大學(xué)物理教學(xué)設(shè)計：磁場對電荷作用

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上教學(xué)設(shè)計9：帶電粒子在磁場中的運動 【授課內(nèi)容】：8.4帶電粒子在磁場中的運動 8.5磁場對電流的作用 8.6磁介質(zhì)【所在章節(jié)】：第八章 穩(wěn)恒磁場/8.4帶電粒子在磁場中的運動 8.5磁場對電流的作用 8.6磁介質(zhì)【授課對象】：學(xué)校理工科專業(yè)本科學(xué)生（一年級下學(xué)期）【教學(xué)學(xué)時】：4學(xué)時一、學(xué)情分析（一）教材內(nèi)容分析本節(jié)段內(nèi)容是大學(xué)物理教材第八章穩(wěn)恒磁場中最后內(nèi)容，本節(jié)內(nèi)容具有總結(jié)的作用，安培力對運動電荷的作用的宏觀表現(xiàn)，洛侖磁力是磁場對運動電荷的作用的微觀表現(xiàn)，更是后面電磁感應(yīng)等相關(guān)知識的基礎(chǔ)知識，在學(xué)生學(xué)習(xí)生活中有廣泛的作用。本節(jié)內(nèi)容是屬規(guī)律課教學(xué)。這一節(jié)內(nèi)容主要涉

2、及兩個方面：安培力以及洛侖磁力的大小和方向。這些內(nèi)容在中學(xué)已經(jīng)學(xué)習(xí)過特殊的情況，這節(jié)我們要研究更普遍的情況。（二）學(xué)生特征分析本節(jié)課授課對象是大學(xué)一年級學(xué)生，開設(shè)時間為大一下學(xué)期，前節(jié)內(nèi)容已經(jīng)學(xué)過磁場、磁感應(yīng)強(qiáng)度、高斯定理，安培環(huán)路定理，力與運動的關(guān)系等相關(guān)知識。但學(xué)生的基礎(chǔ)較差，所以教師在教學(xué)過程中，應(yīng)注重調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。在教學(xué)中以原有知識為基礎(chǔ)，以物理實質(zhì)為突破，以微積分為手段，全方位進(jìn)行授課教育。二、教學(xué)目標(biāo)設(shè)計 （一）知識與技能1、會分析點電荷在均勻電、磁場中受力和運動的簡單情況；2、會計算簡單幾何形狀載流導(dǎo)線，載流平面線圈在磁場中所受力和力矩;3、理解磁介質(zhì)基本特征,鐵磁質(zhì)，培

3、養(yǎng)學(xué)生了解新定義、串聯(lián)舊知識、綜合理解運用及數(shù)學(xué)思維解決物理問題的能力。（二）過程與方法經(jīng)過探究安培力影響因素的過程，學(xué)會觀察、歸納、反思，通過實驗，會用控制變量法探究問題。通過現(xiàn)象觀察、知識回顧、課件演示等形式，培養(yǎng)學(xué)生知識理解運用和創(chuàng)新提高的能力。（三）情感與價值觀1、通過對安培力的探求，激發(fā)學(xué)習(xí)物理的興趣；2、通過交流探討，提高解決問題的能力，在學(xué)習(xí)中逐步培養(yǎng)學(xué)生知識的交叉融合，促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的全面提升。三、教學(xué)內(nèi)容設(shè)計（一）內(nèi)容綱要1、洛侖茲力； 2、安培力；3、磁介質(zhì)。（二）教學(xué)重點洛侖茲力, 帶電粒子運動；安培力, 載流線圈在磁場中轉(zhuǎn)動（三）教學(xué)難點洛侖茲力計算；安培力計算牛頓運

4、動定律的內(nèi)容及物理實質(zhì)四、教學(xué)策略分析（一）教學(xué)策略方法1、板書標(biāo)示教學(xué)法本節(jié)段內(nèi)容主要講授兩種力，因此關(guān)鍵公式表達(dá)式需要推導(dǎo)強(qiáng)調(diào)，此時應(yīng)選用板書推導(dǎo)教學(xué)。在板書推導(dǎo)的過程中，加深學(xué)生對知識的理解和掌握。3、遷移教學(xué)法由于這些知識高中物理中已學(xué)，所以對于力基本表述和理解學(xué)生都有一定的知識構(gòu)架和基礎(chǔ)。在授課的過程中，要重點做好學(xué)生知識的遷移，在高中知識的基礎(chǔ)上進(jìn)一步延伸。通過中學(xué)分析的特殊情況深入普遍的物理問題掌握，在知識的對比中學(xué)習(xí)安培力洛侖磁力。（二）教學(xué)手段1、課堂講授對重點和難點問題通過公式推導(dǎo)分析、物理意義對比來說明問題，注重課堂氣氛的調(diào)節(jié)和學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)。2、多媒體輔助利用多媒體

