2019-2020年人教版高中物理選修3《磁場對運(yùn)動電荷的作用力》說課設(shè)計(jì)2套.doc
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2019-2020年人教版高中物理選修3《磁場對運(yùn)動電荷的作用力》說課設(shè)計(jì)2套 我說課的題目是《磁場對運(yùn)動電荷的作用力》 我的說課分課標(biāo)分析、教學(xué)資源、學(xué)情分析、教法學(xué)法、教學(xué)過程、設(shè)計(jì)體會六部分: 第一部分:課標(biāo)分析: 本課的課標(biāo)要求是:通過實(shí)驗(yàn),認(rèn)識洛倫茲力,會判斷洛倫茲力的方向,會計(jì)算洛倫茲力的大小。了解電子束的磁偏轉(zhuǎn)原理以及在科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用。 根據(jù)課標(biāo)要求和我對教材的理解確定本節(jié)的教學(xué)目標(biāo)如下: (1)知識與技能: A、會用左手定則判斷洛倫茲力的方向。 B、會計(jì)算洛倫茲力的大小。 C、知道電視顯像管的基本構(gòu)造以及它工作的基本原理。 (2)過程與方法: A、通過演示、實(shí)驗(yàn)、觀察,形成洛倫茲力的概念 B、通過探究明確洛倫茲力與安培力的關(guān)系(微觀與宏觀),洛倫茲力的方向也可以用左手定則判斷 C、通過思考與討論,推導(dǎo)出洛倫茲力的大小公式F=qvBsinθ D、最后了解洛倫茲力的應(yīng)用——電視顯像管中的磁偏轉(zhuǎn) (3)情感態(tài)度與價(jià)值觀: A、培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和研究方法引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會觀察、分析、推理; B、培養(yǎng)學(xué)生主動與他人合作的精神、自主學(xué)習(xí)探究的精神; C、培養(yǎng)學(xué)生正確的學(xué)習(xí)態(tài)度,讓學(xué)生關(guān)注國內(nèi)外科技發(fā)展的現(xiàn)狀與趨勢。 確定本節(jié)的重點(diǎn)是:1、洛倫茲力方向的判斷 2、洛倫茲力大小的計(jì)算 難點(diǎn)是:洛倫茲力計(jì)算公式的推導(dǎo) 第二部分:教學(xué)資源: 1、教材資源:我使用的是普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書物理選修3—1第三章第五節(jié)《磁場對運(yùn)動電荷的作用力》。本節(jié)課既是安培力知識的延續(xù),又是為下一節(jié)《電荷在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動》的學(xué)習(xí)打基礎(chǔ),而且在以后的力學(xué)綜合問題中經(jīng)常會涉及到洛倫茲力與電場力等其它力的綜合。在近兩年的高考中都是以大題的形式出現(xiàn),可見其重要性。 2、生活資源:電視機(jī)顯像管、陰極射線管、感應(yīng)圈、學(xué)生電源、蹄形磁鐵,使學(xué)生領(lǐng)會物理與生活的聯(lián)系。 3、網(wǎng)絡(luò)資源:通過網(wǎng)絡(luò)上的影像資料幫助學(xué)生開闊視野,理解新知識,使學(xué)生知道網(wǎng)絡(luò)上不只是游戲、聊天……也有許多對我們自身發(fā)展有用的東西。 第三部分:學(xué)情分析: (1)在知識上:學(xué)生已經(jīng)對安培力有深刻的認(rèn)識,知道其方向的判斷和大小的計(jì)算,所以我采用比較的方式來突破洛倫茲力的方向判斷這一重點(diǎn)。在推導(dǎo)出洛倫茲力大小的計(jì)算公式后再用比較的方式將公式推廣。 (2)在能力上:學(xué)生對宏觀與微觀的聯(lián)系的理解比較困難,學(xué)生邏輯思維能力相對較差,為攻克這一難點(diǎn),我根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況為學(xué)生搭梯子,創(chuàng)設(shè)問題情境來解決。 為了達(dá)成本節(jié)的教學(xué)目標(biāo),突出重點(diǎn),攻克難點(diǎn),我采用如下的教法和學(xué)法 第四部分:教法和學(xué)法 從實(shí)際生活中的現(xiàn)象及所學(xué)的知識進(jìn)行質(zhì)疑→通過探究→來解疑,經(jīng)歷多次的比較,使知識得到理解;學(xué)生通過觀察、分析、探究、討論、歸納總結(jié)完成本節(jié)的學(xué)習(xí)任務(wù)。 