磁场对运动电荷的作用力说课

《磁场对运动电荷的作用力》说课设计
我说课的题目是《磁场对运动电荷的作用力》
我的说课分课标分析、教学资源、学情分析、教法学法、教学过程、设计体会六部分：
第一部分：课标分析：
本课的课标要求是：通过实验，认识洛伦兹力，会判断洛伦兹力的方向，会计算洛伦兹力的大小。了解电子束的磁偏转原理以及在科学技术中的应用。
根据课标要求和我对教材的理解确定本节的教学目标如下：
（1）知识与技能：
A、会用左手定则判断洛伦兹力的方向。
B、会计算洛伦兹力的大小。
C、知道电视显像管的基本构造以及它工作的基本原理。
（2）过程与方法：
A、通过演示、实验、观察，形成洛伦兹力的概念
B、通过探究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
C、通过思考与讨论，推导出洛伦兹力的大小公式F=qvBsinθ
D、最后了解洛伦兹力的应用——电视显像管中的磁偏转
（3）情感态度与价值观：
A、培养学生的科学思维和研究方法引导学生学会观察、分析、推理；
B、培养学生主动与他人合作的精神、自主学习探究的精神；
C、培养学生正确的学习态度，让学生关注国内外科技发展的现状与趋势。
确定本节的重点是：1、洛伦兹力方向的判断
2、洛伦兹力大小的计算
难点是：洛伦兹力计算公式的推导
第二部分：教学资源：
1、教材资源：我使用的是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《磁场对运动电荷的作用力》。本节课既是安培力知识的延续，又是为下一节《电荷在匀强磁场中的运动》的学习打基础，而且在以后的力学综合问题中经常会涉及到洛伦兹力与电场力等其它力的综合。在近两年的高考中都是以大题的形式出现，可见其重要性。
2、生活资源：电视机显像管、阴极射线管、感应圈、学生电源、蹄形磁铁，使学生领会物理与生活的联系。
3、网络资源：通过网络上的影像资料帮助学生开阔视野，理解新知识，使学生知道网络上不只是游戏、聊天……也有许多对我们自身发展有用的东西。
第三部分：学情分析：
（1）在知识上：学生已经对安培力有深刻的认识，知道其方向的判断和大小的计算，所以我采用比较的方式来突破洛伦兹力的方向判断这一重点。在推导出洛伦兹力大小的计算公式后再用比较的方式将公式推广。
（2）在能力上：学生对宏观与微观的联系的理解比较困难，学生逻辑思维能力相对较差，为攻克这一难点，我根据学生的实际情况为学生搭梯子，创设问题情境来解决。
为了达成本节的教学目标，突出重点，攻克难点，我采用如下的教法和学法
第四部分：教法和学法
从实际生活中的现象及所学的知识进行质疑→通过探究→来解疑，经历多次的比较，使知识得到理解；学生通过观察、分析、探究、讨论、归纳总结完成本节的学习任务。
这样设计符合新课改的学生为主体，教师为主导的精神，也符合学生的认知规律。
第五部分：教学过程
由于课堂教学是学生知识的获得，技能技巧的形成，智力、能力的发展以及情感态度与价值观养成的主要途径。为了达到预期的教学目标，我对整个教学过程进行了以下的设计：
（一）设置情境 引入新课 （二）师生互动 探究新知
（三）联系实际 照应开课 （四）课堂小结 板书设计
（五）课外探究 发散思维
（一）设置情境 引入新课
为了提高学生学习兴趣，我采用了两部分引课，首先播放极光的影像资料，（提出为什么从宇宙深处射来的带电粒子会在地球两极上引起极光呢？）然后，我展示生活中电视机的显像管（提出显像管中电子只是细细的一束，为什么能使整个屏幕发光？）指出解开这两个问题的钥匙就是磁场对运动电荷的作用力，这个力我们把它称之为洛伦兹力，引入本课。这样设计的原因之一是学生对宇宙的秘密比较向往，实际生活中的现象学生比较关注，容易把注意力从课下转到课上来，原因之二隐藏了问题的答案，为磁场对运动电荷有力的作用打下伏笔。原因之三是新课标提倡物理要与生活生产相联系，这和新课标的精神相吻合。
（二）师生互动 探究新知
新知识一：洛伦兹力的方向
