磁場對運動電荷的作用教學(xué)設(shè)計

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上磁場對運動電荷的作用教學(xué)基本信息課題磁場對運動電荷的作用是否屬于地方課程或校本課程否學(xué)科物理學(xué)段：高中年級高二相關(guān)領(lǐng)域科學(xué)教材書名：選修3-1出版社：人民教育出版社出版日期：教學(xué)設(shè)計說明構(gòu)建主義學(xué)習(xí)理論認為：學(xué)習(xí)者只有在真實情景下學(xué)到了知識，才會真正了解所學(xué)知識的意義價值，知識才能成為學(xué)習(xí)者解決實際問題的工具，脫離了情景的知識不具有良好的遷移性能。為此，在整個的教學(xué)活動中，以學(xué)生主體、教師主導(dǎo)、師生合作交流、生生合作探究的方式組織教學(xué)；在教學(xué)的雙邊活動中，教師以實驗觀察和多媒體模擬，以及磁場中電流受力和電流與運動電荷間的關(guān)系搭建問題支架情境，啟發(fā)引導(dǎo)抽象建立電子流的直

2、導(dǎo)線在磁場中的物理模型，組織學(xué)生合作討論和探究洛侖茲是安培力的微觀本質(zhì)，實現(xiàn)學(xué)生對洛倫茲力的大小和方向等知識的意義構(gòu)建為核心，突出教學(xué)重點、化解教學(xué)難點，幫助學(xué)生學(xué)會從宏觀現(xiàn)象探究微觀運動本質(zhì)的思想和方法，發(fā)展學(xué)生思維和運用數(shù)學(xué)解決物理問題的能力，體驗學(xué)生的科學(xué)探究思想和精神。因此，在教法上采取的主要教學(xué)法是：導(dǎo)學(xué)結(jié)合、探究式情景教學(xué)：實驗演示、啟發(fā)引導(dǎo)、點撥思維、評估調(diào)控等教法。教學(xué)手段及技術(shù)準(zhǔn)備多媒體ppt，感應(yīng)起電機，真空射線管，條形磁鐵，導(dǎo)線，電源等教學(xué)目標(biāo)1、知識與技能：認識洛倫茲力。會計算洛倫茲力的大小，會用左手定則判定洛倫茲力的方向。2、過程與方法：認識宏觀和微觀之間的聯(lián)系，經(jīng)歷

3、實驗探究和理論推導(dǎo)的過程。理解“現(xiàn)象假設(shè)物理模型推理實驗驗證”科學(xué)探究的方法和途徑。3、情感態(tài)度與價值觀：通過經(jīng)歷運用所學(xué)知識進行探究的活動，激發(fā)學(xué)生樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學(xué)道理的求知欲，感受物理的自然美和探索形成物理知識的思維美，體驗克服困難的信心和決心，能體驗戰(zhàn)勝困難、解決物理問題時的喜悅，認識“物理源于生活、服務(wù)于人類”的實踐觀念，激發(fā)“好學(xué)”、“樂學(xué)”的熱情和積極性。教學(xué)教學(xué)過程過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動一創(chuàng)設(shè)情景、激趣導(dǎo)入35min【活動1】播放極光現(xiàn)象視頻材料?！咎釂?】極光在地球的哪些地方可以看到？【提問2】極光的產(chǎn)生與哪些因素有關(guān)？【分析歸納】極光的產(chǎn)生與太陽發(fā)出

4、的射線粒子流與地球南北兩極的強磁場相互作用密切相關(guān)的?！净顒?】設(shè)問激趣，導(dǎo)入新課【提問】磁場對電荷有何作用？怎樣探究磁場與運動電荷之間的作用規(guī)律呢？【口述】這正是本課所要探究學(xué)習(xí)的內(nèi)容?！景鍟看艌鰧\動電荷的作用。觀看視頻、思考回答。1.南北兩極地區(qū)。2.太陽射線、地磁場。二實驗演示、提出問題；觀察抽象、形成概念58min1、實驗演示、提出問題活動】實驗介紹，演示陰極射線管實驗現(xiàn)象。【實驗介紹】抽成真空的陰極射線管，從陰極發(fā)射出的電子束，在陰極和陽極的高電壓作用下，轟擊得到長條形的熒光屏上激發(fā)出熒光，可以顯示出電子束的運動的徑跡?！狙菔粳F(xiàn)象】分別演示有、無磁場，通電、斷電四種情況下電子束的

5、運動徑跡?！咎釂?】通過實驗觀察，電子束的運動徑跡變化有何規(guī)律？【板書】電子束的徑跡向下發(fā)生了偏轉(zhuǎn)vvvvvvvv【提問2】加入垂直的磁場后，電子束為什么會偏轉(zhuǎn)呢？【啟發(fā)思維】運動電荷在磁場中運動狀態(tài)發(fā)生了改變，而力是改變物理運動狀態(tài)的原因?！境橄蟾爬ā繉嶒炞C明了磁場對運動電荷有力的作用，這一力稱為洛侖茲力?！景鍟恳弧⒙鍌惼澚Γ╢，N）定義：運動電荷在磁場中受到的力?！局v述】洛倫茲1853年出生，1875年就拿到了博士學(xué)位，23歲就擔(dān)任英國萊頓大學(xué)物理系教授，是一個很了不起的科學(xué)家。觀察演示實驗，記錄實驗條件和對應(yīng)現(xiàn)象。【分析歸納】電子束運動徑跡在加入垂直磁場時要發(fā)生偏轉(zhuǎn),偏轉(zhuǎn)方向與加入的磁

