洛伦兹力--教学设计
2024-2025学年高中物理第3章5洛伦兹力的应用教案教科版选修3-1
教师总结各组的亮点和不足,并提出进一步的建议和改进方向。
6. 课堂小结(5分钟)
目标: 回顾本节课的主要内容,强调洛伦兹力的重要性和意义。
过程:
简要回顾本节课的学习内容,包括洛伦兹力的基本概念、组成部分、案例分析等。
强调洛伦兹力在现实生活或学习中的价值和作用,鼓励学生进一步探索和应用洛伦兹力。
七、课堂
1. 课堂评价:通过提问、观察、测试等方式,了解学生的学习情况,及时发现问题并进行解决。
提问:在教学过程中,教师可以通过提问的方式了解学生对洛伦兹力的理解程度。针对关键概念和知识点,教师可以设计一些开放性问题,引导学生进行思考和讨论,检查学生对知识的掌握情况。
观察:教师应时刻关注学生的学习状态,观察他们参与课堂活动的积极性和合作程度。观察学生在小组讨论中的表现,了解他们是否能够主动参与、积极思考,并与其他同学进行有效的沟通和合作。
详细介绍每个案例的背景、特点和意义,让学生全面了解洛伦兹力的多样性或复杂性。
引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响,以及如何应用洛伦兹力解决实际问题。
小组讨论:让学生分组讨论洛伦兹力的未来发展或改进方向,并提出创新性的想法或建议。
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。
八、课后作业
1. 题目:计算电子在磁场中运动的速度
已知电子的质量为9.11×10^-31 kg,电荷量为1.60×10^-19 C,磁感应强度为0.5 T,电子的速度为1×10^6 m/s。求电子在磁场中运动的速度。
答案:电子在磁场中运动的速度为3.20×10^6 m/s。
2. 题目:洛伦兹力对电子轨道的影响
洛伦兹力教案
《洛伦兹力》教学设计南阳中学雷伟【教学目标】一、知识与技能1.理解洛仑兹力与安培力的关系。
2.会应用左手定则判断洛仑兹力的方向。
3.掌握洛仑兹力大小的公式。
二、过程与方法经历由宏观现象推知微观机制的严谨的推理过程。
通过实验探究、理论推导教会学生分析洛仑兹力的方向及大小的方法。
三、情感态度与价值观体会物理学的逻辑美、规律的统一美。
联系生活、感受自然奇观。
【教学过程】实验2:阴极射线管。
结论:垂直B 与V ,左手定则。
巩固练习三、探究洛仑兹力的大小实验3:洛仑兹力的大小与B 的方向、V 的方向有关。
1.B 与V 平行或V=0 结论:2.B 与V 垂直若有一段长度为L 的通电导线,横截面积为S ,单位体积中含有的自由电荷数为n ,每个自由电荷的电量为q ,定向移动的平均速率为v ,将这段导线垂直于磁场方向放入磁感应强度为B 的磁场中。
教师:这段导体所受的安培力为多大?学生:F 安=BIL教师:电流强度I 的微观表达式是什么?学生:I 的微观表达式为I =nqSv 教师:这段导体中含有多少自由电荷数?学生:这段导体中含有的电荷数为nLS 。
教师:每个自由电荷所受的洛伦兹力大小为多大?学生:安培力可以看作是作用在每个运动上的洛伦兹力F 的合力,这段导体中含有的自由电荷数为nLS ,所以qvB nLSnqvSLBnLS BIL nLSF F ====安洛 3.B 与V 夹角为θ教师:当运动电荷的速度v 方向与磁感应强度B 的方向不垂直时,设夹角为θ,则电荷所受的洛伦兹力大小为多大?提问:B 与V 夹角为θ怎么办?操作实验2验证方向实验3验证第四题中电荷不受力洛仑兹力的大小与B 的方向V 的方向有关。
