运动电荷在磁场中的作用力教学设计
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磁场对运动电荷的作用教案一、教学目标1. 让学生了解磁场对运动电荷的作用原理,掌握洛伦兹力的概念。
2. 能够运用洛伦兹力公式分析磁场对运动电荷的作用。
3. 培养学生运用物理学知识解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 磁场对运动电荷的作用原理2. 洛伦兹力的概念及公式3. 洛伦兹力方向的确定4. 洛伦兹力与电荷运动方向的关系5. 洛伦兹力在现实生活中的应用三、教学重点与难点1. 重点:磁场对运动电荷的作用原理,洛伦兹力的概念及公式。
2. 难点:洛伦兹力方向的确定,洛伦兹力与电荷运动方向的关系。
四、教学方法1. 采用讲授法,讲解磁场对运动电荷的作用原理、洛伦兹力的概念及公式。
2. 采用互动法,引导学生讨论洛伦兹力方向的确定和洛伦兹力与电荷运动方向的关系。
3. 采用案例分析法,分析洛伦兹力在现实生活中的应用。
五、教学步骤1. 引入:通过实例介绍磁场对运动电荷的作用,引发学生兴趣。
2. 讲解磁场对运动电荷的作用原理,阐述洛伦兹力的概念。
3. 推导洛伦兹力公式,解释各参数含义。
4. 分析洛伦兹力方向的确定,引导学生运用右手定则。
5. 讨论洛伦兹力与电荷运动方向的关系,引导学生运用物理学知识解决实际问题。
6. 总结本节课内容,布置课后作业。
7. 课堂小结,强调磁场对运动电荷的作用在现实生活中的应用。
8. 课后作业:(1)复习本节课内容,巩固知识点。
(2)运用洛伦兹力公式分析实际问题,如电子在磁场中的运动、质子加速器等。
(3)搜集相关资料,了解磁场对运动电荷的作用在其他领域的应用。
六、教学活动1. 小组讨论:让学生分组讨论洛伦兹力在现实生活中的应用,如粒子加速器、磁悬浮列车等,每组选一个案例进行详细分析。
2. 课堂展示:各小组派代表进行课堂展示,分享他们的讨论成果。
3. 教师点评:对各小组的展示进行点评,给予肯定和指导。
七、课堂练习1. 填空题:(1)洛伦兹力的公式为_______。
(2)洛伦兹力的方向由_______和_______决定。
课题:磁场对运动电荷的作用力一、教材分析与设计思想:洛伦兹力一节承上(安培力)启下(带电粒子在磁场中的运动,是本章的核心知识也是教学的重点。
本节课由极光现象提出问题,引入新课,结尾对极光现象做简单解释,与引入相呼应。
在洛伦兹力的方向、大小和作用效果这三个问题的教学中,突出科学探究过程中“猜想与假设”、“理论推导”和“实验探究验证”等环节,着重培养学生动手、动脑和自主学习探究从而获取知识的能力。
二、教学目标(一)知识与技能1.知道什么是洛伦兹力.知道洛伦兹力的方向与电荷的运动方向和磁感应强度的方向都垂直,会用左手定则判断洛伦兹力的方向。
2.知道计算洛伦兹力大小的公式的推导过程.会计算垂直于磁场方向进人匀强磁场的带电粒子受到洛伦兹力的大小 .4.知道电视显像管的基本构造及工作的基本原理。
(二)过程与方法1.通过实验,感知洛伦兹力的存在,探究洛伦兹力方向的判断方法.2.经历由安培力公式推导出洛伦兹力公式的过程,由此体会磁场中通电导线所受的安培力实际上是运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现。
(三)情感态度与价值观1.通过观察、分析、推理、实验,认真体会科学研究最基本的思维方法:“推理一猜想一实验验证”.2.通过了解极光产生的原因和显像管中的磁偏转原理,懂得物理与生活的息息相关,感悟物理知识的应用价值.三、教学重点:1.用左手定则判断洛伦兹力的方向.2.洛伦兹力大小的公式F=qvB的推导.四、教学难点:2.探究洛伦兹力方向与磁场方向、运动方向之间的关系^3.洛伦兹力大小表达式的推导与验证五、教具准备:阴极射线管、蹄形磁铁、条形磁铁、电火花计时器、洛伦兹力演示仪、磁传感器、数字电压表、摄像头六、教学过程:引入:师:先请同学们看一段视频(播放极光视频)师问:同学们,这是什么现象?生答:极光现象师:那么,极光是发生在地球的高纬度地区还是低纬度地区?为什么在赤道这样的低纬度地区看不到极光现象呢?要解决这个问题,让我们一起来学习今天这节课(板书):磁场对运动电荷的作用力新课:磁场对运动电荷有没有作用力呢?我们可以通过实验来探究,在做实验之前,先来认识桌上的一个仪器——阴极射线管。
《磁场对运动电荷的作用力》导学案一、学习目标1、理解洛伦兹力的概念,知道其与安培力的关系。