這樣設(shè)計(jì)符合新課改的學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo)的精神,也符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。 第五部分:教學(xué)過程 由于課堂教學(xué)是學(xué)生知識的獲得,技能技巧的形成,智力、能力的發(fā)展以及情感態(tài)度與價(jià)值觀養(yǎng)成的主要途徑。為了達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo),我對整個(gè)教學(xué)過程進(jìn)行了以下的設(shè)計(jì): (一)設(shè)置情境 引入新課 (二)師生互動 探究新知 (三)聯(lián)系實(shí)際 照應(yīng)開課 (四)課堂小結(jié) 板書設(shè)計(jì) (五)課外探究 發(fā)散思維 (一)設(shè)置情境 引入新課 為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,我采用了兩部分引課,首先播放極光的影像資料,(提出為什么從宇宙深處射來的帶電粒子會在地球兩極上引起極光呢?)然后,我展示生活中電視機(jī)的顯像管(提出顯像管中電子只是細(xì)細(xì)的一束,為什么能使整個(gè)屏幕發(fā)光?)指出解開這兩個(gè)問題的鑰匙就是磁場對運(yùn)動電荷的作用力,這個(gè)力我們把它稱之為洛倫茲力,引入本課。這樣設(shè)計(jì)的原因之一是學(xué)生對宇宙的秘密比較向往,實(shí)際生活中的現(xiàn)象學(xué)生比較關(guān)注,容易把注意力從課下轉(zhuǎn)到課上來,原因之二隱藏了問題的答案,為磁場對運(yùn)動電荷有力的作用打下伏筆。原因之三是新課標(biāo)提倡物理要與生活生產(chǎn)相聯(lián)系,這和新課標(biāo)的精神相吻合。 (二)師生互動 探究新知 新知識一:洛倫茲力的方向 為突出這一重點(diǎn),使學(xué)生獲得直觀的感性認(rèn)識,我演示陰極射線在磁場中偏轉(zhuǎn)的實(shí)驗(yàn),提醒學(xué)生注意實(shí)驗(yàn)中的v、B、偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系,根據(jù)演示實(shí)驗(yàn)的結(jié)果引導(dǎo)學(xué)生探究用什么方法能直觀判斷洛倫茲力的方向?教師根據(jù)學(xué)生探究的實(shí)際情況進(jìn)行點(diǎn)撥:只要將運(yùn)動的電荷等效成電流,利用安培力的方向判斷方法是可以判斷出運(yùn)動電荷受力方向的,到此學(xué)生結(jié)合教材就可以得到判斷洛倫茲力的方向的左手定則。由于判斷安培力的方向也是用左手定則,學(xué)生很容易提出質(zhì)疑:那二者有何區(qū)別呢?由學(xué)生對比分析得出結(jié)論:即四指所代表的意義不同:安培力中四指代表電流的方向,而洛倫茲力中四指代表正電荷運(yùn)動的方向或負(fù)電荷運(yùn)動的反方向,與等效電流的方向相同。為鞏固所學(xué)新知識,進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)演練(一)(二),這樣就進(jìn)一步驗(yàn)證了實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,會使學(xué)生對所得結(jié)論深信不疑。明確了二者的區(qū)別之后,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步探究安培力與洛倫茲力的聯(lián)系,通過導(dǎo)線中微觀電荷運(yùn)動情況判斷其所受洛倫茲力的方向和整個(gè)導(dǎo)線所受安培力方向的關(guān)系就不難得出:安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn),二者是宏觀與微觀、合力與分力的關(guān)系,為洛倫茲力大小的推導(dǎo)做好充分準(zhǔn)備。這部分的設(shè)計(jì)也是新課改要求充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用和教師主導(dǎo)作用的很好體現(xiàn)。 