【教学设计】《磁场对运动电荷的作用——洛伦兹力》（教科版）

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1、◆教材分析《磁场对运动电荷的作用——洛伦兹力》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◆教学目标1、知识目标1）、通过实验的探究，认识洛伦兹力；会判断洛伦兹力的方向。2）、理解洛伦兹力公式的推导过程；会计

2、算洛伦兹力的大小。3）、理解带电粒子垂直进入磁场中做匀速圆周运动的规律。2、能力目标1）、通过科学的探究过程，培养学生实验探究能力、理论分析能力和运用数学解决物理问题的能力；2）、了解宏观研究与微观研究相结合的科学方法。3、情感、态度、价值观◆教学重难点◆让学生亲身感受物理的科学探究活动，学习探索物理世界的方法和策略，培养学生的思维。【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.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【教学难点】1.洛伦兹力对带电粒子不做功.2.洛伦兹力方向的判

3、断.◆课前准备◆ 电子射线管、高压电源、磁铁、多媒体课件◆教学过程内容提纲内容设计及学生活动教法、学法设计第一步：引入新课播放极光图片课前浏览“神奇的极光”幻灯片。（收集了25张照片，）开发课程资源，情感进入课堂。引入课题：《探究洛仑兹力》师：同学们刚才欣赏的是神奇极光的照片。你了解极光吗？那位同学知道极光常发生在地球的什么地方吗？生：极光常出现在地球的南极和北极地区。师：其实在我国黑龙江漠河地区也时常发生极光现象。你想知道极光发生的根本原因吗？科学的研究发现，极光与地磁场对来自太空的高速带电粒子的作用力有关。看来，要解释极光现象，首先要研究磁场对带电粒子的作用力。

4、早在1892年，荷兰物理学家洛仑兹就研究了磁场对运动电荷的作用力的问题。为了纪念洛仑兹对物理学的贡献，物理学中把磁场对运动电荷作用力叫洛伦兹力。[来源:Z.xx.k.Com]发现问题“任务驱动教学”进入课题研究。第二步：新课教学“探究洛伦兹力”探究一：洛伦兹力（1）、从微观的角度分析猜想磁场对运动的电荷有洛伦兹力的作用。[来源:学科网ZXXK]提出问题师：首先，我们回顾一下磁场对电流的作用力—安培力。如果一段直导线放在磁场中，那么它受不受安培力的作用？生：不受。师：那直导线在什么条件下受安培力的作用？生：直导线通上电流以后才受安培力的作用。师：直导线通上电流以后一定

5、有安培力的作用吗？生：（思考后回答）不一定，当通电直导线平行于磁场方向时，不受安培力的作用，垂直放置时安培力最大。通过复习旧知识，使知识发生迁移，培养学生从已有知识得出新知识的能力。推理分析提出设想师：很好，当一段直导线垂直放置在磁场中时不受安培力的作用，当直导线垂直与磁场方向并且通上电流以后有最大安培力的作用，思考一下，电流是大量的电荷定向移动而形成，由此请同学们从微观角度上分析猜想一下磁场对通电直导线的安培力产生的根本原因是什么？（学生开始讨论，说出猜想）【学生猜想：磁场对通电导体的安培力产生的根本原因是由磁场对导体中的定向移动自由电子的作用力引起的。】让学生了

6、解宏观研究与微观研究相结合的科学方法。培养学生猜想、推理和分析能力（2）、设计实验验证洛伦兹力设计实验实验验证师：很好，既然同学们猜测到是磁场对定向移动自由电子的有力的作用。那么我们就要用实验来验证一下这个想法。可是电子是微观粒子，不能直接观察。要用实验验证同学们的猜想，就需要采取一些措施，来完成这个实验。这里有一个阴极射线管和一个感应圈，感应圈能产生高压。电压有多高呢？（教师演示高压放电现象）。现在我把感应圈产生的高压加到阴极射线管，请大家观察实验现象。师：同学们想知道实验现象的原因吗？【解释实验原理：阴极射线管的阴极能发射出的电子，阴极射线管利用感应圈产生的高压

7、在阴极射线管两极间产生加速电场，使阴极发射出的电子做加速直线运动形成电子束。当电子打到荧光屏上时，发出荧光，显示出电子束的运动径迹。】师：现在观察到了运动电子的径迹，请同学们设计一下实验，从而证实同学的猜想：磁场对运动自由电子有力的作用。学生：在阴极射线管的周围加一个磁场。（师：很好。）【实验验证，观察现象。当条形磁铁靠近阴极射线管时电子束弯曲，越靠近弯曲程度越大。】让学生认识制定计划和设计实验在科学探究中的作用。培养学生实验设计能力。探究二：洛伦兹力方向通过实验证实了磁场确实对运动的电荷有力的作用。在物理学中确定一个力时总是要分析这个力的大小、方向。下面我们探