高中物理人教版1第三章磁場(chǎng)第5節(jié)運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的力 市賽獲獎(jiǎng)

——《磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力》教學(xué)設(shè)計(jì)一、教學(xué)設(shè)計(jì)思路教材分析：本節(jié)課是人教版選修3-1第三章第5節(jié)《磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用》的內(nèi)容。涉及到的知識(shí)點(diǎn)有“洛倫茲力的方向和大小”、“電視顯像管的工作原理”。在前一節(jié)學(xué)生學(xué)習(xí)了磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用——安培力，會(huì)用左手定則判斷安培力的方向并計(jì)算大小，這為本節(jié)課進(jìn)一步研究磁現(xiàn)象的電本質(zhì)——洛倫茲力打下了基礎(chǔ)。對(duì)洛倫茲力的方向和大小的探究過(guò)程能很好的培養(yǎng)學(xué)生的合作交流能力，讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的一般過(guò)程，是本節(jié)課的重點(diǎn)。另一方面，由于時(shí)代在進(jìn)步，電視機(jī)向薄發(fā)展，所以電視機(jī)顯像管原理可以簡(jiǎn)單帶過(guò)或用其他實(shí)例替代。教學(xué)思路：為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，本節(jié)課以自然現(xiàn)象（極光）為切入口引入新課，結(jié)合實(shí)驗(yàn)探究，采用問(wèn)題引領(lǐng)，啟發(fā)學(xué)生對(duì)洛倫茲力的方向和大小進(jìn)行探究。讓學(xué)生在科學(xué)探究體驗(yàn)過(guò)程中，合作學(xué)習(xí)、深入討論、總結(jié)提升。二、教學(xué)目標(biāo)1．知識(shí)與技能（1）知道磁場(chǎng)對(duì)電流作用（安培力）實(shí)質(zhì)是磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷作用（洛侖茲力）的宏觀表現(xiàn)。（2）知道洛侖茲力的方向由左手定則判定，并會(huì)熟練地應(yīng)用。（3）能根據(jù)安培力的表達(dá)式F=BIL推導(dǎo)洛侖茲力表達(dá)式f=qvB，并能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。2．過(guò)程與方法（1）通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究讓學(xué)生總結(jié)洛倫茲力的方向的判斷方法；（2）通過(guò)理論探究讓學(xué)生總結(jié)洛倫茲力的大小的計(jì)算方法。3．情感、態(tài)度與價(jià)值觀（1）提高學(xué)生透過(guò)現(xiàn)象認(rèn)清本質(zhì)的認(rèn)知能力；（2）培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)探索、善于分析的科學(xué)態(tài)度。三、教學(xué)重難點(diǎn)1．利用左手定則會(huì)判斷洛倫茲力的方向；2．掌握垂直進(jìn)入磁場(chǎng)方向的帶電粒子受到洛倫茲力大小的計(jì)算。極光視頻激發(fā)興趣四極光視頻激發(fā)興趣猜想觀察現(xiàn)象提出問(wèn)題科學(xué)探究構(gòu)建知識(shí)猜想觀察現(xiàn)象提出問(wèn)題科學(xué)探究構(gòu)建知識(shí)極光現(xiàn)象說(shuō)明了什么？極光現(xiàn)象說(shuō)明了什么？通過(guò)安培力通過(guò)安培力知識(shí)遷移，猜想洛倫茲力與哪些因素有關(guān)？演示實(shí)驗(yàn)：陰極射線管分組演示實(shí)驗(yàn)：陰極射線管分組實(shí)驗(yàn)：旋轉(zhuǎn)的液體。合作學(xué)習(xí)、交流總結(jié)實(shí)驗(yàn)探究洛倫茲力方向理論探究洛倫茲力大小理論探究洛倫茲力大小建構(gòu)物理模型，小組合作交流，理論探究，并推導(dǎo)洛倫茲力的大小學(xué)以致用解決問(wèn)題學(xué)以致用解決問(wèn)題課堂小結(jié)主動(dòng)建課堂小結(jié)主動(dòng)建構(gòu)。五、教學(xué)過(guò)程教學(xué)流程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖觀察現(xiàn)象提出問(wèn)題引入新課極光被視為自然界最漂亮的奇觀之一，它絢爛多姿，變化萬(wàn)千。下面我們一同來(lái)欣賞一下。播放極光視頻極光是太陽(yáng)輻射的高能粒子射向地球時(shí)產(chǎn)生的一種現(xiàn)象。問(wèn)題1：這種現(xiàn)象說(shuō)明了什么？（若學(xué)生不能回答，則進(jìn)一步提問(wèn)這種現(xiàn)象在咱們連云港能不能看見(jiàn)？那在什么地方能夠看見(jiàn)？為什么？）磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用叫洛倫茲力，這節(jié)課我們就來(lái)研究它。我們知道力是矢量，有大小，有方向，下面先來(lái)研究方向。觀看視頻《極光》學(xué)生可能會(huì)回答是由于地球?qū)Ω吣芰Ｗ拥淖饔昧Ξa(chǎn)生的。也可能其他答案或不知道。