新知識二:洛倫茲力的大小 這是本課的難點(diǎn),我結(jié)合教材中的思考與討論、根據(jù)學(xué)生的認(rèn)識規(guī)律將復(fù)雜問題簡單化,設(shè)置四個(gè)小問題讓學(xué)生依次去探究: 導(dǎo)線的方向與磁場的方向垂直,即導(dǎo)線中電荷定向運(yùn)動的方向與磁場的方向垂直。 設(shè)導(dǎo)線中每個(gè)帶電粒子定向運(yùn)動的速度都是v,單位體積的粒子數(shù)為n, 1、算出在時(shí)間t內(nèi)的通過截面的粒子數(shù)? 2、如果粒子的電荷量記為q,由此可以算出q與電流I的關(guān)系? 3、寫出這段長為vt的導(dǎo)線所受的安培力F? 4、寫出每個(gè)粒子所受的力即它的洛倫茲力? 這樣就為生學(xué)生提供解決問題的邏輯線索,降低了解決問題的難度。 通過探究推導(dǎo)得出:F=qvB(B⊥v),學(xué)生在每個(gè)問題解決過程中,能夠鍛煉學(xué)生的邏輯推理能力,在推理過程中,滲透宏觀世界與微觀世界的聯(lián)系,以及解決物理問題的一種思想:即通過設(shè)置一些中間量,最后將其消掉得出我們所需要的結(jié)論。 在得到結(jié)論F=qvB后,再由公式推出B=F/vq,通過與電場強(qiáng)度E=F/q的比較,我們可以更深刻的認(rèn)識磁:它只與運(yùn)動的電荷有關(guān),表現(xiàn)為公式中反映運(yùn)動的物理量v,使所學(xué)知識得到升華。 因v與B不一定都垂直,讓學(xué)生根據(jù)安培力計(jì)算公式的推導(dǎo)去探究當(dāng)B與v平行、一般情況下如何計(jì)算電荷所受的洛倫茲力?學(xué)生經(jīng)過探究不難得出:B∥v時(shí):F=0 一般情況下:F=qvBsinθ,在這里可以進(jìn)一步說明電荷受洛倫茲力的條件是什么?(運(yùn)動電荷 速度與磁場不平行),由于電場對電荷也有作用力,為了加強(qiáng)學(xué)生對電場和磁場的區(qū)分和理解,可以讓學(xué)生去總結(jié)帶電粒子在電場和磁場中受力有何不同?使學(xué)生的思維得到發(fā)散。為了更好的學(xué)習(xí)下一節(jié)課,引導(dǎo)學(xué)生探究洛倫茲力對帶電粒子運(yùn)動的速度有什么影響?洛倫茲力對帶電粒子做功嗎?引導(dǎo)學(xué)生由左手定則得到洛倫茲力與速度的方向始終是垂直的,和圓周運(yùn)動的向心力的特點(diǎn)是一樣,只能改變速度的方向,不能改變大小,對帶電粒子不做功,這樣也會使學(xué)生知道不能孤立的學(xué)習(xí),要注意前后知識的聯(lián)系。 (三)聯(lián)系實(shí)際,照應(yīng)開課 理論來自于實(shí)踐,更要服務(wù)于實(shí)踐,從而解決開課時(shí)提出的兩個(gè)問題,關(guān)于極光讓學(xué)生思考得出結(jié)論:是因?yàn)榈厍蛑車嬖诘卮艌鍪箮щ娏W影l(fā)生偏轉(zhuǎn),而電視機(jī)的顯像管可以拋給學(xué)生,讓學(xué)生閱讀教材、結(jié)合思考與討論了解其結(jié)構(gòu)和原理,知道是顯像管中偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)磁場使電子束發(fā)生了偏轉(zhuǎn),使整個(gè)屏幕發(fā)光。在此還可以聯(lián)想到前面電場中學(xué)習(xí)到的示波管的原理,讓學(xué)生課后結(jié)合教材35頁去比較二者的區(qū)別。這兩部分是高考的熱點(diǎn)和難點(diǎn),這樣可以使學(xué)生更好理解電荷在電場和磁場中運(yùn)動情況,區(qū)分電偏轉(zhuǎn)和磁偏轉(zhuǎn)的原理。 (四)課堂小結(jié),板書設(shè)計(jì) 讓學(xué)生去總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容。板書設(shè)計(jì)如下: (五)課外探究,發(fā)散思維 讓學(xué)生根據(jù)所本節(jié)所學(xué)的知識去探究生活和科技中還有哪些應(yīng)用洛倫茲力的例子?課后進(jìn)行交流。 這樣設(shè)計(jì)可以增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,開闊學(xué)生的視野,使學(xué)生的思維得到發(fā)散。 