5.《运动电荷在磁场中受到的力》
1、课型:实验探究课
2、课时:1课时
3、学生课前准备:电子射线管、电源、蹄形磁铁、投影仪、小黑板、彩色水笔。
二、教学目标
本节课可分三部分:首先通过观察演示实验,讨论洛伦兹力的方向,这一部分是学生的一个实验探究活动。然后将安培力看作是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现,通过安培力公式导出洛伦兹力的公式,这一部分是学生的一个理论探究活动。最后,研究带电粒子在磁场中的运动,这一部分是学生的一个理论分析和实验验证的探究活动。教材的这种安排,符合了新课程标准,起到了承上启下的作用,使物理学习能连续进行;符合学生的发展的要求;体现了教材重视课堂教学中的师生互动,学生自觉参与活动和学生合作探究的新课程教学理念,对应的目标是:
1、知识目标
(1)知道什么是洛伦兹力。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。
(2) 会利用左手定则判断洛伦兹力的方向。
(3)知道洛伦兹力大小的推理过程。
(4)掌握垂直进入磁场方向的带电粒子,受到洛伦兹力大小的计算。
2、能力目标
通过洛伦兹力大小的推导过程培养学生的分析推理能力,培养学生的迁移能力。
3、德育目标
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】
(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。
【教学难点】
洛伦兹力方向的判断。
【教学方法】
讲述法、分析推理法、讲练法。
在教学中以实验探究方法为主,辅之讲授法、演示法、讨论法等多种教学方法,教学中注重启发学生的思维,培养学生间协作精神,加强师生间的双向活动。
三、教材分析
物理学体系中本章是经典电磁学理论的基本内容,而本节课是安培力的延续,又是后面学习带电体在磁场中运动的基础,反应磁场和运动电荷的相互作用,是学生后面了解现代科技回旋加速器,质谱仪,磁流体发电机等的基础,还是力、电、磁综合问题分析中重要的一部分。从新课程改革以来,几乎每年高考都有涉及洛仑兹力的计算大题,由此,足以说明其重要性。
学生已具备力学、电磁学相关知识,学习完磁场对通电导线作用即安培力。并且也熟悉一直以来物理学的“提出问题—猜想假设—实验验证”的科学探究方法。而且高二的学生已经有了一定的观察、分析、推理能力及空间想象能力,是学习洛仑兹力的能力基础。但是由于日常生活中我们无法用肉眼观察到运动电荷,学生对电荷在磁场中的运动缺乏感性认知。而我们的学生习惯于形象思维,对微观的物理知识意识较薄弱,知识的系统性也不足。
四、教学过程:
第一部分:课前自主学习 主动落实学案(点擂台对学生检测)
1、 安培力的定义:
2、 安培力的大小: 当B⊥I 时 : F=
当B与磁场的夹角为θ时:F=
如何推导