激發(fā)學(xué)生的興趣，引入今天的課題磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用——洛倫茲力。通過(guò)問(wèn)題，引發(fā)對(duì)極光成因的思考，是因?yàn)榇艌?chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用，從而開(kāi)始對(duì)洛倫茲力的研究。另一方面，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)現(xiàn)象質(zhì)疑的習(xí)慣，培養(yǎng)能夠發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力。教學(xué)流程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖猜想活動(dòng)1:實(shí)驗(yàn)探究洛倫茲力的方向磁場(chǎng)對(duì)電流的作用——安培力的方向與磁場(chǎng)方向和電流方向有關(guān)，而電流又是由電荷的定向移動(dòng)形成的。問(wèn)題2：那么磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用——洛倫茲力的方向可能與哪些因素有關(guān)呢？問(wèn)題3：洛倫茲力的方向與磁場(chǎng)、電荷運(yùn)動(dòng)方向有什么關(guān)系呢？問(wèn)題4：如果要研究洛倫茲力的方向，需要哪些器材呢？教師演示實(shí)驗(yàn)：陰極射線管問(wèn)題5：你們由實(shí)驗(yàn)得到洛倫茲力方向的判斷方法是什么？問(wèn)題6：如果運(yùn)動(dòng)的電荷是正電荷，洛倫茲力的方向如何判斷？實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)介紹旋轉(zhuǎn)的液體裝置，演示一組。下面請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)準(zhǔn)備好的器材開(kāi)始進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)。猜想：F洛的方向與B和V的方向有關(guān)。學(xué)生可能會(huì)提到用左手定則判斷。磁場(chǎng)、運(yùn)動(dòng)電荷學(xué)生猜測(cè)加不同方向的磁場(chǎng)時(shí)，粒子的偏轉(zhuǎn)方向。觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，記錄下實(shí)驗(yàn)過(guò)程結(jié)果。小組討論，總結(jié)判斷洛倫茲力方向的方法大組交流學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)利用自制道具——旋轉(zhuǎn)的液體來(lái)體驗(yàn)洛倫茲力的方向。學(xué)生交流知識(shí)遷移，為學(xué)生研究洛倫茲力方向指明思路。受安培力的方向判斷影響，學(xué)生可能用左手定則判斷洛倫茲力的方向。但這是學(xué)生的猜想，教師先不要急于肯定。1.讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程：現(xiàn)象——提問(wèn)——猜想——探究——結(jié)論——應(yīng)用；2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)感受洛倫茲力的方向可以用左手定則判斷。進(jìn)一步加深洛倫茲力方向的理解。教學(xué)流程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖活動(dòng)2理論探究洛倫茲力的大小解決問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生猜想影響洛倫茲力大小的因素并推導(dǎo)表達(dá)式。問(wèn)題7：當(dāng)磁場(chǎng)方向與運(yùn)動(dòng)方向垂直的時(shí)候，洛倫茲力大小的表達(dá)式是什么？問(wèn)題8：①若v與B平行，f多大？問(wèn)題9：②若v與B夾角為θ時(shí)，f的表達(dá)式？下面請(qǐng)同學(xué)們完成解決問(wèn)題問(wèn)題10結(jié)合解決問(wèn)題解釋為什么只能在南北極附近看到極光？自主學(xué)習(xí)合作探究展示交流展示交流完成以極光為模型的解決問(wèn)題。學(xué)生展示交流培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作探究的能力。在小組合作的基礎(chǔ)上逐漸完善洛倫茲力大小的計(jì)算方法。首尾呼應(yīng)鞏固運(yùn)用自主構(gòu)建教學(xué)流程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖課堂小結(jié)這節(jié)課我們學(xué)習(xí)到了哪些知識(shí)呢？在身邊還有很多儀器都運(yùn)用到了我們今天所學(xué)知識(shí)，比如速度選擇器、磁流體發(fā)電機(jī)，下節(jié)課繼續(xù)研究。學(xué)生總結(jié)課外拓展速度選擇器、磁流體發(fā)電機(jī)提煉一方面，加深對(duì)洛倫茲力的認(rèn)識(shí)；另一方面，為下一節(jié)電荷在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)做鋪墊。讓學(xué)生了解到這些與本節(jié)課所學(xué)知識(shí)密不可分，也為下節(jié)課埋下伏筆。六、板書(shū)設(shè)計(jì)磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用