第六部分:設(shè)計(jì)體會 1、從學(xué)生的實(shí)際出發(fā),來處理教材、選擇教法、指導(dǎo)學(xué)法。 2、學(xué)生的潛力是無窮的,教師在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)的過程中要注意關(guān)鍵位置的引導(dǎo),就能起到事半功倍的效果。 3、現(xiàn)在的學(xué)生善于合作,善于借助集體的力量完成學(xué)習(xí)任務(wù),所以在教學(xué)中多設(shè)置探究題目,讓學(xué)生探究得出結(jié)論,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,還能提高教學(xué)效果。 磁場對運(yùn)動電荷的作用力說課教案 一、說教材,: 上課用到的教材是人民教育出版社選修3-1第三章第五節(jié)。它的地位是:本節(jié)是安培力的延續(xù),又是后面學(xué)習(xí)帶電體在磁場中運(yùn)動的基礎(chǔ),還是力學(xué)分析中重要的一部分。它的作用是:學(xué)好本節(jié),對以后力學(xué)綜合中涉及洛倫茲力的分析,對利用功能關(guān)系解力學(xué)問題,有很大的幫助。它的地位是:教材首先通過觀察演示實(shí)驗(yàn),討論洛倫茲力的方向,然后將安培力看作是大量運(yùn)動電荷所受洛倫茲力的宏觀表現(xiàn),通過安培力公式導(dǎo)出洛倫茲力的公式,這一部分是學(xué)生的一個(gè)理論探究活動。 二、說學(xué)情 考慮到洛侖茲力的抽象性,從以下三個(gè)方面處理:(1)洛侖茲力屬于微觀力學(xué)范疇,充分利用實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生從感性知識入手,激發(fā)學(xué)生的興趣。(2)從已知的安培力產(chǎn)生的本質(zhì)原因入手,來解決這個(gè)問題會使學(xué)生更容易接受洛侖茲力大小及方向與已知的安培力的關(guān)系。(3)利用洛侖茲力與速度垂直聯(lián)想學(xué)過的勻速圓周運(yùn)動來減低難度。 根據(jù)如上分析,可確定出本節(jié)教學(xué)的三維目標(biāo)。 三、三維教學(xué)目標(biāo) 1、在物理知識與技能的教學(xué)目標(biāo): ①說出洛侖茲力產(chǎn)生及其條件。 ②部分同學(xué)能夠推導(dǎo)計(jì)算洛侖茲力大?。╢=qvBsinθ) ③能夠運(yùn)用左手定則判斷洛侖茲力的方向。 ④說明帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中垂直于磁場方向運(yùn)動時(shí),為什么會做勻速圓周運(yùn)動。 2、過程與方法的教學(xué)目標(biāo): ①描述通電導(dǎo)線在磁場中的受力是其中運(yùn)動電荷在磁場中受到洛侖茲力的宏觀體現(xiàn)。 ②由宏觀的安培力來推導(dǎo)微觀的洛侖茲力的大小和方向。 ③通過觀察演示實(shí)驗(yàn)認(rèn)識并驗(yàn)證帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的受力情況,借此培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、分析問題的能力。 ④推導(dǎo)帶電粒子做圓周運(yùn)動的半徑公式與周期公式。 3、情感態(tài)度與價(jià)值觀的教學(xué)目標(biāo): 引導(dǎo)學(xué)生用分析猜想、實(shí)驗(yàn)觀察、理論驗(yàn)證的科學(xué)方法探求新知識,增強(qiáng)他們的科學(xué)能力。讓學(xué)生在主動參入過程中,體驗(yàn)解決問題的愉悅。 四、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析 ①重點(diǎn)使學(xué)生理解安培力產(chǎn)生的根本原因是運(yùn)動粒子在勻強(qiáng)磁場中受到洛侖茲力的作用,并掌握計(jì)算洛侖茲力的大小、判斷洛侖茲力方向的方法。(實(shí)驗(yàn)) ②推導(dǎo)洛侖茲力大小的計(jì)算公式(f=qvB)有些抽象,學(xué)生不易認(rèn)識和理解,是教學(xué)的難點(diǎn),并要明確其條件。 ③通過對運(yùn)動電荷所受洛侖茲力的分析及觀察演示實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生分析得出帶電粒子垂直于磁場方向運(yùn)動時(shí),做勻速圓周運(yùn)動。