2、掌握洛伦兹力的大小计算公式,并能熟练应用。
3、会用左手定则判断洛伦兹力的方向。
4、了解洛伦兹力在现代科技中的应用。
二、知识回顾1、安培力:通电导线在磁场中受到的力称为安培力。
安培力的大小为$F = BIL\sin\theta$,其中$B$为磁感应强度,$I$为电流强度,$L$为导线在磁场中的有效长度,$\theta$为磁场方向与电流方向的夹角。
2、电流的微观表达式:$I = nqSv$,其中$n$为单位体积内的自由电荷数,$q$为每个自由电荷的电荷量,$S$为导体的横截面积,$v$为自由电荷定向移动的平均速率。
三、新课导入我们已经学习了安培力,知道通电导线在磁场中会受到力的作用。
那么,单个运动电荷在磁场中是否也会受到力的作用呢?这就是我们今天要探讨的内容——磁场对运动电荷的作用力。
四、新课讲授1、洛伦兹力的概念运动电荷在磁场中受到的力称为洛伦兹力。
荷兰物理学家洛伦兹首先提出了这一概念。
2、洛伦兹力与安培力的关系安培力是大量自由电荷所受洛伦兹力的宏观表现。
可以设想,导线中每个自由电荷定向移动的速度为$v$,导线的横截面积为$S$,单位体积内的自由电荷数为$n$,每个自由电荷的电荷量为$q$。
则在时间$t$内,通过导线横截面的电荷量为$Q = nqSv t$。
这段导线中的电流为$I = Q/t = nqSv$。
长度为$L$的导线所受的安培力为$F = BIL =BnqSvL$。
而这段导线内的自由电荷总数为$N = nSL$,每个自由电荷所受的洛伦兹力为$F_{洛} = F/N = Bqv$。
3、洛伦兹力的大小(1)当运动电荷的速度方向与磁感应强度方向垂直时,洛伦兹力的大小为$F = Bqv$。
(2)当运动电荷的速度方向与磁感应强度方向平行时,洛伦兹力为零。
(3)当运动电荷的速度方向与磁感应强度方向夹角为$\theta$时,洛伦兹力的大小为$F = Bqv\sin\theta$。
教学目标知识目标1、知道什么是洛仑兹力,知道电荷运动方向与磁场方向平行时,电荷受到的洛仑兹力等于零;电荷运动方向与磁场方向垂直时,电荷受到的洛仑兹力最大,2、会用左手定则熟练地判定洛仑兹力方向.能力目标由通电电流所受安培力推导出带电粒子受磁场作用的洛仑兹力的过程,培养学生的迁移能力.情感目标通过本节教学,培养学生科学研究的方法论思想:即“推理——假设——实验验证”.教学建议教材分析本节的重点是洛伦滋力的大小和它的方向,在引导学生由安培力的概念得出洛伦滋力的概念后,让学生深入理解洛伦滋力,学习用左手定则判断洛伦滋力的方向,注意强调:磁场对运动电荷有作用力,磁场对静止电荷却没有作用力.教法建议在教学中需要注意教师与学生的互动性,教师先复习导入,通过实验验证洛仑兹力的存在,然后启发指导学生自己推导公式.理解洛仑兹力方向的判定方向,注意与点电荷所受电场大小、方向的区别.具体的建议是:1、教师通过演示实验法引入,复习提问法导出公式,类比电场办法掌握公式的应用.2、学生认真观察实验、思考原因,在教师指导下自己推导,类比理解掌握公式.教学设计方案磁场对运动电荷作用一、素质教育目标(一)知识教学点1、知道什么是洛仑兹力,知道电荷运动方向与磁场方向平行时,电荷受到的洛仑兹力等于零;电荷运动方向与磁场方向垂直时,电荷受到的洛仑兹力最大,2、会用左手定则熟练地判定洛仑兹力方向.(二)能力训练点由通电电流所受安培力推导出带电粒子受磁场作用的洛仑兹力的过程,培养学生的迁移能力.(三)德育渗透点通过本节教学,培养学生进行“推理——假设——实验验证”的科学研究的方法论教育.(四)美育渗透点注意营造师生感情平等交流的氛围,用优美的语音感染学生.在平等自由的审美情境中,使师生的感情达到共鸣,从而培养学生的审美情感.二、学法引导1、教师通过演示实验法引入,复习提问法导出公式,类比电场办法掌握公式的应用。
2、学生认真观察实验、思考原因,在教师指导下自己推导,类比理解掌握公式。
运动电荷在磁场中受到的力教案(五篇材料)第一篇:运动电荷在磁场中受到的力教案§3.5 运动电荷在磁场中受到的力教案一、教学目标 1.知识与技能(1)知道什么是洛伦兹力。
利用左手定则判断洛伦兹力的方向。
(2)知道洛伦兹力大小的推理过程。
(3)掌握垂直进入磁场方向的带电粒子,受到洛伦兹力大小的计算。
(4)了解v和B垂直时的洛伦兹力大小及方向判断。
理解洛伦兹力对电荷不做功。
2.过程与方法通过观察,形成洛伦兹力的概念,同时明确洛伦兹力与安培力的关系(微观与宏观),洛伦兹力的方向也可以用左手定则判断。
通过思考与讨论,推导出洛伦兹力的大小公式F=qvBsinθ。