推导: 交流推导:分解V 交流。
洛伦兹力教案
洛伦兹力教案[教学目标](一)知识与技能1、知道什么是洛伦兹力2、利用左手定则会判断洛伦兹力的方向。
3、掌握垂直进入磁场方向的带电粒子,受到洛伦兹力大小的计算。
(二)过程与方法1.通过观察电子束在磁场中的偏转研究洛伦兹力的方向,给学生一个直观的认识2.对比安培力与洛伦兹力,从理论上导出洛伦兹力公式,认识科学探究方法的多样性,并培养学生的迁移能力(三)情感态度与价值观1.实验观察得知洛伦兹力的存在,培养实事求是的科学态度2.总结得出洛伦兹力的大小的公式,养成严密推理的科学作风[教学重点]1、利用左手定则会判断洛伦兹力的方向。
2、掌握垂直进入磁场方向的带电粒子,受到洛伦兹力大小的计算。
[教学难点]洛伦兹力方向的判断[教学方法]启发法、实验观察结合讲解法、讨论法、分析推理法[课时课型]一课时、新课。
[教学过程](一)复习提问教师:1、磁场对通电导线的作用力叫什么?2、方向如何判断?3、怎么计算安培力的大小?学生:1、安培力2、伸开左手,使拇指跟四指垂直且与手掌在同一平面内;把手放入磁场中,让磁感线从掌心进入,四指指向电流方向,那么大拇指指向安培力方向.3、F=BIL ( V⊥B); F= 0 ( V∥B)(二)引入新课1、安培力的启示2、讲解实验:观察阴极射线(电子束)在磁场中发生明显的偏转现象结论:磁场对运动电荷有作用力(三)进行新课一、洛仑兹力1、定义:磁场对运动电荷的作用力叫做洛伦兹力.2、洛伦兹力与安培力的联系:安培力是洛伦兹力的宏观表现.洛伦兹力是安培力的微观本质.如:电流是宏观表现,运动电荷是微观本质一、洛仑兹力的方向1、判断方法---左手定则教师:根据洛伦兹力与安培力的联系下面讨论左手定则是否可以用来判断洛仑兹力的方向学生总结:正电荷成立负电荷不成立但仍能使用左手定则内容及说明2、与安培力对比总结出洛仑兹力的方向规律(1)F洛⊥v且F洛⊥B所以说洛伦兹力垂直于B与v组成的平面但B与v不一定垂直(2) F洛与 v方向保持垂直导致洛伦兹力对运动电荷不做功只改变运动电荷的速度方向,不改变运动电荷的速度大小,不改变动能一、洛仑兹力的大小教师讲解:1、通过大量实验,人们归纳出:当电荷的运动方向与磁感应线垂直时,洛伦兹力F与运动粒子的带电量q、运动速度v以及磁感应强度B的大小成正比,最后化简为公式: F=qvB2、公式: F=qvB3、规律【例题1】判断图中带电粒子所受洛伦兹力的方向:【例题2】已知一个质子速率5×107m/s,沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度B=2T的匀强磁场中,质子受的洛伦兹力为多大?解:F=qvB=1.6ⅹ10-11N(四)课时小结教师提问,学生总结回答各项内容(五)巩固与练习:题签(六)板书设计。
高中物理《洛伦兹力的应用》教学教案
高中物理《洛伦兹力的应用》教学教案一、教学目标1. 让学生理解洛伦兹力的概念,知道洛伦兹力的大小、方向和作用点。
2. 让学生掌握洛伦兹力的计算方法,能够运用洛伦兹力公式进行简单计算。
3. 培养学生运用洛伦兹力解释实际问题的能力,提高学生的物理素养。
二、教学重点1. 洛伦兹力的概念及其大小、方向和作用点。
2. 洛伦兹力的计算方法。
3. 洛伦兹力在实际问题中的应用。