5、課件（PPT）進(jìn)行視頻、動畫的展示，將復(fù)雜問題現(xiàn)象更形象的展示給學(xué)生。3、板書本節(jié)課有重要概念和公式的講授和理解，結(jié)合授課過程中重點和難點，進(jìn)行板書公式的推導(dǎo)和講解，進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生對相關(guān)知識的理解。五、教學(xué)過程設(shè)計（一）教學(xué)過程索引師生活動教學(xué)內(nèi)容設(shè)計意圖一 導(dǎo)入新課 回顧前面內(nèi)容，引出新的知識同時分析中學(xué)此內(nèi)容的特殊性。 前面內(nèi)容已經(jīng)學(xué)過磁場、磁感應(yīng)強(qiáng)度、高斯定理安培環(huán)路定理，本節(jié)我繼續(xù)研究磁場對運動電荷的作用。中學(xué)研究的是磁場和電荷都很簡單特殊的情況，我們這里研究更普遍的情況，回顧前面內(nèi)容，導(dǎo)入新課內(nèi)容，此舉有利于促進(jìn)學(xué)生對新內(nèi)容的學(xué)習(xí)。二、內(nèi)容推演 概括知識帶電粒子在磁場中的運

6、動。 分析速度方向和磁場方向不同情況下受力特點，歸納通用表達(dá)式。授課過程中，通過互動的方式不停的引導(dǎo)學(xué)生思考和討論。時，電荷受力；時， 與夾任意角情況。在均勻磁場中，：做圓周運動；與既不平行，也不垂直：做螺旋運動。在電磁場中運動電荷受力公式為：，新舊知識的銜接，從特殊到普遍歸納新知識，體會分情況討論總結(jié)歸納的思想方法。三、內(nèi)容精講 磁場對電流的作用，授課過程中，通過互動的方式不停的引導(dǎo)學(xué)生思考和討論。安培定律的數(shù)學(xué)表述，即電流元受力 此式為安培定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式對任意形狀的載流導(dǎo)線和任意的磁場，都成立。對于一段導(dǎo)線受力可表示為。講授重點難點內(nèi)容，促進(jìn)學(xué)生的理解和吸收。通過公式推導(dǎo)、定理再現(xiàn)，加深

7、學(xué)生對重難點知識的掌握。四、例題精析 知識應(yīng)用對新知識的考察，思考和求解相關(guān)的物理量例：如圖所示，一段長為L的載流直導(dǎo)線，置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為 的勻強(qiáng)磁場中， 的方向在紙面內(nèi)，電流流向與 夾角為 ，求導(dǎo)線受力 =？在理解講解的過程中，明確例題中已知物理量，通過學(xué)生提問的方式，引發(fā)學(xué)生思考，自覺地利用安培定律從而求解。消化所學(xué)新知識，并做到學(xué)以致用。通過所學(xué)知識對該例題進(jìn)行分析求解，掌握利用新知識解決物體受力問題。五、知識拓展 磁場對載流線圈的作用應(yīng)用磁場對電流的作用安培定律，分別從勻強(qiáng)磁場中情況和非勻強(qiáng)磁場中情況來分析磁場對載流線圈的作用。消化所學(xué)新知識，嘗試對新知識應(yīng)用，加深理解。討論磁場中存在

8、與其相互影響的實物物質(zhì)時對磁場的影響。以及磁介質(zhì)分類，重點介紹鐵磁質(zhì)。順磁質(zhì)與抗磁質(zhì)的特征同向的磁介質(zhì)稱為順磁質(zhì)反向的磁介質(zhì)稱為抗介質(zhì)鐵磁質(zhì)定義和特性磁導(dǎo)率定義了解磁介質(zhì)的分類以及對磁場的影響。六、課后練習(xí)將例題改變模型，供學(xué)生課下思考討論。布置一定的練習(xí)題和思考題，對課堂內(nèi)容進(jìn)行練習(xí)總結(jié)。 作業(yè)：布置作業(yè)本與本節(jié)知識對應(yīng)的習(xí)題作業(yè)。課堂講解當(dāng)堂讓學(xué)生吸收，但是仍需要課后的練習(xí)加深對知識的鞏固。 （二）教學(xué)板書設(shè)計帶電粒子在磁場中的運動1、洛侖茲力； 2、安培力；3、磁介質(zhì)： 鐵磁質(zhì)：七、教學(xué)反思本節(jié)段重點講述磁場對運動電荷的微觀作用和宏觀作用內(nèi)容和應(yīng)用。由于該部分知識在高中物理中已有所接觸，

9、所以在對學(xué)生進(jìn)行授課講解的時候一定要在原來的基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生做好知識的遷移轉(zhuǎn)化，將語言描述物理化、公式化，深入理解牛頓運動定律的物理實質(zhì)。中學(xué)研究的是特殊情況我們現(xiàn)在分析更普遍的情況研究過程中讓學(xué)生體會微積分對于普遍一般問題的重要性，講解中要多注重推導(dǎo)，給予學(xué)生時間思考。本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計主要有2個特點：（一）教學(xué)流程設(shè)計上符合認(rèn)知規(guī)律 通過動畫演示和生活事例出發(fā)，引發(fā)學(xué)生對現(xiàn)象的思考，并且由此提出問題，從而開始本節(jié)課程的學(xué)習(xí)，利于學(xué)生積極的學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)，對于促進(jìn)教學(xué)效果提升大有裨益。（二）引入新知識時注重知識遷移同樣是學(xué)習(xí)磁場對運動電荷作用高中更注重現(xiàn)象的理解，而大學(xué)則注重本質(zhì)的探索。在教學(xué)中要引導(dǎo)學(xué)生透過現(xiàn)象看本質(zhì)，深入理解內(nèi)容。授課過程中注重引