3.情感态度与价值观引导学生进一步学会观察、分析、推理,培养学生的科学思维和研究方法。
让学生认真体会科学研究最基本的思维方法:“推理—假设—实验验证”。
二、教学重点与难点重点:1.利用左手定则会判断洛伦兹力的方向。
洛伦兹力大小计算公式的推导和应用。
2.掌握垂直进入磁场方向的带电粒子,受到洛伦兹力大小的计算。
这一节承上(安培力)启下(带电粒子在磁场中的运动),是本章的重点。
难点:1.洛伦兹力对带电粒子不做功。
2.洛伦兹力方向的判断。
洛伦兹力计算公式的推导。
三、教学用具电子射线管、高压电源、磁铁、多媒体。
四、教学方法讲授法、引导法、实验探究法、分组讨论法五、教学过程(一)复习回顾上节课我们学习了磁场对电流的作用力,也就是安培力。
如何判定安培力的方向和大小。
下面思考两个问题:若已知上图中:B=4.0×10-2 T,导线长L=10 cm,I=1 A。
求:通电导线所受的安培力大小?(二)引入新课学生思考:电流是怎样形成的?教师讲述:通过上节课的学习我们知道了磁场对电流有力的作用,而电流又是由于电荷的定向移动而形成的,由此你们会想到什么?学生讨论、回答;教师总结:磁场可能对运动的电荷有力的作用。
学生带着这个问题,观察演示实验——观察磁场阴极射线在磁场中的偏转(95页图3.5-1)教师说明电子射线管的原理:阴极射线是灯丝加热放出电子,电子在加速电场的作用下高速运动而形成的电子流,轰击到长条形的荧光屏上激发出荧光,可以显示电子束的运动轨迹,磁铁是用来在阴极射线周围产生磁场的,还应明确磁场的方向。
《磁场对运动电荷的作用力》教案、教学设计人教版选修3一、教学目标【知识与技能】1.知道什么是洛伦兹力,会判断方向;2.明白安培力到洛伦兹力大小的推理过程;3.能够简单解释极光与电视显像。
【过程与方法】1.通过对安培力微观本质的猜测,培养联想和猜测能力;2.通过公式推导,培养逻辑推理能力。
【情感态度与价值观】通过激发好奇心和求知欲,学会科学的思维方式,体会到物理知识在实际中的应用,激发追求科学的热情。
二、教学重难点【重点】洛伦兹力方向的判断和大小计算【难点】洛伦兹力计算公式的推导过程三、教学方法探究法、讲授法、讨论法四、教学过程环节一:导入新课观看极光视频,思考极光原理,从而引出新课。
环节二:新课讲授我们猜想:磁场对通电导线的安培力可能是作用在大量运动电荷上的力的宏观表现,用阴极管射线实验验证。
1. 磁场对运动电荷存在作用力简单进行实验介绍,之后演示①在没有外磁场时,电子束沿直线运动,说明电子不受力的作用。
②将磁铁靠近电子射线管,发现电子束发生了偏转。
说明电子受到力的作用。
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。
通电导线在磁场中所受的安培力是洛伦兹力的宏观表现。
2.洛伦兹力方向与大小由安培力猜想洛伦兹力的方向可以用左手定则判定。
(强调:四指指向是负电荷运动的反方向)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。
验证洛伦兹力的方向可以用左手定则判定。
接下来建立如教材图3.5—3的物理模型,通过一系列公式推导伦兹力的大小。
①时间t内的通过截面的粒子数②q与电流I的关系③匀强磁场中垂直导线受到的安培力④每个电荷所受的洛伦兹力公式F洛=qvB的适用条件(V⊥B),当v∥B时,F洛=0;v与B既不垂直,又不平行时,洛伦兹力的大小?(类比安培力得出F洛=qvBsinθ)特点:只改变力的方向,不改变大小,对运动电荷不做功。
3.应用极光:来自外太空的带电粒子在射向地球时,受到地磁场对它的作用,使这些带点粒子螺旋状地运动到了两极,与两极的高层大气发生作用,产生各种各样的光线。
[教学目标]1、通过本课时的学习使学生知道磁场对电流的作用(安培力)实质是磁场对运动电荷作用(洛仑兹力)的宏观表现。
2、理解洛仑兹力的方向由左手定则判定,能根据安培力的表达式F=BIL推导洛仑兹力的表达式f=qvB。
3、培养学生的思维能力、分析能力以及逻辑推理能力,使学生体会由宏观量描绘微观量的科学思想。
[教学重点]1、由安培力的方向导出判定洛仑兹力方向的判定方法———左手定则。
2、根据安培力的表达式(宏观量)导出洛仑兹力(微观量)的表达式。
[教学难点]建立相关物理模型,导出公式f=qvB。
[教学方法]启发、实验观察结合讲解、讨论。
[教学媒体]阴极射线管、学生低压电源、感应圈(高压)、蹄形磁体、导线和开关以及投影仪、投影片、投影屏幕。
[课时课型]一课时、新课。