为突出这一重点，使学生获得直观的感性认识，我演示阴极射线在磁场中偏转的实验，提醒学生注意实验中的v、B、偏转方向的关系，根据演示实验的结果引导学生探究用什么方法能直观判断洛伦兹力的方向？教师根据学生探究的实际情况进行点拨：只要将运动的电荷等效成电流，利用安培力的方向判断方法是可以判断出运动电荷受力方向的，到此学生结合教材就可以得到判断洛伦兹力的方向的左手定则。由于判断安培力的方向也是用左手定则，学生很容易提出质疑：那二者有何区别呢？由学生对比分析得出结论：即四指所代表的意义不同：安培力中四指代表电流的方向，而洛伦兹力中四指代表正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向，与等效电流的方向相同。为巩固所学新知识，进行实战演练（一）（二），这样就进一步验证了实验的结果，会使学生对所得结论深信不疑。明确了二者的区别之后，引导学生进一步探究安培力与洛伦兹力的联系，通过导线中微观电荷运动情况判断其所受洛伦兹力的方向和整个导线所受安培力方向的关系就不难得出：安培力是洛伦兹力的宏观表现，二者是宏观与微观、合力与分力的关系，为洛伦兹力大小的推导做好充分准备。这部分的设计也是新课改要求充分发挥学生的主体作用和教师主导作用的很好体现。
新知识二：洛伦兹力的大小
这是本课的难点，我结合教材中的思考与讨论、根据学生的认识规律将复杂问题简单化，设置四个小问题让学生依次去探究：
导线的方向与磁场的方向垂直，即导线中电荷定向运动的方向与磁场的方向垂直。
设导线中每个带电粒子定向运动的速度都是v，单位体积的粒子数为n，
1、算出在时间t内的通过截面的粒子数？
2、如果粒子的电荷量记为q，由此可以算出q与电流I的关系？
3、写出这段长为vt的导线所受的安培力F？
4、写出每个粒子所受的力即它的洛伦兹力？
这样就为生学生提供解决问题的逻辑线索，降低了解决问题的难度。
通过探究推导得出：F=qvB（B⊥v），学生在每个问题解决过程中，能够锻炼学生的逻辑推理能力，在推理过程中，渗透宏观世界与微观世界的联系，以及解决物理问题的一种思想：即通过设置一些中间量，最后将其消掉得出我们所需要的结论。
在得到结论F=qvB后，再由公式推出B=F/vq，通过与电场强度E=F/q的比较，我们可以更深刻的认识磁：它只与运动的电荷有关，表现为公式中反映运动的物理量v，使所学知识得到升华。
因v与B不一定都垂直，让学生根据安培力计算公式的推导去探究当B与v平行、一般情况下如何计算电荷所受的洛伦兹力？学生经过探究不难得出：B∥v时：F=0 一般情况下：F=qvBsinθ,在这里可以进一步说明电荷受洛伦兹力的条件是什么？（运动电荷 速度与磁场不平行），由于电场对电荷也有作用力,为了加强学生对电场和磁场的区分和理解,可以让学生去总结带电粒子在电场和磁场中受力有何不同？使学生的思维得到发散。为了更好的学习下一节课，引导学生探究洛伦兹力对带电粒子运动的速度有什么影响？洛伦兹力对带电粒子做功吗？引导学生由左手定则得到洛伦兹力与速度的方向始终是垂直的，和圆周运动的向心力的特点是一样，只能改变速度的方向，不能改变大小，对带电粒子不做功,这样也会使学生知道不能孤立的学习，要注意前后知识的联系。
（三）联系实际，照应开课
理论来自于实践，更要服务于实践，从而解决开课时提出的两个问题，关于极光让学生思考得出结论：是因为地球周围存在地磁场使带电粒子发生偏转，而电视机的显像管可以抛给学生，让学生阅读教材、结合思考与讨论了解其结构和原理，知道是显像管中偏转线圈产生的偏转磁场使电子束发生了偏转，使整个屏幕发光。在此还可以联想到前面电场中学习到的示波管的原理，让学生课后结合教材35页去比较二者的区别。这两部分是高考的热点和难点，这样可以使学生更好理解电荷在电场和磁场中运动情况，区分电偏转和磁偏转的原理。
（四）课堂小结，板书设计
让学生去总结本节课的主要内容。板书设计如下:
（五）课外探究，发散思维
让学生根据所本节所学的知识去探究生活和科技中还有哪些应用洛伦兹力的例子？课后进行交流。
这样设计可以增强学生学习的兴趣，开阔学生的视野，使学生的思维得到发散。
第六部分：设计体会
1、从学生的实际出发，来处理教材、选择教法、指导学法。
2、学生的潜力是无穷的，教师在进行教学设计的过程中要注意关键位置的引导，就能起到事半功倍的效果。
3、现在的学生善于合作，善于借助集体的力量完成学习任务，所以在教学中多设置探究题目，让学生探究得出结论，培养学生自主学习的能力，还能提高教学效果。
 

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