三、教学难点1. 洛伦兹力方向的理解和掌握。
2. 洛伦兹力计算方法的运用。
四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生思考洛伦兹力的产生和作用。
2. 利用多媒体演示,帮助学生形象理解洛伦兹力的方向。
3. 实例分析,让学生学会运用洛伦兹力公式解决问题。
4. 小组讨论,培养学生的合作能力和口头表达能力。
五、教学内容1. 洛伦兹力的概念:介绍洛伦兹力的定义,说明洛伦兹力是磁场对运动电荷的作用力。
2. 洛伦兹力的大小:讲解洛伦兹力的大小公式F=qvB,分析影响洛伦兹力大小的因素。
3. 洛伦兹力的方向:讲解洛伦兹力的方向规律,即右手定则,让学生能够熟练判断洛伦兹力的方向。
4. 洛伦兹力的作用点:讲解洛伦兹力的作用点,即作用在运动电荷的速度方向上。
5. 洛伦兹力的计算方法:教授洛伦兹力的计算步骤,让学生能够运用公式进行简单计算。
6. 洛伦兹力在实际问题中的应用:分析实际问题,让学生学会运用洛伦兹力知识解决问题。
六、教学过程1. 引入新课:通过回顾电荷在电场中的受力,引导学生思考电荷在磁场中的受力情况。
2. 讲解洛伦兹力的概念:结合磁场和运动电荷,介绍洛伦兹力的定义。
3. 讲解洛伦兹力的大小:引导学生运用电荷在电场中的受力类比,理解洛伦兹力的大小公式。
4. 讲解洛伦兹力的方向:通过实际例子,讲解右手定则,让学生判断洛伦兹力的方向。
5. 讲解洛伦兹力的作用点:明确洛伦兹力作用在运动电荷的速度方向上。
6. 洛伦兹力的计算方法:引导学生运用公式进行洛伦兹力的计算。
洛伦兹力教学设计
洛伦兹力教学设计依据人民教育出版社2010年出版的普通高中课程标准实验教科书,授课对象是高中二年级学生。
一、教学任务分析1.教材的地位和作用本章选自高中物理选修3—1(山东科学技术教育出版社)第6章《磁场对电流和运动电荷的作用》的第2节。
这节内容从磁铁偏转电子流这一实验现象出发,经过严密的逻辑推理得到磁场对运动电荷的作用力的公式,及其作用力的方向判断,最后列举例题,加深学生对知识的巩固。
本章教材从生活中的磁现象、判断规律、应用这三个阶段逐步展开。
教材的前两节让学生开始认识生活中的关于磁和磁场的现象;然后在第三和第五两节分别介绍宏观安培力和微观洛伦兹力的两个大小方向等重要规律和左手定则;而最后第四、第六两节分别着重介绍安培力和洛伦兹力的现代技术应用。
经历这三个阶段的系统化学习,有助于学生掌握好关于磁的一些现象规律。
第五节《研究洛伦兹力》的内容正是着重讲述洛伦兹力的相关规律。
由可见的宏观的安培力的研究到微观的洛伦兹力的研究,它们存在着特殊的关系,而这存在一定的跨度的,理解能力差的学生就会出现问题。
所以讲洛伦兹力这种实质上是旧知识的新知识,要注意培养学生的知识迁移和类比能力。
2.教材内容安排教材首先简单回顾磁场对电流有安培力的作用,而电流是由电荷的定向移动形成,从而引出猜想安培力和与本节所学的洛伦兹力有一定的联系。
这样的安排,在一定程度是符合知识的建构的,从学生已有的知识出发,搭桥、连线,从而在原有的基础上建立新的知识,更加吸引学生,从而达到更好的教学效果。
教材在引出猜想后,通过实验现象探究洛伦兹力的方向,并引出左手定则确定具体方向;之后通过数学分析推理、类比的方法得出洛伦兹力的大小。
一步一步地按着正常逻辑思维开展,符合学生的知识构建过程,中间穿插关键而具有引导性的提问,从而引导学生向特定方向思考,达到教学目的。