[教学过程](40分钟)一、课题导入(5分钟左右)1、安培力的启示(导课):磁场对电流具有磁场力的作用(安培力),电流是由于电荷定向运动形成的,由此可猜想:磁场对电流的作用是磁场对运动电荷作用的体现。
2、演示实验、验证猜想:①介绍(简介)阴极射线管及工作原理。
②观察阴极射线(电子束)在磁场中发生明显的偏转现象。
教师提问:这一现象表明什么?师生总结:阴极射线(电子束)在磁场中偏转,说明电子束在磁场中确实受到某种力的作用,这个力就是今天我们要学习的洛仑兹力。
二、新课教学(30分钟左右)(一)洛仑兹力物理学中把磁场对运动电荷的作用力(磁场力)称为洛仑兹力(物理学家洛仑兹最先提出这一观点)。
(二)洛仑兹力的方向1、由安培力的方向导出洛仑兹力方向的特点(1)洛仑兹力的方向跟磁场方向垂直;(2)洛仑兹力的方向跟电荷运动方向垂直。
2、用左手定则确定洛仑兹力的方向(便于记忆)教师示范:伸开左手,使大拇指跟其于四个手指垂直,且处于同一水平面内,将左手放入磁场中,让磁感线从手心穿进,四指指向正电荷的运动方向,那么大拇指所指的方向就是正电荷受洛仑兹力的方向(在黑板上画出示意图)。
磁场对运动电荷的作用力优秀教案磁场对运动电荷的作用力优秀教案在教学工作者开展教学活动前,总不可避免地需要编写教案,通过教案准备可以更好地根据具体情况对教学进程做适当的必要的调整。
那么写教案需要注意哪些问题呢?以下是小编为大家收集的磁场对运动电荷的作用力优秀教案,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。
一、教材分析洛仑兹力的方向是重点,实验结合理论探究洛仑兹力方向,再由安培力的表达式推导出洛仑兹力的表达式的过程是培养学生逻辑思维能力的好机会,一定要让全体学生都参与这一过程。
二、目标:(一)知识与技能1、理解洛伦兹力对粒子不做功.2、理解带电粒子的初速度方向与磁感应强度的方向垂直时,粒子在匀磁场中做匀速圆周运动.3、会推导带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径、周期公式,并会用它们解答有关问题. 知道质谱仪的工作原理。
4、知道回旋加速器的基本构造、工作原理、及用途。
(二)过程与方法通过综合运用力学知识、电磁学知识解决带电粒子在复合场(电场、磁场)中的问题.培养学生的分析推理能力.(三)情感态度与价值观通过对本节的学习,充分了解科技的巨大威力,体会科技的创新历程。
三、重点难点重点:带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径和周期公式,并能用分析有关问题.难点:1.粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动.四、学情分析本节是安培力的延续,又是后面学习带电体在磁场中运动的基础,还是力学分析中重要的一部分。
学好本节,对以后力学综合中涉及洛伦兹力的分析,对利用功能关系解力学问题,有很大的帮助。
五、教学方法实验观察法、逻辑推理法、讲解法六、前准备1、学生的准备:认真预习本及学案内容2、教师的准备:多媒体制作,前预习学案,内探究学案,后延伸拓展学案演示实验七、时安排:1时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑(二)情景引入、展示目标前面我们学习了磁场对电流的作用力,下面思考两个问题:(1)如图,判定安培力的方向若已知上图中:B=4.0×10-2 T,导线长L=10 cm,I=1 A。
第5节磁场对运动电荷的作用力【学习目标】1.知道什么是洛伦兹力.2.利用左手定则会判断洛伦兹力的方向.3.知道洛伦兹力大小的推理过程.4.掌握洛伦兹力大小的计算.【活动过程】活动一:复习——磁场对通电导线的作用1.安培力的方向左手定则 _________________________________________________________________2.安培力的大小 ________________⑴磁感应强度的方向与通电导线平行时:∕/~J⑵磁感应强度的方向与通电导线垂直时:―E⑶磁感应强度的方向与通电导线夹角为。
时,大小_ ---------------方向仍可用定则判定。
