《运动电荷在磁场中受到的力》教学设计VIP专享VIP免费

《运动电荷在磁场中受到的力》教学设计【教学设计思路】普通高中课程标准实验教科书物理选修3—1第三章第五节《运动电荷在磁场中受到的力》既是安培力知识的延续，又是下一节《带电粒子在匀强磁场中的运动》的铺垫。高二的学生已具有一定的观察能力和逻辑推理能力，对现象──猜想──理论推导──实验验证等科学研究方法有一定的基础，本节课通过实验创设各种问题情景、引导，激发学生学习的兴趣，促进学生思维。学生通过讨论，体验科学探究的方法和过程，对物理知识能有进一步的理解，从而把传授知识与能力的培养有机的结合在一起，让学生掌握分析研究物理的基本方法与技能，为日后的学习及进行其它问题探究奠定基础。【教学目标】1．知识与技能：①知道什么是洛伦兹力，会判断洛伦兹力的方向；②知道洛伦兹力大小的推导过程；③会利用本节课学的知识简单解释电视显像管的工作原理。2．过程与方法：①通过对安培力微观本质的猜测，培养学生的联想和猜测能力；②通过推导洛伦兹力的公式，培养学生的逻辑推理能力；③通过演示实验，培养学生的观察能力。3．情感态度与价值观：培养学生的科学思维和研究方法，培养学生的观察、分析、推理能力。激发学生热爱学习、探索宇宙的欲望。【教学重点、难点】重点：洛伦兹力方向的判断方法和洛伦兹力大小计算。难点：洛伦兹力计算公式的推导过程。【实验器材及教学媒体的选择与使用】阴极射线管、多媒体投影系统【教学方法】讲授法、实验法、讨论法。【教学过程】引入新课：观看神奇的极光短片。请问这些美丽的极光一般出现在什么区域？（地球的南、北极地区）简单介绍极光，并提出疑问：运动电荷在磁场中是否受到力作用？是什么力？方向如何？大小如何？带着一些列的疑问我们走进课堂。出示教学目标复习提问：1、安培力的大小和方向。2、电流是怎样形成的？它的微观表达式是什么？（式中各量的意义）。一、探究：运动电荷在磁场中是否受到力的作用？1、现象：极光短片2、猜想：受力？不受力？3、实验验证：（1）阴极射线管介绍：灯丝加热放出电子，电子在加速电场的作用下高速运动形成的电子流。电子轰击到“7”字型长条的荧光屏上，激发荧光，显示电子束的运动轨迹。（2）演示：①在没有外磁场时，电子束沿直线运动提问：电子束的直线运动说明了什么？电子不受力的作用。②将蹄形磁铁靠近电子射线管，发现电子束运动轨迹发生了偏转。提问：电子束的偏转说明了什么？电子受到力的作用。4、结论：磁场对运动电荷有力的作用，猜想成立。磁场对运动电荷有力的作用叫洛伦兹力。之所以叫洛伦兹力是为了纪念荷兰物理学家洛伦兹。洛伦兹力既然是一个力，那我们应该研究它的什么呢？方向、大小。二、探究洛伦兹力的方向1．问题：洛伦兹力方向如何判断？2．猜想：左手定则？右手定则？3．理论分析：引导学生思考安培力与洛伦兹力之间的关系：电流是由定向运动的电荷所形成的，安培力是作用在运动电荷上的力（洛伦兹力）的宏观表现4．实验验证再次观看演示实验，改变磁场方向，分析实验现象，引导学生猜想洛伦兹力的方向跟什么因素有关？2．。提出猜想：洛伦兹力的方向可能可以用左手定则判定实验验证：进一步观察电子束垂直进入磁场时的偏转，并改变磁场方向。在黑板上作图表示，验证洛伦兹力的方向是否可以用左手定则判定。设计思想：体现物理是以实验为基础的学科，科学实验是揭示自然规律的重要方法和手段。培养学生科学研究最基本的思维方法：分析推理──猜想──实验验证──得出结论。引导学生总结洛伦兹力的方向的判断──左手定则的具体内容：伸开左手，使大拇指和其余四指垂直且处于同一平面内，把手放入磁场中，让磁感线穿入手心，若四指指向正电荷运动的方向，那么拇指所指的方向就是正电荷所受洛伦兹力的方向，若四指指向是负电荷运动的反方向，那么拇指所指的方向就是负电荷所受洛伦兹力的方向。（强调：四指指向是负电荷运动的反方向）三、洛伦兹力大小的探究安培力是洛伦兹力的宏观表现，两者方向判断方法相同，大小是否也存在某种联系？能否通过电流受到的安培力导出运动电荷受到的洛伦兹力的大小呢？点拨学生：建立物理模型，注意...