3.课程标准要求通过探究,了解洛伦兹力的定义、方向、大小。
能解释生活应用中质谱仪等仪器的原理。
高中物理《洛伦兹力的应用》教学教案
高中物理《洛伦兹力的应用》教学教案一、教学目标1. 让学生理解洛伦兹力的概念,知道洛伦兹力的大小、方向和作用点。
2. 让学生掌握洛伦兹力的计算方法,能够运用洛伦兹力解释实际问题。
3. 培养学生的实验操作能力,提高学生的科学思维能力。
二、教学内容1. 洛伦兹力的定义2. 洛伦兹力的大小和方向3. 洛伦兹力的计算方法4. 洛伦兹力的作用点5. 洛伦兹力在实际问题中的应用三、教学重点与难点1. 教学重点:洛伦兹力的概念、大小、方向、计算方法和作用点。
2. 教学难点:洛伦兹力的方向和计算方法。
四、教学方法1. 采用讲授法,讲解洛伦兹力的概念、大小、方向、计算方法和作用点。
2. 采用案例分析法,分析洛伦兹力在实际问题中的应用。
3. 采用实验法,让学生通过实验观察洛伦兹力的方向和作用点。
五、教学过程1. 导入:通过回顾磁场的基本概念,引导学生进入洛伦兹力的学习。
2. 新课讲解:讲解洛伦兹力的概念、大小、方向、计算方法和作用点。
3. 案例分析:分析洛伦兹力在实际问题中的应用,如电磁感应、电流的方向等。
4. 实验操作:安排学生进行洛伦兹力实验,观察洛伦兹力的方向和作用点。
5. 总结与拓展:总结本节课的主要内容,布置课后习题,引导学生进一步深入学习。
六、教学评估1. 课堂提问:通过提问了解学生对洛伦兹力概念、大小、方向、计算方法和作用点的掌握情况。
2. 实验报告:评估学生在实验中对洛伦兹力方向的观察和理解能力。
3. 课后习题:通过课后习题的完成情况,了解学生对课堂所学知识的巩固程度。
七、教学反思1. 反思教学内容:根据学生的掌握情况,调整教学内容,确保学生能够系统地掌握洛伦兹力的相关知识。
2. 反思教学方法:根据学生的反馈,调整教学方法,提高教学效果。
3. 反思教学过程:总结课堂教学的优点和不足,改进教学过程,提高教学质量。
八、课后作业1. 请简述洛伦兹力的概念及其大小、方向、作用点。
2. 请举例说明洛伦兹力在实际问题中的应用。
洛伦兹力的教学设计与评估
洛伦兹力的教学设计与评估洛伦兹力是物理学中一个重要的概念,描述了带电粒子在电磁场中受到的力。
在教学过程中,为了让学生能够深入理解和掌握洛伦兹力的本质和应用,有效的教学设计和评估是非常重要的。
本文将讨论如何设计教学活动并评估学生的学习效果。
1. 教学设计1.1 知识梳理:在开始教学之前,先对学生进行一次知识梳理,了解学生对洛伦兹力的了解程度。
可以通过提问、小测验或回顾前面学过的相关知识点等方式来进行。
1.2 实验演示:通过实验演示的方式,直观地展示洛伦兹力的作用。
可以设计一个简单的实验,如在磁场中放置导线并通过电流,观察导线是否受到力的作用。
学生可以亲自操作实验并观察实验现象,进一步加深对洛伦兹力的理解。
1.3 探究活动:引导学生通过探究活动来深入了解洛伦兹力的本质和规律。
可以设计一些简单的问题,如改变电流强度、改变磁场方向等,让学生观察并分析实验结果,总结出洛伦兹力的规律。
1.4 理论讲解:在学生对洛伦兹力有了初步认识之后,进行系统的理论讲解是必要的。
通过引入向量的概念和公式推导,帮助学生建立起洛伦兹力与电流、磁场以及带电粒子速度之间的关系。
1.5 应用拓展:在学生理解了洛伦兹力的基本概念之后,可以引导他们进行应用拓展。