---- - ----------对公式F=BI1的理解★只适用匀强磁场★不仅与乐I、1有关,还与放置方式有关★1是有效长度,不一定是导线实际长度例1:将长度为20cm、通有OJA电流的直导线放入一匀强磁场中,电流与磁场的方向如图所示.已知磁感应强度为1T,试求下列各图中导线所受安培力的大小并在图中标明方向.×ו•B×× ••Θ1・∙Ei XXXB /B ・* ζj_n X V*・∙X(I) (2) (3) (4)(1)F A=N.(2)FB=N.(3)FC=N.(4)FD=N.活动二:洛仑兹力的大小和方向【知识梳理】:1.洛伦兹力的方向:(1)判断方法:用左王定则判定。
注意:四指代表电流方向,即正电荷的运动方面或负电荷运动的反方向.(2)方向特点:FjR F±v i即F垂直决定的平面.(注意8和V可以有任意夹角)例2.试判断下列各图带电粒子所受洛仑兹力的方向、或带电粒子的电性、或粒子运动方向:2.洛仑兹力的大小(DU〃B时,洛仑兹力尸⑵d8时,洛仑兹力户⑶片O时,洛仑兹力片例3.如下图所示,粒子所带电量都为q,都以相同的速率射入磁感强度为B的匀强磁场中,则各图所受的洛仑兹力的大小。
[范文]高中物理《磁场对运动电荷的作用力》教学设计范文高中物理《磁场对运动电荷的作用力》教学设计一、教材分析本节内容是在上一节安培力的基础上,进一步形成的新的知识点。
重在让学生理解什么是洛伦兹力、并掌握洛伦兹力的方向判断和大小的计算。
它也是后续学习《带电粒子在匀强磁场中运动》的知识基础。
本课教材在提出洛伦兹力的概念后,重在引导学生由安培力的方向和大小得出洛伦兹力的方向和大小,这种通过实验结合理论探究洛伦兹力的方向,再由安培力表达式推导出洛伦兹力的表达式的过程是培养学生逻辑思维能力的好机会,一定要让学生都参与进来。
二、学情分析知识基础:学生已经学习了《磁场对通电导线的作用力》一节,知道如何判断安培力的方向以及如何计算安培力的大小。
但对于安培力产生的原因,却还不甚清楚。
技能基础:学生已经具备一定的逻辑推理分析能力,因此本节课可以引导学生思考安培力的产生原因,激发学生的求知欲,引入探究式学习。
三、教学目标(一)知识与技能、知道什么是洛伦兹力.利用左手定则判断洛伦兹力的学习永无止境范文方向.2、知道洛伦兹力大小的推理过程.3、掌握垂直进入磁场方向的带电粒子,受到洛伦兹力大小的计算.4、了解v和B垂直时的洛伦兹力大小及方向判断.理解洛伦兹力对电荷不做功.5、了解电视显像管的工作原理(二)过程与方法通过观察,形成洛伦兹力的概念,同时明确洛伦兹力与安培力的关系,借助洛伦兹力与安培力的关系,猜想并验证洛伦兹力的方向也可以用左手定则判断;通过思考与讨论,推导出洛伦兹力的大小公式F=qvBsinθ。
最后了解洛伦兹力的一个应用――电视显像管中的磁偏转。
(三)情感态度与价值观进一步学会观察、分析、推理,培养科学思维和研究方法。
认真体会科学研究最基本的思维方法:“推理―假设―实验验证”。
四、教学重点与难点重点:1.利用左手定则会判断洛伦兹力的方向. 2.掌握垂直进入磁场方向的带电粒子,受到洛伦兹力大小的计算.这一节承上启下,是本章的重点学习永无止境感谢您的阅读,祝您生活愉快。
《磁场对运动电荷的作用力》教学设计方案(第一课时)一、教学目标1. 理解磁场的观点,以及磁场对运动电荷的作用力。
2. 掌握洛伦兹力的基本性质和规律,能够运用其解决实际问题。
3. 了解洛伦兹力在科技和生活中的实际应用。
二、教学重难点1. 教学重点:理解磁场的观点,掌握洛伦兹力的基本性质和规律。
2. 教学难点:运用洛伦兹力解决实际问题,以及理解磁场对运动电荷的作用机理。
三、教学准备1. 准备教学用具:黑板、白板、投影仪、示波器、磁铁等。
2. 准备实验器械:电流表、电压表、磁铁、导体棒等。
3. 准备教学视频:展示磁场对运动电荷的作用过程。
4. 设计问题清单,供教室讨论和思考。
四、教学过程:1. 引入课题教师起首向学生介绍磁场的观点,以及磁场对运动电荷的作用力。
接着,向学生展示一些磁场对运动电荷的影响实例,例如通电导线的运动方向、磁铁对小铁球的作用等。
让学生感受到磁场的重要性,并激发他们的学习兴趣。
2. 讲解基础知识在介绍了磁场的观点和作用力后,教师需要进一步讲解磁场的方向、强度和磁感应强度等基础知识。
同时,教师需要诠释磁场对不同形状的电荷的作用力的不同,例如点电荷和长棒电荷等。
3. 实验演示为了让学生更好地理解磁场对运动电荷的作用力,教师可以进行一些实验演示。
例如,应用电流计和磁铁进行实验,观察运动电荷在磁场中的偏转情况。
同时,教师也可以引导学生进行自主实验,让他们亲手操作并观察实验结果。
4. 探究讨论在实验演示结束后,教师可以组织学生进行探究讨论。
学生可以提出自己的疑问和思考,并与其他同砚分享自己的看法和结论。
教师可以在讨论中给予学生指导,帮助他们解决疑惑并激发他们的思考。
