1.2 磁场对运动电荷的作用力 教学评大单元分课时教学设计 -2024-2025学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册.docx

1.2磁场对运动电荷的作用力教学评大单元分课时教学设计-2024-2025学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

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教学内容

教材章节：人教版（2019）选择性必修第二册第二章“磁场与磁感应强度”第一节“磁场对运动电荷的作用力”。

内容：本节课主要讲述磁场对运动电荷的作用力，包括洛伦兹力的概念、大小、方向以及洛伦兹力的作用效果。通过具体实例分析，引导学生掌握洛伦兹力的计算方法和运用。

核心素养目标

培养学生运用物理规律解决实际问题的能力，提高学生的科学思维和科学探究能力。通过本节课的学习，学生能够理解磁场对运动电荷的作用力，学会运用洛伦兹力公式进行计算，并能够分析电荷在磁场中的运动轨迹，从而提升学生的物理建模能力和科学推理能力。

教学难点与重点

1.教学重点

-明确洛伦兹力的概念和计算公式：教师需强调洛伦兹力是磁场对运动电荷的作用力，其大小由公式\(F=qvB\sin\theta\)计算，其中\(q\)是电荷量，\(v\)是电荷速度，\(B\)是磁感应强度，\(\theta\)是电荷速度与磁场方向的夹角。

-理解洛伦兹力的方向：通过右手定则帮助学生直观理解洛伦兹力的方向，并能够应用于不同情况下的电荷运动分析。

-应用洛伦兹力公式解决实际问题：通过实例分析，如带电粒子在磁场中的运动轨迹，使学生能够运用公式进行计算。

2.教学难点

-洛伦兹力方向的应用：学生可能难以掌握右手定则的应用，尤其是在磁场方向和电荷运动方向不垂直时。

-复杂运动轨迹的分析：当电荷在磁场中的运动轨迹较为复杂时，学生可能难以分析出洛伦兹力的作用效果。

-洛伦兹力与电场力的比较：学生需要区分洛伦兹力和电场力的不同，尤其是在电荷同时受到电场力和磁场力作用时。

-理论与实验的结合：将洛伦兹力的理论计算与实验观察相结合，帮助学生理解理论在实际中的应用。

教学资源准备

1.教材：确保每位学生拥有人教版选择性必修第二册的物理教材，以便于课堂阅读和课后复习。

2.辅助材料：准备与磁场对运动电荷作用力相关的图片、图表和视频，如磁场线分布图、电荷在磁场中运动的动画，以增强直观理解。

3.实验器材：准备磁铁、通电导体、电流表、电压表等实验器材，用于演示洛伦兹力的实际效果。

4.教室布置：设置分组讨论区，方便学生进行小组合作；在实验操作台布置实验器材，确保安全操作空间。

教学过程设计

**用时：45分钟**

**一、导入环节（5分钟**）

1.创设情境：展示高速行驶的磁悬浮列车，提问学生：磁悬浮列车是如何实现无接触运行的？这背后涉及哪些物理原理？

2.提出问题：引导学生思考，磁悬浮列车运行过程中，电荷是否会受到磁场的作用？

3.引出课题：磁场对运动电荷的作用力。

**二、讲授新课（20分钟**）

1.洛伦兹力的概念：介绍洛伦兹力的定义，强调其是磁场对运动电荷的作用力。

2.洛伦兹力公式：讲解洛伦兹力的大小计算公式\(F=qvB\sin\theta\)，并解释公式中的各个物理量。

3.洛伦兹力的方向：通过右手定则演示洛伦兹力的方向，引导学生掌握如何判断洛伦兹力的方向。

4.洛伦兹力的作用效果：分析洛伦兹力对电荷运动轨迹的影响，通过实例讲解电荷在磁场中的运动规律。

5.洛伦兹力与电场力的比较：区分洛伦兹力和电场力的不同，并举例说明它们在实际应用中的区别。

**三、巩固练习（10分钟**）

1.练习题：发放练习题，要求学生运用洛伦兹力公式计算电荷在磁场中的受力情况。

2.小组讨论：学生分组讨论，分析不同情况下洛伦兹力的作用效果。

3.课堂展示：每组派代表展示讨论结果，教师点评并总结。

**四、课堂提问（5分钟**）

1.提问：洛伦兹力的方向与电荷速度和磁场方向的夹角有什么关系？

2.提问：如何判断电荷在磁场中的运动轨迹？

3.提问：洛伦兹力在哪些实际应用中发挥作用？

**五、师生互动环节（5分钟**）

1.教师提问：如何利用洛伦兹力公式计算带电粒子在磁场中的运动轨迹？

2.学生回答：教师点评并总结，强调洛伦兹力公式在解决实际问题中的应用。

3.教师提问：在实验中，如何观察到洛伦兹力的作用效果？

4.学生回答：教师点评并总结，强调实验在验证物理规律中的作用。

**六、核心素养拓展（5分钟**）

1.引导学生思考：洛伦兹力在高科技领域的应用，如磁悬浮列车、粒子加速器等。

2.提问：如何将洛伦兹力的原理应用于实际生活中，提高生活质量？

3.学生讨论：教师点评并总结，强调物理知识在生活中的应用价值。

**七、总结与作业布置（5分钟**）

1.总结：回顾本节课所学内容，强调洛伦兹力的概念、