6、場有關(guān)，作出磁場方向，電子運動方向和受力方向的關(guān)系圖?！痉治鏊伎肌侩娮邮艿酱艌鰧λΦ淖饔?。了解的洛倫茲的生平軼事和在科學(xué)上的杰出貢獻。2、觀察抽象、形成概念三類比猜想、建立模型；實驗驗證、揭示本質(zhì)1518min1、點撥思維、類比猜想【板書】二、洛倫茲力的方向【提問1】電流是怎樣形成的？【活動1】播放flash模擬實驗過程與結(jié)果?！咎釂?】運動的電子束是電流嗎？【提問3】同學(xué)們，電流在磁場中會受力的作用嗎？【提問4】如何判斷安培力方向？【類比猜想】既然電子束也是電流，而磁場對電流有安培力的作用。那么，我們可否用安培力知識探究磁場對電子束的作用呢？【回答】電流是由電荷的定向移動所形成的，正電荷

7、定向移動的方向為電流方向。【回顧】學(xué)生聯(lián)系電流的定義和多媒體模擬的電子束，得出運動的電子束是無約束的電流。【回答】1.受到安培力作用。【回答】2.左手定則。2、模擬分析、建立模型【活動2】播放flash，模擬分析通電直導(dǎo)線所受安培力與內(nèi)部運動電子的洛倫茲力關(guān)系模型。vvvv-ffff-ffff-ffff-ffff-ffffIIIIFFFF安安安安BBBB【提問】電子束是無約束的電流，電子束在導(dǎo)體中運動時，每個運動電荷受到洛倫茲力，致使導(dǎo)體受到安培力?！景鍟俊静孪?】洛倫茲力的方向遵從左手定則嗎？【猜想2】安培力本質(zhì)上是形成電流的運動電荷受到的洛倫茲力的合力嗎？觀察、分析、思考、討論和猜想，形

8、成探究洛倫茲力方向和大小的清晰物理模型表象。3、實驗驗證、揭示本質(zhì)【活動3】改變磁場方向，實驗探究洛倫茲力方向，驗證洛倫茲力方向遵從左手定則的猜想?！净顒?】flash再現(xiàn)學(xué)生實驗過程，以及洛倫茲力方向與磁場方向和電荷運動方向三者的關(guān)系。BBBBffffvvvv+【板書】洛倫茲力方向遵從左手定則利用陰極射線發(fā)射器，蹄形磁鐵實驗器材，自主制定實驗驗證方案，分組實驗、合作交流，歸納總結(jié)探究結(jié)果。重溫實驗過程，加深對洛倫茲力左手定則的理解和記憶。四運用模型、理論探究58min【再現(xiàn)模型】如圖，在磁感應(yīng)強度為B的磁場中，長為L的導(dǎo)線，單位體積內(nèi)含的運動電荷數(shù)n，每個電荷電量為q，電荷的平均定向移動速率

9、是v，導(dǎo)線的橫截面積是S）：SSSSBBBBLLLLVVVVnnnnqqqq【搭建支架】請同學(xué)們根據(jù)已學(xué)知識，思考怎樣根據(jù)電流定義表示出電流的大??？怎樣表示導(dǎo)體所受安培力大??？怎樣表示導(dǎo)體中電流個數(shù)？【點撥思維】通電導(dǎo)線所受安培力的大小實質(zhì)上就等于形成電流的所有電荷定向移動過程中受到洛倫茲力大小的總和。洛倫茲力是安培力的微觀本質(zhì)。根據(jù)這一思想，能推導(dǎo)出洛倫茲力的大小表達式嗎？學(xué)生根據(jù)猜想、回憶電流、安培力的定義，理論推導(dǎo)洛倫茲力的大小表達式。F=BILN=nLSf=qvB【交流總結(jié)】當(dāng)電荷在磁場中運動時，磁場對運動電荷的洛倫茲力f等于該電荷的電荷量q、電荷運動速率v、所在磁場磁感應(yīng)強度B三者的

10、乘積。五回歸生活、延伸鋪墊35min【活動】播放極光成因視頻材料。【課后探究1】磁場對靜止電荷有無作用？【課后探究2】電荷以任意方式進入磁場，又該怎樣分析洛倫茲力？【課后思考3】洛倫茲力又會怎樣改變電荷的運動狀態(tài)呢？回憶、理解、反思；感受生活中物理美。了解地磁場的存在保護人類免受太陽射線和粒子流危害。鞏固運用安培力知識探究洛倫茲力的思想、模型和方法。課后思考。測試反饋1帶電荷量為q的粒子在勻強磁場中運動，下列說法中正確的是()A只要速度大小相同，所受洛倫茲力就相同B如果把q改為q，且速度反向，大小不變，則洛倫茲力的大小、方向均不變C洛倫茲力方向一定與電荷速度方向垂直，磁場方向一定與電荷運動方向垂直D粒子在只受到洛倫茲力作用下運動的動能、速度均不變2帶電粒子垂直勻強磁場方向運動時，會受到洛倫茲力的作用下列表述正確的是()A洛倫茲力對帶電粒子做功B洛倫茲力不改變帶電粒子的動能C洛倫茲力的大小與速度無關(guān)D洛倫茲力不改變帶電粒子的速度方向3如圖1所示，勻強磁場的磁感應(yīng)強度均為B，帶電粒子的速率均為v，帶電荷量均為q.試求出圖中帶電粒子所受洛倫茲力的大小，并指出洛倫茲力的方向4如圖所示，半徑為r的圓形空間內(nèi)，存在著垂