5. 教室总结最后,教师需要对本节课进行总结,强调本节课的重点和难点,并对学生的学习效果进行评判。
教师还可以鼓励学生总结自己在本节课中学到了什么,并让他们谈谈自己的感受和收获。
6. 课后作业在课后,教师可以为学生安置一些与本节课内容相关的作业,例如思考题、探究题等。
《磁场对运动电荷的作用力》教学设计邢台市第一中学李惠芳一、教学目标(一)知识与技能1.知道什么是洛仑兹力,会用左手定则判定洛仑兹力方向,会计算洛伦兹力大小。
2.由安培力大小推导运动电荷所受的洛仑兹力大小,培养学生的迁移能力。
3、知道洛伦兹力不做功,了解带电粒子在磁场中的运动轨迹是螺旋线。
(二)过程与方法1.通过复习安培力方向,电流与电荷运动方向的关系,猜想洛伦兹力方向,再利用实验加以探究验证,使学生对安培力和洛伦兹力有统一认识。
2.通过复习安培力大小,电流微观表达式,理论推导洛伦兹力大小,让学生意识到安培力是洛伦兹力的宏观表现。
3.通过思考讨论的方式认识洛伦兹力的作用效果。
(三)情感态度与价值观1.通过实验探究培养学生科学分析的习惯,即“假设──推理──实验验证”。
2.从安培力的角度研究洛伦兹力的方向、大小,使其学生建立宏观、微观的概念,感受物理规律的统一美。
关注物理与生活相互联系,感受理论与实践的关系及物理世界的和谐联系。
二、教学重点、难点:洛伦滋力的大小和方向的导出过程。
三、教具:高压感应圈,阴极射线管,蹄形条形磁铁、洛伦兹力演示仪等。
四、教法设计引导学生通过猜想—实验验证—理论推导—得出结论等方式进行探究。
五、教学过程(一)课题引入1.观察极光图片(如图1所示)师:同学们,先让我们一起来欣赏一种天文现象……绚丽多姿的极光(播放:极光图片,如图1所示)。
问题:通过这些图片,你能发现极光一般出现在什么地区吗?生:两极等高纬度地区。
(播放:人类在卫星上拍到南北极极光“同放光彩”奇景)师:很好,为什么在赤道等低纬度地区却不会出现极光呢?2.电脑图象变形师:接下来,我们再来做一个有趣的实验,请同学们切勿在家里模仿。
演示:把磁铁靠近电脑荧光屏。
师:我们看到,图像完全走样了,为什么磁铁靠近荧光屏会发生这种现象呢?这根磁棒真的具有魔力吗?3.引入课题要解决上述两个问题,我们的钥匙就是:磁场对运动电荷的作用力(板书)。
《磁场对运动电荷的作用力》教学设计教学目标(一)知识与技能1、知道什么是洛伦兹力,利用左手定则判断洛伦兹力的方向2、知道洛伦兹力大小的推理过程3、掌握垂直进入磁场方向的带电粒子,受到洛伦兹力大小的计算4、了解v和B垂直时洛伦兹力大小及方向的判断,理解洛伦兹力对电荷不做功5、了解电视机显像管的工作原理(二)过程与方法通过观察形成洛伦兹力的概念,同时明确洛伦兹力与安培力的关系(微观与宏观),洛伦兹力的方向也可以用右手定则判断。
通过思考与讨论,推导出洛伦兹力的大小公式F=qvBsin 。
最后了解洛伦兹力的最后一个应用——电视显像管中的磁偏转。
(三)情感态度与价值观引导学生进一步学会观察、分析、推理,培养学生的科学思维和研究方法。
让学生认真体会科学研究最基本的思维方法:“推理——假设——实验验证”。
教学重点洛伦兹力公式的推导和方向的判定教学难点洛伦兹力的计算及方向的判定教学方法假设-验证法探究法学生演示法教学课时一课时教学过程导入:通过三个问题设置疑问,(1)极光的形成,为什么只出现在地球的南北两极?(2)磁铁靠近电视机图像为什么会发生扭曲变形(3)阴极射线管中的射线在磁场作用下为什么会发生偏转?一、这节课,主要来解决三个方面的知识点。
(课件展示)(1)知道什么是洛伦兹力。
(2)洛伦兹力方向判断(3)知道洛伦兹力大小的推理过程,掌握垂直进入磁场方向的带电粒子,受到洛伦兹力大小的计算请同学们从互联网上,搜一下极光的图片,来看一下极光的特点。
教师提示:找出你认为最能展现极光特点的图片,然后放大,相邻几位同学可互相欣赏。
(从互联网上搜索图片,信息量非常大,因学生个人喜好的不同,所喜欢的图片也不一致,所以要求学生互相欣赏,加大认知。
)(2)教师将学生搜到的比较有代表性的图片,利用极域电子教室软件演示给学生看。
让学生欣赏学生自己的寻找的成果。
(一)展示教学目标1.知道什么是洛伦兹力通过复习安培力引入新课:(1)提问:安培力,公式,方向(2)思考:电流是如何形成的?通过电流是电荷的定向运动形成的,而磁场对电流(通电导线)有力的作用,由此想到——磁场可能对运动电荷有力的作用。
《磁场对运动电荷的作用》说课稿尊敬的各位评委老师:大家好!今天我说课的题目是《磁场对运动电荷的作用》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析“磁场对运动电荷的作用”是高中物理选修3-1 第三章第五节的内容。
