1.3 带电粒子在匀强磁场中的运动 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

1.3带电粒子在匀强磁场中的运动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

授课内容

授课时数

授课班级

授课人数

授课地点

授课时间

课程基本信息

1.课程名称：带电粒子在匀强磁场中的运动

2.教学年级和班级：高二（1）班

3.授课时间：2024年11月5日上午第二节课

4.教学时数：1课时

核心素养目标

1.培养学生运用物理知识解释自然现象的能力。

2.提升学生运用数学工具解决物理问题的能力。

3.增强学生分析实验数据、得出结论的科学探究能力。

4.强化学生对物理规律的理解和应用，培养科学思维。

教学难点与重点

1.教学重点：

-确定带电粒子在匀强磁场中的运动轨迹方程。

-掌握洛伦兹力公式及其在匀强磁场中的应用。

-理解带电粒子在磁场中的运动周期和回旋半径的计算方法。

2.教学难点：

-洛伦兹力方向的应用，特别是左手定则的使用，学生容易混淆。

-带电粒子在磁场中的运动轨迹是螺旋线，学生难以直观理解其运动规律。

-运动轨迹方程的推导过程，学生可能对数学推导步骤感到困难。

-在非匀强磁场中，粒子运动轨迹的复杂性，学生难以把握运动规律。

教学资源准备

1.教材：人教版《物理选择性必修第二册》。

2.辅助材料：带电粒子在磁场中运动的动画演示、洛伦兹力方向示意图、螺旋线运动轨迹图等。

3.实验器材：电磁铁、磁感应强度计、带电粒子发射器等，用于演示和验证理论。

4.教室布置：设置多个小组讨论区，确保每组学生都有足够的空间进行实验操作和讨论。

教学实施过程

1.课前自主探索

教师活动：

发布预习任务：通过在线平台发布预习PPT，要求学生阅读并理解带电粒子在磁场中的基本运动规律，特别是洛伦兹力的作用。

设计预习问题：提出如“洛伦兹力如何影响带电粒子的运动？”等问题，引导学生思考。

监控预习进度：通过平台数据和学生反馈，了解预习情况，确保学生有基本概念的理解。

学生活动：

自主阅读预习资料：学生通过PPT等资料，学习洛伦兹力的基本概念和公式。

思考预习问题：学生尝试解决预习问题，如推导带电粒子在磁场中的运动轨迹方程。

提交预习成果：学生提交预习笔记和初步的轨迹方程推导过程。

教学方法/手段/资源：

自主学习法：学生通过自主学习，建立初步的知识框架。

信息技术手段：利用在线平台进行预习资源的共享和进度监控。

2.课中强化技能

教师活动：

导入新课：通过展示粒子在磁场中运动的视频，激发学生兴趣。

讲解知识点：讲解洛伦兹力公式和左手定则，以及如何应用这些知识来分析粒子的运动。

组织课堂活动：设计小组实验，让学生通过实验观察带电粒子在磁场中的运动。

解答疑问：针对学生在实验中遇到的问题，及时解答。

学生活动：

听讲并思考：学生跟随老师的讲解，思考如何应用公式和定则。

参与课堂活动：学生在小组实验中实际操作，观察和记录粒子的运动。

提问与讨论：学生在实验后提出问题，并与小组成员讨论可能的解释。

教学方法/手段/资源：

讲授法：通过讲解，帮助学生理解抽象的物理概念。

实践活动法：通过实验，让学生亲身体验物理规律。

合作学习法：通过小组讨论，培养学生的团队协作能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

布置作业：布置一些涉及复杂磁场和粒子轨迹的题目，让学生巩固所学。

提供拓展资源：推荐相关的物理实验网站和书籍，供学生进一步学习。

反馈作业情况：批改作业，提供反馈，指出学生的错误和不足。

学生活动：

完成作业：学生独立完成作业，巩固和拓展课堂所学。

拓展学习：学生利用拓展资源，进行更深入的学习和研究。

反思总结：学生反思自己的学习过程，总结经验教训。

拓展与延伸

1.拓展阅读材料：

-《电磁学基础》：介绍电磁场的基本概念和电磁波的性质，有助于学生深入理解带电粒子在磁场中的运动。

-《现代物理实验》：探讨电磁学实验的基本原理和操作方法，通过实验加深对带电粒子在磁场中运动规律的理解。

-《电磁学发展史》：了解电磁学的发展历程，认识科学家们的研究成果，激发学生对物理学的兴趣。

2.课后自主学习和探究：

-学生可以尝试推导带电粒子在非匀强磁场中的运动轨迹方程，分析不同磁场强度和方向对粒子运动的影响。

-探究带电粒子在复合场（如电场和磁场同时存在）中的运动规律，分析电场和磁场对粒子运动的不同作用。

-研究带电粒子在磁场中的运动与实际应用的关系，如粒子加速器、磁悬浮列车等，了解物理学在科技发展中的作用。

-通过查阅资料，了解洛伦兹力在现代科技领域的应用，如磁共振成像（MRI）、粒子探测器等。

-分析带电粒子在磁场中的运动与量子力学的关系，探讨量子力学对电磁学的影响。

3.拓展知识点：

-带电粒子在磁场中的运动轨迹方程：通过推导，理