例如,通过讨论洛伦兹力在电动机、电磁铁和磁控管等设备中的应用,让学生了解到洛伦兹力的实际应用意义。
2. 学生评估2.1 课堂练习:在教学过程中,可以设置一些课堂练习题或作业,检查学生对洛伦兹力的理解和应用能力。
题目可以包括计算洛伦兹力的大小、方向以及在特定情况下的应用等。
2.2 实验报告:要求学生进行洛伦兹力相关的实验,并撰写实验报告。
通过阅读学生的实验报告,可以了解学生对洛伦兹力的实验操作和理论分析的掌握程度。
2.3 学习总结:要求学生在学习完洛伦兹力的相关知识后,进行学习总结。
可以要求学生撰写一篇关于洛伦兹力的学习心得体会,让学生总结自己的学习过程、理解和认识的变化等。
2.4 课堂表现:除了书面评估外,教师还可以通过观察学生在课堂上的表现来评估他们对洛伦兹力的理解和掌握程度。
1-3 洛伦兹力 教案 高中物理选择性必修第二册(教科版2019)
1.3 洛伦兹力教案高中物理选择性必修第二册(教科版2019)一.教学目标1、知道什么是洛伦兹力,知道洛伦兹力与安培力的关系。
2、会用左手定则判断洛伦兹力的方向。
3、理解洛伦兹力的计算公式,并会用其进行计算。
4、建立物理模型,有条理的推导洛伦兹力公式.5、培养学生观察、分析、推理能力,以及学生的科学思维和研究方法。
二.重点难点1、会用左手定则判断洛伦兹力的方向。
2、会推导洛伦兹力的计算公式,并应用。
三、教学过程从宇宙射来的带电粒子为什么不能直接射向地球?为什么只在两极形成绚丽多彩梦幻般的激光?解开这些问题的钥匙,就是本节要学习的磁场对运动电荷的作用规律。
(1)当直导线垂直与磁场方向并且通上电流以后有最大安培力的作用,思考一下,电流是大量的电荷定向移动而形成,由此请同学们从微观角度上分析猜想一下磁场对通电直导线的安培力产生的根本原因是什么?【学生猜想:磁场对通电导体的安培力产生的根本原因是由磁场对导体中的定向移动自由电子的作用力引起的。
】(2)设计实验验证洛伦兹力师:很好,既然同学们猜测到是磁场对定向移动自由电子的有力的作用。
那么我们就要用实验来验证一下这个想法。
可是电子是微观粒子,不能直接观察。
要用实验验证同学们的猜想,就需要采取一些措施,来完成这个实验。
这里有一个阴极射线管和一个感应圈,感应圈能产生高压。
现在我把感应圈产生的高压加到阴极射线管,请大家观察实验现象。
【师生互动,根据上面的实验,讨论正、负两种电荷判断的方法】甲同学:用左手。
(学生讲方法,师生共同判定)乙同学:用右手。
(学生讲方法,师生共同判定)【解释实验原理:阴极射线管的阴极能发射出的电子,阴极射线管利用感应圈产生的高压在阴极射线管两极间产生加速电场,使阴极发射出的电子做加速直线运动形成电子束。
当电子打到荧光屏上时,发出荧光,显示出电子束的运动径迹。
】很好!今天同学们共同研究得出洛伦兹力方向使用左手可以判定,总结刚才左手判断的方法,就是左手定则。
研究洛仑兹力教学设计(广州用稿)
研究洛仑兹力教学设计(广州用稿)第一篇:研究洛仑兹力教学设计(广州用稿)《研究洛伦兹力》教学设计广大附中黄健仪[教学目标] 1.知识与技能(1)知道什么是洛伦兹力(2)能运用已有知识推导洛伦兹力计算公式并掌握其用法(3)能利用左手定则判断洛伦兹力的方向(4)了解洛伦兹力的特性 2.过程与方法(1)通过对洛伦兹力大小和方向的学习,获得从宏观到微观的知识迁移方法。
(2)通过发现问题、提出猜想、实验验证,归纳总结,获得探究问题并解决问题的方法。
