：通过本节课的学习，学生认识到物理知识的重要性，激发了持续学习的动力。

12.适应能力：学生在面对新的物理概念和实验操作时，能够迅速适应，提高了适应能力。

13.自我评价能力：学生在课后能够对自己的学习效果进行反思和评价，提高了自我评价能力。

14.交流沟通能力：在小组讨论和实验汇报中，学生学会了如何表达自己的观点，提高了交流沟通能力。

15.问题解决能力：学生在遇到问题时，能够主动寻找解决方案，提高了问题解决能力。课后作业1.题型：计算题

题目：一束质子流以速度v垂直进入匀强磁场，磁场强度为B。求质子流在磁场中运动的轨迹半径。

答案：质子流在磁场中受到的洛伦兹力F=qvB（q为质子电荷量），质子在洛伦兹力作用下做圆周运动，其向心力由洛伦兹力提供，即F=mv²/r。联立两个公式，得到轨迹半径r=mv/(qB)。

2.题型：分析题

题目：一束电子流以速度v平行于匀强磁场方向进入，磁场强度为B。分析电子流在磁场中的运动情况。

答案：由于电子流的速度方向与磁场方向平行，电子流不受洛伦兹力作用，将做匀速直线运动。

3.题型：应用题

题目：一束带电粒子流通过垂直于其运动方向的匀强磁场，磁场强度为B。已知带电粒子的质量为m，电荷量为q，速度为v。求带电粒子在磁场中运动的轨迹半径。

答案：带电粒子在磁场中受到洛伦兹力F=qvB，做圆周运动。根据牛顿第二定律，F=mv²/r，得到轨迹半径r=mv/(qB)。

4.题型：选择题

题目：以下关于磁场对运动电荷作用的说法中，正确的是（）

A.电荷在磁场中一定会受到洛伦兹力

B.只有电荷的速度方向与磁场方向垂直时，电荷才会受到洛伦兹力

C.洛伦兹力的方向与电荷的速度方向和磁场方向垂直

D.洛伦兹力的大小与电荷的电荷量成正比，与速度的平方成正比

答案：C

5.题型：分析题

题目：一束电子流以速度v垂直进入匀强磁场，磁场强度为B。求电子流在磁场中运动的时间。

答案：由于电子流在磁场中做圆周运动，其周期T=2πm/(qB)。设电子流在磁场中运动的时间为t，则t=T/4=πm/(2qB)。课堂1.课堂评价

（1）提问评价：在课堂上，老师会通过提问的方式来检测学生对知识的掌握程度。这些问题包括基础知识的确认、对概念的理解以及解决实际问题的能力。例如，在讲解洛伦兹力的方向时，老师会问：“根据右手定则，洛伦兹力的方向是怎样的？”这样的问题有助于学生巩固知识点。

（2）观察评价：老师会观察学生在课堂上的参与度和互动情况。学生是否积极回答问题，是否能够跟上课程的进度，以及是否能够主动参与到实验和讨论中，都是观察评价的内容。

（3）测试评价：为了更全面地了解学生的学习情况，老师可能会安排一些随堂测试，如填空题、选择题和小型计算题。这些测试可以快速反映学生对知识的理解和应用能力。

（4）案例分析评价：通过分析具体的物理现象或实验数据，老师可以评估学生是否能够将理论知识与实际问题相结合。

2.作业评价

（1）作业批改：老师会对学生的作业进行细致的批改，包括检查作业的完整性、正确性和解答过程。对于学生的错误，老师会提供具体的指导和更正。

（2）反馈与指导：在作业批改后，老师会及时与学生进行反馈交流，指出作业中的错误，并解释正确答案的原理。

（3）学生自我评价：老师鼓励学生对自己的作业进行自我评价，这有助于学生反思自己的学习过程，识别自己的不足，并制定改进计划。

（4）作业展示与讨论：老师可以选择一些有代表性的作业在课堂上展示，并引导学生进行讨论，通过他人的解答过程学习到更多的知识。

3.教学反思

（1）教学效果反思：通过课堂评价和作业评价的结果，老师会反思自己的教学方法和策略是否有效，是否需要调整教学内容或教学方法。

（2）学生需求分析：根据学生的学习反馈和表现，老师会分析学生的学习需求和难点，以便在后续教学中有针对性地进行指导。

（3）教学改进措施：老师会根据反思结果，制定具体的改进措施，如增加实验环节、提供额外的辅导资源等。教学反思与总结哎呀，这节课上完之后，我真是有点感触良多。首先，我觉得在教学方法上，我尝试了一些新的方式，比如通过实验来引导学生理解磁场对运动电荷的作用。我看到学生们在实验过程中非常投入，他们的好奇心和探索精神被充分激发了出来，这让我感到非常欣慰。

但是，我也发现了一些问题。比如，在讲解洛伦兹力的方向时，我发现有些学生对于右手定则的应用还是不太熟练。我记得我在课堂上反复强调了右手定则的使用方法，但是好像效果并不理想。这可能是因为我在讲解时没有结合具体的实例来演示，导致学生理解起来有些困难。

至于教学策略，我觉得我在处理一些复杂的概念时，可能过于追求理论的严谨性，而忽略了学生的接受能力。比如，在讲解洛伦兹力公式时，我可能应该更多地结合实际例子，让学生通过直观的方式来理解。

至于教学效果，我觉得总体上是不错的。学生们对于磁场对运动电荷的作用有了更深入的理解，他们在计算洛伦兹力大小时，也能够比较熟练地运用公式。当然，也有一些学生在这方面还存在困难，这需要我在课后进行个别辅导。

不过，我也发现了一些不足。比如，我在课堂上对于一些学生的回答没有及时给予反馈，这可能让他们觉得自己的努力没有得到认可。我需要在这一点上做得更好，及时给予学生正面的鼓励和指导。

针对这些问题，我打算在今后的教学中采取以下改进措施：

1.在讲解复杂概念时，我会更多地结合实际例子，让学生通过直观的方式来理解。

2.我会设计更多有针对性的问题，以激发不同学生的参与度。

3.我会加强对学生的个别辅导，特别是对于那些在某个知识点上存在困难的学生。

4.我会及时给予学生反馈，让他们知道自己的努力得到了认可。板书设计①磁场对运动电荷的作用

-磁场对运动电荷的力：洛伦兹力

-洛伦兹力公式：F=qvBsinθ

-洛伦兹力方向：右手定则

②洛伦兹力方向的应用

-右手定