专题1 带电粒子在有界匀强磁场中的运动（教学设计）轻松课堂2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册人教版（2019）.docx

专题1带电粒子在有界匀强磁场中的运动（教学设计）轻松课堂2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册人教版（2019）

授课内容

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授课时间

教学内容分析

本节课的主要教学内容为带电粒子在有界匀强磁场中的运动，该部分内容涉及磁场对带电粒子的作用力、洛伦兹力、圆周运动等概念。本节课将重点讲解带电粒子在磁场中的运动规律，并通过实例分析让学生理解并掌握相关知识。

教学内容与学生已有知识的联系：

1.学生需要掌握基础的磁场概念，如磁场的方向、强度等。

2.学生需要了解带电粒子的基本性质，如电荷、电荷量等。

3.学生应具备一定的数学基础，能够进行简单的向量运算和方程求解。

本节课的教学内容与学生在初中阶段学习的磁场和带电粒子知识紧密相关，同时对学生的数学能力有一定要求。通过本节课的学习，学生将能够掌握带电粒子在有界匀强磁场中的运动规律，并为后续深入学习电磁学打下基础。

核心素养目标

本节课旨在培养学生的科学思维、科学探究和科学态度三个方面的核心素养。通过学习带电粒子在有界匀强磁场中的运动，学生将能够运用科学思维分析问题，运用数学知识解决物理问题，并培养实验操作和观察能力。同时，学生将能够理解科学概念，对物理学产生兴趣和好奇心，形成积极的学习态度，提高自主学习和合作交流的能力。

教学难点与重点

1.教学重点：

-带电粒子在有界匀强磁场中的运动规律，包括洛伦兹力的计算和圆周运动的条件。

-磁场对带电粒子的作用力与粒子速度、磁场强度和粒子电荷之间的关系。

-利用数学公式和向量运算描述带电粒子在磁场中的运动轨迹。

2.教学难点：

-理解洛伦兹力的计算公式，以及如何根据粒子速度和磁场方向确定力的方向。

-掌握带电粒子在磁场中做圆周运动的条件，即磁场力提供向心力。

-解决实际问题时，如何正确选择合适的物理公式和数学方法。

举例说明：

-教学重点举例：通过示例问题，让学生练习使用洛伦兹力公式F=qvB计算带电粒子在磁场中受到的力，并解释力的方向。

-教学难点举例：引导学生理解当带电粒子的速度方向与磁场方向垂直时，粒子将做圆周运动，并解释圆周运动的半径与粒子速度、磁场强度和电荷量的关系。

教学方法与手段

1.教学方法：

-讲授法：教师通过讲解带电粒子在磁场中的运动规律，引导学生掌握洛伦兹力的计算和圆周运动的条件。

-讨论法：学生分组讨论实际问题，促进学生之间的交流与合作，提高解决问题的能力。

-实验法：学生进行实验观察带电粒子在磁场中的运动，培养实验操作和观察能力，加深对理论知识的理解。

2.教学手段：

-多媒体设备：利用PPT、动画等展示磁场对带电粒子的作用力和运动轨迹，增强学生的直观感受和理解。

-教学软件：使用物理模拟软件，让学生进行互动模拟实验，自主探索带电粒子在磁场中的运动规律。

-在线资源：引入相关的在线资源和视频，丰富教学内容，激发学生的学习兴趣和主动性。

教学过程设计

1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对带电粒子在有界匀强磁场中的运动的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道带电粒子在磁场中的运动是什么吗？它与我们的生活有什么关系？”

展示一些关于带电粒子在磁场中运动的图片或视频片段，让学生初步感受其魅力或特点。

简短介绍带电粒子在磁场中的运动的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.带电粒子在磁场中运动的基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解带电粒子在磁场中运动的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解带电粒子在磁场中运动的定义，包括其主要组成元素或结构。

详细介绍磁场对带电粒子的作用力、洛伦兹力、圆周运动等组成部分或功能，使用图表或示意图帮助学生理解。

3.带电粒子在磁场中运动的案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解带电粒子在磁场中运动的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的带电粒子在磁场中运动的案例进行分析。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解带电粒子在磁场中运动的多样性或复杂性。

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用带电粒子在磁场中运动的原理解决实际问题。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与带电粒子在磁场中运动相关的主题进行深入讨论。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对带电粒子在磁场中运动的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。