(3)通过对极光的分析,获得从理论转化到应用的方法 3.情感、态度与价值观(1)回顾安培力实验和计算公式,打开从宏观到微观的思路,培养学生作大胆合理猜想的勇气。
(2)通过学习左手定则,感受物理的简约美。
(3)通过对极光的分析让学生感受物理对于人类的影响深广[教学重难点] 重点:(1)洛伦兹力的计算公式(2)运用左手定则判断洛伦兹力方向(3)洛伦兹力的特性难点:推导和掌握洛伦兹力公式[教学方法和用具] 1.教学方法:类比分析法、实验演示法、比较法、推理法、探究法2.教学用具:电源、导线、阴极射线管、洛伦兹力演示仪、安培力方向演示装置、橡皮泥和笔芯[授课] 引入[看魔术]:“光”随手的动作发生各向偏转[揭秘]:内部装置是阴极射线管和电源,手上的金属棒是磁棒[介绍]:阴极射线管,能发出带负电的电子束 [演示实验] 实验现象:在没有外磁场时,电子束沿直线运动,用玻棒、胶棒靠近,电子束轨迹无变化,而用磁铁靠近阴极射线管,发现电子束运动轨迹发生了弯曲.结论:磁场对运动电荷有作用力.磁场对运动电荷的作用力叫做洛伦兹力。
磁场、运动电荷,是产生洛伦兹力的必要条件这节课就一起来研究作用在运动电荷上的洛伦兹力[设问]:我们通常从哪些方面去研究一种力呢?新课[播放视频]水上滚筒;牛津与剑桥两所高校每年在泰晤士河上进行一场八人赛艇的较量。
以上两个例子都体现个体与整体的关系。
如果知道水作用在船上的力,那就可以知道平均作用在每个船桨上的力了。
洛伦兹力--教学设计
洛伦兹力--教学设计本教学设计旨在通过探究运动电荷在磁场中受到的力,培养学生的科学思维能力和观察能力。
在教学过程中,采用情景设疑的方式引入课题,让学生通过猜想、实验探究洛伦兹力的方向和大小,以及通过左手定则判断有关带电粒子在磁场中受洛伦兹力方向的问题,从而掌握科学探究的过程。
教学目标包括知识与技能目标、过程与方法目标以及情感态度与价值观目标。
其中,知识与技能目标包括了知道什么是洛伦兹力,会用洛伦兹力解答实际生活中的有关问题,以及会用左手定则判断有关带电粒子在磁场中受洛伦兹力方向的问题。
过程与方法目标包括了通过猜想、实验探究洛伦兹力的方向研究来培养学生科学思维能力和观察能力,以及通过猜想、实验定量探究洛伦兹力的大小培养学生分析推理能力和应用知识的能力。
情感态度与价值观目标包括了通过“设问—猜想—探究—推理”来体会科学研究最基本的思维方法,再合作探究的过程中,培养学生团结协作的精神,以及体会物理研究中的逻辑美,规律的统一,联系生活,激发求知的热情。
教学重点在于掌握洛伦兹力的大小和方向的判定,以及初步掌握科学探究的过程。
而教学难点则包括了左手定则的生成过程及应用,以及实验定量探究洛伦兹力的大小。
在教学过程中,可以使用圆形磁铁、有显像管的电视机、自治旋转液体实验装置、显像管、多媒体设备等教具。
课题引入时,可以通过创设情景、设置疑问的方式引导学生思考,从而引入课题。
例如,通过摄像头将同学的图像送到电视机里,再用磁铁靠近电视机,让学生预测会发生什么新的现象。
总之,通过本教学设计,旨在让学生成为教学活动的主体,把教学的重点由研究物理知识变为探索知识的过程,培养学生的科学思维能力和观察能力,以及分析推理能力和应用知识的能力。
在上一节课中,我们研究了《电导线在磁场中受到的力》,接下来,我们来探究运动电荷在磁场中是否会受到力的问题。
先让同学们猜一猜。
物理学是以实验为基础的学科,因此我们需要进行实验来验证同学们的猜想。
