1.2 磁场对运动电荷的作用力 教学设计 -2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

高中物理新课程新教材 ( 教学设计 ) 人教版选择性必修第二册 第一章安培力与洛伦兹力 1.2《磁场对运动电荷的作用力》 授课老师： 1.2 磁场对运动电荷的作用力教学设计 【教学分析】 本节课是人教版高中物理选择性必修二第 1 章第 2 节的内容。它是在学习了 安培力的基础上， 继续研究磁场对运动电荷的作用力；这一节是本章的重要内容， 是磁场的性质的具体表现， 掌握好本节课的知识， 可以为后面内容的学习打下基 础，因此这一节有着承上启下的作用。 【学情分析】 学生通过前面的学习已经掌握了电流的微观形成、磁场的描述和安培力等知 识， 为本节课的学习奠定了知识基础， 同时高二学生已经具备了一定的观察、分 析和总结归纳的能力；但是在学习洛伦兹力的大小和方向时还需要较强的逻辑思 维能力和空间想象能力，所以在教学时要给学生搭建好台阶，分解学习难度。 【教学目标与核心素养】 物理观念∶通过观察电子束在磁场中的偏转，认识洛伦兹力。 科学思维∶掌握洛伦兹力公式的推导过程，会用公式分析求解洛伦兹力。 科学探究：利用阴极射线管研究洛伦兹力的方向，并最终总结出洛伦兹力方 向的判断方法。 科学态度与责任∶通过电视显像管工作原理分析， 体会科学技术对社会发展 的促进作用。 【教学重点与难点】 重点：1、会利用左手定则判断洛伦兹力的方向； 2、会计算洛伦兹力的大小。 难点：洛伦兹力大小计算公式的推导过程 【教学准备】 阴极射线管、高压电源、磁铁、自制教具、电视机。 高中物理新课程新教材 1 学科网（北京）股份有限公司 【设计思路】 【教学过程设计】 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 高中物理新课程新教材 2 学科网（北京）股份有限公司 新课引入： 演示实验 观察磁场对电视画面的影响。设 问：为什么磁场会对电视画面产生这 样的影响呢？ 观 察 实 验 现象 激发同学们 的求知欲，调动 他们学习的积极 性， 同时也为后 面讲解电视机显 像管的工作原理 做铺垫。 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 活动 1：知 识回顾、提 出问题 问题 1.图中这根导体棒处在垂直 纸面向里的匀强磁场中，将开关 S 闭 合后，导体棒会受到什么力的作用？ 问题 2.安培力是磁场对什么的作 用力？ 问题 3.电流是怎么形成的呢？ 问题 4.电流的微观表达式同学们 还记得吗？ 问题 5.同一段导体， 通电和不同 电的区别在哪？ 问题 6.磁场又只对通电导体有力 的作用，由此同学们能不能猜想出， 磁场对通电导线的安培力会是什么原 因造成的？ 回答问题， 并 提 出 猜 想 通过这组问 题串，帮助同学 们 回 顾 已 学 内 容，并最终引导 同学们提出猜想： 磁场可能对其内 部定向移动的电 荷有力的作用。 。 高中物理新课程新教材 学科网（北京）股份有限公司 活动 2：设 计实验， 验 证猜想 1.介绍阴极射线管。 2.实验演示 3.引出课题， 并得出洛伦兹力得概念： 运动电荷在磁场中受到的力就叫做洛 伦兹力。 观 察 实 验 现象。 通过阴极射 线管实验，让学 生真实感受洛伦 兹力的存在。 活动 3：探 究 洛 伦 兹 力的方向 （一）实验探究 1.实验演示：首先明确实验中电子的 运动方向，加入的磁场方向。 实验操作：U 形磁铁 S 朝外，靠近阴 极射线管，观察实验现象。 1.观 察 实 验， 记录实 验 中 各 物 理的方向。 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 4 学科网（北京）股份有限公司 活动 3：探 究 洛 伦 兹 力的方向 2.建立模型 介绍实验器材，引导同学们建立立体 模型。 3.引导学生通过观察模型，类比安培 力的方向判断方法，提出问题：洛伦 兹力的方向是否可以通过左手定则来 判断？ （二） 验证猜想 在上一次实验的基础上，调整的 磁场方向，先让同学们通过左手定则 预判电子束的偏转方向，再让同学们 观察实验现象，从而验证上述猜想。 实验结论：洛伦兹力的方向可以 通过左手定则来判断，与判断安培力 方向时的不同点是： 四指指向电子 （负电荷）运动的反方向。 （三）理论分析 问题 1：对同一段通电导体来说，整 段导体受到的 F 安与其内部定向移动 的 电子所受 的 f 洛 的方 向是什么关 2.动 手 操 作 建 立 模 型。 3.观 察 立 体模型， 寻 找 判 断 洛 伦 兹 力 的 方法。 4.调 整 磁 场方向后， 用 左 手 定 则 预 判 电 子 束 的 偏 转方向。 通过体验探 究过程，教会学 生科学探究的方 法，培养他们科 学探究的能力。 另外，亲自动手 建立模型， 目的 就是为了进一步 培养学生的动手 能力和空间想象 能力。 系？