专题一 带电粒子在组合场中的运动 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.docxVIP

专题一带电粒子在组合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

主备人

备课成员

课程基本信息

1.课程名称：专题一带电粒子在组合场中的运动

2.教学年级和班级：高二（1）班

3.授课时间：2023年10月27日星期五第2节课

4.教学时数：1课时

核心素养目标

1.科学思维：培养学生运用物理规律分析带电粒子在组合场中的运动，提升逻辑推理和问题解决能力。

2.科学探究：通过实验探究和计算分析，引导学生自主探索带电粒子在不同电场和磁场中的运动规律，培养实验设计和数据分析能力。

3.科学态度与责任：让学生认识到物理学在科技发展中的重要作用，激发学生对科学研究的兴趣，培养科学精神和责任感。

学习者分析

1.学生已经掌握的相关知识：学生在进入本节课之前，已经学习了电场、磁场和带电粒子的基本概念，以及它们在单独场中的运动规律。他们应具备基本的微积分知识，能够处理简单的微分方程。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：高二学生对物理学科普遍保持较高兴趣，尤其对实验和探索性的学习内容感兴趣。他们的学习能力较强，能够适应较为抽象的物理概念。学习风格上，部分学生可能更倾向于通过实验和直观演示来理解物理现象，而另一部分学生可能更擅长通过数学推导和逻辑推理来掌握知识。

3.学生可能遇到的困难和挑战：本节课涉及较为复杂的物理模型和数学计算，部分学生可能对组合场中的运动规律理解困难，难以将电场和磁场的作用效果进行有效结合。此外，学生在解决实际问题时，可能面临如何将理论应用到具体情境中的挑战，需要教师引导学生进行有效的思考和讨论。

学具准备

多媒体

课型

新授课

教法学法

讲授法

课时

第一课时

步骤

师生互动设计

二次备课

教学资源

-硬件资源：示波器、粒子加速器模型、电磁场发生器、带电粒子发射器、投影仪、白板或黑板

-课程平台：学校网络教学平台

-信息化资源：电子教材、在线物理实验模拟软件、相关教学视频和动画

-教学手段：多媒体教学课件、实物演示、小组讨论、课堂练习

教学流程

1.导入新课（用时5分钟）

-教师通过展示一幅带电粒子在组合场中运动的图像，引导学生回顾单一电场和磁场中的粒子运动规律。

-提问：同学们，我们已经学习了电场和磁场中带电粒子的运动，那么当电场和磁场同时存在时，带电粒子的运动会有什么特点呢？

-学生思考并回答，教师总结：今天我们将一起探究带电粒子在组合场中的运动规律。

2.新课讲授（用时15分钟）

-第一条：教师讲解带电粒子在电场和磁场中的受力分析，展示洛伦兹力的计算公式。

-举例：带电粒子在均匀电场和垂直磁场中的运动轨迹。

-第二条：教师通过动画演示，展示带电粒子在组合场中的运动轨迹，引导学生观察并分析运动规律。

-举例：带电粒子在非均匀电场和磁场中的运动。

-第三条：教师讲解带电粒子在组合场中的运动方程，引导学生掌握求解运动轨迹的方法。

-举例：带电粒子在复合电场和磁场中的运动轨迹计算。

3.实践活动（用时15分钟）

-第一条：学生分组进行实验，观察带电粒子在组合场中的运动轨迹，并与理论计算结果进行对比。

-举例：学生使用示波器观察带电粒子在复合电场和磁场中的运动轨迹。

-第二条：学生利用在线物理实验模拟软件，模拟不同组合场中带电粒子的运动，加深对运动规律的理解。

-举例：学生通过软件调整电场和磁场的强度，观察带电粒子的运动轨迹变化。

-第三条：学生独立完成一道关于带电粒子在组合场中运动的计算题，巩固所学知识。

-举例：计算带电粒子在复合电场和磁场中的运动轨迹。

4.学生小组讨论（用时10分钟）

-第一方面：讨论带电粒子在组合场中的运动轨迹与单一场中的运动轨迹有何不同。

-举例回答：在单一电场中，带电粒子沿电场线运动；在单一磁场中，带电粒子做圆周运动；在组合场中，带电粒子的运动轨迹为螺旋线。

-第二方面：讨论如何通过实验和计算验证带电粒子在组合场中的运动规律。

-举例回答：通过改变电场和磁场的强度，观察带电粒子的运动轨迹变化；利用示波器记录运动轨迹；通过计算带电粒子的运动方程，求解运动轨迹。

-第三方面：讨论带电粒子在组合场中的运动规律在实际应用中的意义。

-举例回答：在粒子加速器中，通过组合电场和磁场，实现带电粒子的加速和聚焦；在航天器发射过程中，利用组合场调整飞行轨迹。

5.总结回顾（用时5分钟）

-教师总结本节课的重点内容，包括带电粒子在组合场中的受力分析、运动方程以及实验验证方法。

-举例：本节课重点学习了带电粒子在组合场中的运动规律，包括受力分析、运动方程和实验验证方法。

-教师提醒学生在课后复习相关内容，巩固所学知识。

-举例：请同学们课后复习