这部分知识是在学生已经学习了电场、磁场的基本概念以及安培力的基础上进行的,既是对前面知识的深化和拓展,又为后续学习带电粒子在磁场中的运动规律以及电磁感应等知识奠定了基础。
本节课的主要内容包括洛伦兹力的大小和方向的探究、洛伦兹力的特点以及洛伦兹力的应用等。
通过本节课的学习,学生将进一步认识磁场的性质,理解电磁相互作用的本质,提高运用物理知识解决实际问题的能力。
二、学情分析学生在之前已经学习了电场、磁场的基本概念以及安培力,具备了一定的抽象思维能力和逻辑推理能力。
但是,对于洛伦兹力的概念以及其与安培力的关系,学生可能会感到比较抽象和难以理解。
此外,学生在运用数学知识解决物理问题方面的能力还有待提高。
三、教学目标1、知识与技能目标(1)理解洛伦兹力的概念,掌握洛伦兹力的大小和方向的判断方法。
(2)了解洛伦兹力的特点,知道洛伦兹力不做功。
(3)能够运用洛伦兹力的知识解释一些常见的物理现象。
2、过程与方法目标(1)通过实验探究和理论推导,培养学生的观察能力、分析能力和逻辑推理能力。
(2)通过对洛伦兹力方向的判断,培养学生的空间想象能力和运用左手定则解决问题的能力。
3、情感态度与价值观目标(1)激发学生对物理学科的兴趣,培养学生勇于探索、敢于创新的科学精神。
(2)让学生体会物理知识与实际生活的密切联系,培养学生学以致用的意识。
四、教学重难点1、教学重点(1)洛伦兹力的大小和方向的判断。
(2)洛伦兹力的特点。
2、教学难点(1)洛伦兹力大小的推导过程。
(2)洛伦兹力与安培力的关系。
五、教法与学法1、教法(1)实验探究法:通过实验让学生直观地感受磁场对运动电荷的作用,激发学生的学习兴趣。
课题:磁场对运动电荷的作用力
一、教材分析与设计思想:
洛伦兹力一节承上(安培力)启下(带电粒子在磁场中的运动),是本章的核心知识也是教学的重点。
本节课由极光现象提出问题,引入新课,结尾对极光现象做简单解释,与引入相呼应。
在洛伦兹力的方向、大小和作用效果这三个问题的教学中,突出科学探究过程中“猜想与假设”、“理论推导”和“实验探究验证”等环节,着重培养学生动手、动脑和自主学习探究从而获取知识的能力。
二、教学目标
(一)知识与技能
1.知道什么是洛伦兹力.知道洛伦兹力的方向与电荷的运动方向和磁感应强度的方向都
垂直,会用左手定则判断洛伦兹力的方向。
2.知道计算洛伦兹力大小的公式的推导过程.会计算垂直于磁场方向进人匀强磁场的带
电粒子受到洛伦兹力的大小.
4.知道电视显像管的基本构造及工作的基本原理。
(二)过程与方法
1.通过实验,感知洛伦兹力的存在,探究洛伦兹力方向的判断方法.
2.经历由安培力公式推导出洛伦兹力公式的过程,由此体会磁场中通电导线所受的安培
力实际上是运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现。
(三)情感态度与价值观
1.通过观察、分析、推理、实验,认真体会科学研究最基本的思维方法:“推理一猜想一
实验验证”.
2.通过了解极光产生的原因和显像管中的磁偏转原理,懂得物理与生活的息息相关,感悟
物理知识的应用价值.
三、教学重点:
1. 用左手定则判断洛伦兹力的方向.
2.洛伦兹力大小的公式F=qvB的推导.
四、教学难点:
1.探究洛伦兹力方向与磁场方向、运动方向之间的关系.
2.洛伦兹力大小表达式的推导与验证
五、教具准备:
阴极射线管、蹄形磁铁、条形磁铁、电火花计时器、洛伦兹力演示仪、磁传感器、数字电压表、摄像头
六、教学过程:
引入:
师:先请同学们看一段视频(播放极光视频)
师问:同学们,这是什么现象?生答:极光现象
师:那么,极光是发生在地球的高纬度地区还是低纬度地区?为什么在赤道这样的低纬度地区看不到极光现象呢?要解决这个问题,让我们一起来学习今天这节课
(板书):磁场对运动电荷的作用力
新课:
磁场对运动电荷有没有作用力呢?我们可以通过实验来探究,在做实验之前,先来认识桌上的一个仪器--------阴极射线管。
【投影】介绍阴极射线管:
真空管内的阴极在高压作用下发射出电子,经电场加速,通过狭缝形成高速运动的电子流,我们不能直接观察到电子的运动,让电子流轰击长条形的荧光屏,屏发出荧光能显示出电子的运动径迹。
探究磁场对运动电荷的作用力
师:我们利用电火花计时器输出的高压加在阴极射线管两端,同学们打开电火花计时器的开关,观察到什么现象?(从运动轨迹上看,电子做直线运动。
)将蹄形磁铁靠近阴极射线管会发生什么现象呢?
