1.3.1带电粒子在匀强磁场中的运动 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.docx

1.3.1带电粒子在匀强磁场中的运动教学设计-2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

科目

授课时间节次

--年—月—日（星期——）第—节

指导教师

授课班级、授课课时

授课题目

（包括教材及章节名称）

1.3.1带电粒子在匀强磁场中的运动教学设计-2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

教学内容

本节课的教学内容来自于2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册的第13章第1节“带电粒子在匀强磁场中的运动”。本节课主要内容包括：

1.带电粒子在匀强磁场中的受力分析，即洛伦兹力的大小和方向。

2.带电粒子在匀强磁场中运动的轨迹和特点，包括圆周运动和螺旋运动。

3.运用运动学公式和磁场公式，分析带电粒子在匀强磁场中的速度、半径等参数与磁场强度、粒子电荷、粒子质量的关系。

4.实际应用举例，如粒子加速器、磁悬浮列车等。

核心素养目标分析

本节课的核心素养目标主要包括物理观念、科学思维、实验探究和科学态度。通过学习带电粒子在匀强磁场中的运动，学生能够建立正确的物理观念，理解洛伦兹力的产生和特点，掌握带电粒子在匀强磁场中运动的规律。同时，学生需要运用科学思维，运用运动学公式和磁场公式分析问题，培养逻辑推理和数学运算能力。在实验探究环节，学生将通过观察和分析实验现象，培养观察能力、实验操作能力和问题解决能力。此外，学生还需要树立正确的科学态度，积极参与课堂讨论，培养合作精神和批判性思维。

教学难点与重点

1.教学重点

-带电粒子在匀强磁场中受力分析：洛伦兹力的大小和方向。

-带电粒子在匀强磁场中运动的轨迹和特点：圆周运动和螺旋运动。

-运用运动学公式和磁场公式，分析带电粒子在匀强磁场中的速度、半径等参数与磁场强度、粒子电荷、粒子质量的关系。

-实际应用举例，如粒子加速器、磁悬浮列车等。

2.教学难点

-洛伦兹力的计算：理解左手定则并准确判断洛伦兹力的方向。

-带电粒子在匀强磁场中圆周运动的半径公式推导：理解运用运动学公式和磁场公式结合的过程。

-粒子在磁场中运动的复杂情况：如何从简单的圆周运动过渡到更复杂的情况，如螺旋运动。

-磁场强度、粒子电荷、粒子质量三个参数之间的关系：如何运用数学运算和物理概念进行综合分析。

举例说明：

-洛伦兹力的计算难点：以一个带正电的粒子为例，当粒子以一定的速度垂直进入匀强磁场时，如何使用左手定则判断洛伦兹力的方向，并计算其大小。

-圆周运动半径公式的推导难点：通过分析粒子的速度、磁场强度和洛伦兹力之间的关系，推导出圆周运动的半径公式R=mv/qB。

-复杂情况分析难点：当粒子的速度方向与磁场方向存在夹角时，如何分析粒子的运动轨迹，并解释为何会从圆周运动变为螺旋运动。

-参数关系分析难点：通过实例分析，如何理解并运用磁场强度、粒子电荷、粒子质量三个参数之间的关系，以解决实际问题。

教学方法与手段

1.教学方法

-讲授法：通过教师的讲解，引导学生理解带电粒子在匀强磁场中的受力分析和运动规律。

-讨论法：组织学生进行小组讨论，分享对洛伦兹力方向判断的方法和运动轨迹的理解。

-实验法：安排实验环节，让学生观察带电粒子在匀强磁场中的运动，并运用所学知识解释实验现象。

2.教学手段

-多媒体设备：利用PPT、动画等展示带电粒子在匀强磁场中的受力和运动情况，增强学生的直观感受。

-教学软件：运用物理模拟软件，让学生互动探索洛伦兹力的方向和大小，提高学生的参与度。

-实物演示：使用磁铁和带电粒子进行现场演示，让学生亲眼见证粒子在磁场中的运动，加深理解。

教学过程

首先，我会以一个引导性问题开始本节课：“你们曾经见过带电粒子在磁场中的运动吗？它们是如何运动的？”让学生回顾一下他们之前所学的知识，并激发他们对本节课的兴趣。

然后，我会用大约15分钟的时间来讲解带电粒子在匀强磁场中的运动轨迹和特点。我会用PPT展示不同条件下带电粒子的运动轨迹，并解释圆周运动和螺旋运动的特点。同时，我会引导学生运用运动学公式和磁场公式来分析带电粒子在匀强磁场中的速度、半径等参数与磁场强度、粒子电荷、粒子质量的关系。在这个过程中，我会鼓励学生进行小组讨论，分享他们的理解和发现。

最后，我会用大约10分钟的时间来进行总结和应用。我会回顾本节课的主要内容，并强调带电粒子在匀强磁场中的运动规律和应用。同时，我会给学生展示一些实际应用的例子，如粒子加速器、磁悬浮列车等，并鼓励学生思考这些应用与课堂知识的联系。

在整个教学过程中，我会注重与学生的互动，鼓励他们积极参与讨论和实验，以提高他们的学习兴趣和主动性。同时，我会充分利用多媒体设备和教学软件等现代化教学手段，以提高教学效果和效率。我相信通过这样的教学