1.3 带电粒子在匀强磁场中的运动 说课教学设计 -2024-2025学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册.docx

1.3带电粒子在匀强磁场中的运动说课教学设计-2024-2025学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

授课内容

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授课时间

教学内容分析

1.本节课的主要教学内容为《物理人教版（2019）选择性必修第二册》中的1.3节“带电粒子在匀强磁场中的运动”。内容包括带电粒子在磁场中的受力分析、洛伦兹力的计算、带电粒子在匀强磁场中的运动轨迹等。

2.教学内容与学生已有知识的联系：学生在之前的学习中已经掌握了电磁感应、磁场对电流的作用等基础知识，本节课将在此基础上，引导学生探索带电粒子在匀强磁场中的运动规律。通过本节课的学习，学生能够将所学的电磁知识与力学知识相结合，进一步理解电磁场的基本特性。

核心素养目标

本节课的核心素养目标为：培养学生运用物理知识解决实际问题的能力，提升科学思维能力。通过学习带电粒子在匀强磁场中的运动，使学生能够：

1.掌握物理概念和规律的内在联系，提高物理观念的核心素养；

2.培养科学推理和数学运算能力，提升科学思维核心素养；

3.能够运用所学知识分析和解决实际问题，增强科学探究与科学态度的核心素养；

4.激发学生对物理科学的兴趣，培养科学精神和社会责任感。

教学难点与重点

1.教学重点：

（1）带电粒子在匀强磁场中受洛伦兹力的计算；

（2）带电粒子在匀强磁场中运动轨迹的推导；

（3）理解洛伦兹力方向与带电粒子速度方向、磁场方向之间的关系。

举例：通过实例计算带电粒子在不同速度和磁场下的洛伦兹力，分析运动轨迹的变化。

2.教学难点：

（1）洛伦兹力方向的判定，尤其是带电粒子速度方向与磁场方向不在同一平面时；

（2）带电粒子在匀强磁场中运动轨迹的推导，涉及圆周运动的向心力和速度计算；

（3）将理论知识应用于解决实际问题，如磁场中的粒子探测器等。

举例：针对洛伦兹力方向判定难点，通过模型和示意图引导学生理解和掌握判定方法；针对运动轨迹推导难点，通过数学推导和图示帮助学生理解圆周运动的向心力和速度关系，并应用于实际问题的解决。

教学方法与策略

1.选择讲授与讨论相结合的教学方法，针对带电粒子在匀强磁场中运动的抽象概念，通过教师讲解明确概念，结合学生小组讨论，深化理解；

2.设计实验活动，让学生操作示教仪器，观察带电粒子在磁场中的运动轨迹，通过亲身体验增强感性认识；

3.运用案例研究，分析实际应用中带电粒子在匀强磁场中运动的问题，如粒子加速器等，提升学生解决实际问题的能力；

4.确定使用多媒体教学，包括PPT演示、动画模拟等，形象展示洛伦兹力的方向和带电粒子的运动轨迹，提高教学效果。

教学过程

首先，让我们一起来回顾一下上节课的内容，我们学习了磁场对运动电荷的影响，今天我们将深入探讨带电粒子在匀强磁场中的运动规律。

1.导入新课

（1）通过一个简单的实验观察，我将会展示一个带电粒子在磁场中的运动现象。请注意观察粒子的运动轨迹，并思考这是如何发生的。

（2）实验结束后，我会提问：“你们看到了什么？这种现象与我们已经学过的哪些知识有关？”通过这个问题，我希望引导你们回顾磁场对电流的作用，并激发你们对带电粒子在磁场中运动的好奇心。

2.理论讲解

（1）首先，我会讲解洛伦兹力的概念，明确洛伦兹力的计算公式。在这个过程中，我会强调洛伦兹力的方向判定，这是本节课的重点。

（2）接着，我会推导带电粒子在匀强磁场中运动的轨迹。在这个环节，我会详细解释圆周运动的向心力和速度计算，这是本节课的难点。

3.互动讨论

（1）我会提出一些问题，如：“洛伦兹力的方向是如何确定的？”“带电粒子在匀强磁场中为什么会做圆周运动？”然后，我会让你们分成小组进行讨论，共同探讨这些问题。

（2）讨论结束后，我会请各小组代表进行分享，其他同学可以补充或提问。通过这个环节，我希望你们能够加深对洛伦兹力和带电粒子运动轨迹的理解。

4.实践操作

（1）接下来，我会安排你们进行实验操作。实验过程中，请注意观察带电粒子在不同磁场和速度下的运动轨迹，并记录实验数据。

（2）实验结束后，我会让你们根据实验数据进行分析，探讨洛伦兹力与带电粒子运动轨迹之间的关系。

5.知识拓展

（1）我会结合实际应用，如粒子加速器等，讲解带电粒子在匀强磁场中运动的知识。通过这个环节，我希望你们能够将所学知识应用到实际问题中。

（2）此外，我还会介绍一些现代物理研究中关于带电粒子在磁场中运动的最新成果，以拓宽你们的视野。

6.总结与反馈

（1）在课程即将结束时，我会对本节课的重点内容进行总结，强调洛伦兹力的计算和带电粒子运动轨迹的推导。

（2）然后，我会请你们谈谈对本节课内容的理解和感悟，以及在学习和操作过程中遇到的问题。

（3）最后，我会针对你们的问题进行解答，并给予反馈，希望你们能够在课后继续巩固