师:请同学分析一下实验现象(没有磁场时,电子束沿直线运动,磁铁靠近,运动径迹发生了弯曲。
为什么会弯曲呢?这表明磁场对运动的电子有力的作用。
)
师:这个实验说明磁场对运动电荷有力的作用。
介绍:荷兰物理学家洛伦兹对此作了深入的研究。
为了纪念洛伦兹的贡献,人们将这个力命名为洛伦兹力。
板书:一、洛伦兹力
对于这个刚认识的力,我们最想了解它的什么?(大小怎么计算,方向如何判断,有什么样的作用效果)下面我们就先来探究洛伦兹力的方向。
探究洛伦兹力的方向
板书:1.方向:(投影图片)洛伦兹力的方向与什么因素有关?我们可以采取控制变量法,先保持电子的v方向不变,研究洛伦兹力的方向与磁感应强度B方向的关系。
1.观察并记录甲乙两图中洛伦兹力的方向
2.画出F、B、v的方向关系图(可以画正视图)
学生上黑板画出三者方向的正视图,提问:F方向与B方向是否有关?有什么样的关系?(v方向不变时,改变B方向,F方向改变。
)我们也可以保持B不变,改变V方向,研究洛伦兹力的方向。
实验表明:洛伦兹力的方向与B、v的方向都有关系(板书)。
怎么表示这三种方向间的关系呢?
以甲图为例,我们能否用左手来表示出这三者的关系呢?学生黑板前展示。
这位同学总结出来的方法,我们只要知道其中两个量的方向,就可以判断出第三个量的方向。
这实际上是给出了一种判断洛伦兹力方向的方法。
我们把这种方法叫做左手定则。
板书:左手定则判定。
但要注意四指的指向。
如果是正电荷运动,四指指向正电荷运动方向,如果是负电荷运动,四指指向负电荷运动的反方向。
巩固练习:试判断图中的带电粒子刚进入磁场时所受洛伦兹力的方向
掌握了洛伦兹力的方向问题,我们再来研究:洛伦兹力的大小与什么因素有关?
探究洛伦兹力的大小
板书:2.大小
洛伦兹力的大小与哪些因素有关,我们可以从最简单的情况分析,让一个带电粒子垂直磁场方向进入匀强磁场,求洛伦兹力大小。
对这个问题,我们先进行理论推导
播放动画,提问学生分析:大量运动电荷所受洛伦兹力的合力表现为导线所受的安培力。
小结:安培力是洛伦兹力的宏观表现;洛仑兹力是安培力的微观本质
如果这段导线内部定向运动的电荷总数为N,则有F安=NF洛(板书)
我们尝试由安培力的表达式导出洛伦兹力的表达式。
教师提示投影中的四个问题,学生交流讨论,推导得出结论,学生黑板板演,讲解展示(设有一段长为L,横截面积为S的直导线,单位体积内的自由电荷数为n,每个自由电荷的电荷量为q,自由电荷定向移动的速率为v,这段通电导线垂直磁场方向放入磁感应强度为B的匀强磁场中)
板书:v⊥B,F洛=qvB 指出各个物理量的单位。
小结:洛伦兹力大小,(1)v⊥B,F洛=qvB (2)v∥B,F洛=?你能否用刚才的方法从理论上推导出结论呢?(3)v与B成θ时,F洛=?学生分析
接下来我们再来探究洛伦兹力的作用效果,
探究洛伦兹力的作用效果
板书:3.作用效果
投影分析F洛方向与带电粒子V方向始终垂直,
板书:只改变速度方向,不改变速度大小,永不做功。
师:同学们,刚才我们通过理论探究得出了洛伦兹力的大小表达式,下面我们再通过实验来验证一下。
实验验证:v⊥B时,洛伦兹力大小表达式F = q v B 。
思考:如何验证?需要测哪些物理量?如何测量?
电荷量/C 1.60E-19 1.60E-19 1.60E-19
电子质量/kg 9.10E-31
9.10E-31
9.10E-31
加速电压/v 0 0 0 轨迹直径/m 0
磁感应强度/T
0.00E+00
0.00E+00
0.00E+00
结论:通过实验验证了刚才的理论推导是正确的。
板书:二、应用
最后我们看一下磁场对运动电荷的作用在实际中的应用,显像管的工作原理,介绍:电子枪射出的电子做直线运动,在荧光屏中间能看到一个亮点,怎么样才能让电子打到屏上的其它位置呢?加偏转磁场。
提问:要是电子打在A 点,偏转磁场应该沿什么方向?垂直纸面向外。
思考:(1)如何打在AO 区域?如何打在OB 一侧?
24v qU F m r D
===向F 洛=qvB =q 2qU m
B =
(2)如何让电子束能打到整个屏幕?
检测题
1.为了研究某种放射源发出的未知射线,研究人员把放射源置于匀强磁场中,射线分裂成a、
b、c三束,请分析三束射线的电性。
2.某带电粒子的电量为q=10-14C,以速率v=106m/s射入B=10-2T的匀强磁场中,求它受到的洛伦兹力F多大?
最后播放极光动画,对自然现象极光做初步解释。
简单小结本节课内容。
板书设计
磁场对运动电荷的作用力
一.洛伦兹力二.应用
1.方向:显像管原理
与B、v方向有关
左手定则判定
2.大小:
理论推导
v⊥B,F洛=qvB
3.作用效果:
只改变速度方向,不改变速度大小
永不做功。