(實(shí)驗(yàn)) 五、說教法、學(xué)法 教學(xué)時(shí)采用分析推理、思考討論、歸納總結(jié)相結(jié)合的方法。 學(xué)生可通過觀察電子束在磁場中的偏轉(zhuǎn)情況研究洛倫茲力的方向,體驗(yàn)研究物理學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法。對比安培力和洛倫茲力,從理論上導(dǎo)出洛倫茲力公式,認(rèn)識科學(xué)探究方法的多樣性。 六、實(shí)施教學(xué)過程 (1)、回憶復(fù)習(xí): ①安培力是怎樣產(chǎn)生的?大小和方向如何? ②電流的微觀表達(dá)式是怎樣的? (2)、新課引入(推理---猜想---實(shí)驗(yàn)觀察) 推理:磁場對電流有安培力的作用,而電流是由電荷的定向移動形成的。 學(xué)生猜想:磁場對運(yùn)動電荷有(無)作用力 驗(yàn)證:演示實(shí)驗(yàn) 現(xiàn)象:在沒有外磁場時(shí),電子束是沿直線前進(jìn)的,若把射線管放在蹄形磁鐵的兩極間,電子束運(yùn)動的徑跡發(fā)生了彎曲。 說明:運(yùn)動電荷受到磁場的作用力-------洛倫茲力。 (3)、洛倫茲力的大小 公式推導(dǎo):引導(dǎo)學(xué)生建立電流微觀模型進(jìn)行分析,教師可結(jié)合課件演示該模型,給學(xué)生動態(tài)、形象的展示。 電流微觀表達(dá)式:I=nqvs (n:單位體積自由電荷數(shù);q:每個(gè)自由電荷電荷量;v:電荷定向移動平均速率;s:導(dǎo)體橫截面積。) 載流導(dǎo)線所受安培力:F=BIL (B與I垂直) F=(nqvs)BL=(nLs)qvB (nLs為這段導(dǎo)線含有的運(yùn)動電荷數(shù)) 得f=qvB (電荷q所受的洛倫茲力) 最后指出三種情況下洛倫茲力的大小 電荷運(yùn)動方向與磁場方向垂直時(shí),洛倫茲力最大;電荷運(yùn)動方向與磁場方向平行時(shí),洛倫茲力為0;電荷運(yùn)動方向與磁場方向成任意夾角時(shí),洛倫茲力介于0和最大之間。 (4)、洛倫茲力的方向判斷 左手定則:磁感線B——垂直穿入手心 正電荷運(yùn)動方向v——四指指向 正電荷所受洛倫茲力方向-----姆指指向 (運(yùn)動的負(fù)電荷在磁場中所受的洛倫茲力方向與正電荷受的力相反). 提醒學(xué)生注意:電荷所受的洛倫茲力既垂直于磁場方向,又垂直于電荷運(yùn)動方向。即垂直于磁場方向和電荷運(yùn)動方向所決定的平面。 (5)、洛倫茲力的特點(diǎn)方向判斷 討論:洛倫茲力對在磁場中運(yùn)動的帶電粒子是否做功? 由于洛倫茲力始終垂直于電荷的運(yùn)動方向,所以它對電荷不作功,不改變運(yùn)動電荷的速率和動能,只能改變電荷的運(yùn)動方向使之偏轉(zhuǎn)。 (6)、帶電粒子在洛倫茲力下的圓周運(yùn)動 七、教學(xué)小結(jié) (1)、洛侖茲力作為一種力具有力的共性,即力的三要素:大小、方向、作用點(diǎn)。也具有不同于其他性質(zhì)的力的個(gè)性,即不做功。這種個(gè)性科學(xué)技術(shù)上具有非常重要的意義。在許多科學(xué)儀器和工業(yè)設(shè)備,例如質(zhì)譜儀,粒子加速器,電子顯微鏡,磁鏡裝置,霍耳器件中,洛倫茲力都有廣泛應(yīng)用。 (2)、我們深入安培力微觀實(shí)質(zhì)得出了洛侖茲力,也就是安培力和洛侖茲力的本質(zhì)是相同的,但洛侖茲力跟根本更廣泛,磁場不但對運(yùn)動的基本粒子有力的作用,而且對運(yùn)動的帶電體有力的作用。洛倫茲力既適用于宏觀電荷,也適用于微觀帶電粒子。電流在磁場中所受安培力就是其中運(yùn)動電荷所受洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。 (3)、我們學(xué)到了從舊知識生成新知識的方法之一,即從宏觀深入到微觀。- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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- 磁場對運(yùn)動電荷的作用力 2019 2020 年人教版 高中物理 選修 磁場 運(yùn)動 電荷 作用力 設(shè)計(jì)
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