高三物理下册《洛伦兹力》教案、教学设计
(三)情感态度与价值观
1.激发学生对物理学科的兴趣,培养探索自然现象的好奇心。
2.通过学习洛伦兹力,使学生认识到科技发展对人类生活的影响,增强社会责任感和使命感。
3.培养学生勇于质疑、敢于创新的精神,树立科学的世界观。
4.强调团队合作的重要性,培养学生团结协作、共同进步的价值观。
作业要求:
1.学生要认真对待每次作业,确保按时完成。
2.注意书写规范,保持卷面整洁,提高解题过程的条理性。
3.对于研究性作业,鼓励学生查阅多种资料,培养独立思考和批判性思维能力。
4.小组合作作业要注重团队合作,充分发挥每个成员的作用,共同完成任务。
本章节教学设计以“洛伦兹力”为主题,围绕高三物理下册的相关内容展开。在教学过程中,注重知识传授与能力培养相结合,引导学生通过多种途径掌握洛伦兹力的相关知识。同时,关注学生的情感态度与价值观的培养,使他们在学习物理知识的同时,形成正确的世界观和价值观。
二、学情分析
在本章节的学习中,学生已经掌握了电磁学的基本概念,如电场、磁场、电荷、电流等,并了解了它们之间的相互作用。在此基础上,学生对洛伦兹力的学习具备了一定的基础。然而,由于洛伦兹力涉及到向量运算和微积分等数学工具,学生在数学应用方面可能存在一定的困难。此外,学生在解决实际问题时,可能会对洛伦兹力与力学知识的结合感到困惑。
针对这些情况,教师应关注以下几点:
1.对数学基础薄弱的学生进行个别辅导,帮助他们提高数学应用能力。
2.通过实例讲解和课堂讨论,引导学生将洛伦兹力与力学知识相结合,培养学生跨学科思维能力。
3.针对不同学生的学习特点,制定个性化的教学策略,激发学生的学习兴趣和潜能。
洛伦兹力教案
第2节磁场对运动电荷的作用一、教材分析本节选自高中物理选修3—1(山东科学技术教育出版社)第6章《磁场对电流和运动电荷的作用》的第2节。
这节内容从磁铁偏转电子流这一实验现象出发,经过严密的逻辑推理得到磁场对运动电荷的作用力的公式,及其作用力的方向判断,最后列举例题,加深学生对知识的巩固。
二、学情分析探究洛伦兹力所需要的知识和原理包括安培力公式、电流的微观表达式以及磁感应强度等,在本节之前电场、磁场的学习中均有涉及。
因此,学生应该具备相应的知识基础参与本节的探究过程。
三、教学目标1、知识与技能(1)了解磁铁使阴极射线管中电子流偏转的原理,以及洛伦兹力的应用。
(2)学习和理解洛伦兹力的表达式和方向的判断方法。
(3)学会利用洛伦兹力原理解决相关问题。
2、过程与方法(1)仔细观察磁体对电子流作用的实验现象,并认真参与到洛伦兹力表达式推导的过程。
(2)通过这节的观察、分析、推理和总结,培养学生发现问题、解决问题的思维方法和能力3、情感态度与价值观(1)播放极光和电视直播图片,增进学生对自然科学的探究兴趣,及对生活和科学的热爱。
(2)通过本节的观察和探究,培养学生认真、严谨、求实的科学态度。
(3)本节把自然、生活、实验同基本的科学原理紧密结合在一起,培养学生将现象与理论结合得到真理的辨证哲学观。
四、教学方法演示法、讲授法、探究法五、教具与媒体永磁体、高压电源、阴极射线管、多媒体及课件六、教学过程(一)创设情境,导入新课1、播放两张极光图片。
注释:南北极出现绚丽多彩的极光。
提问:想知道极光是怎样形成的吗?2、播放一张电视直播图片。
注释:电视给人们的生活带来变化和舒适。
提问:想知道电视是怎样显现图像的吗?导语:美妙的大自然和舒适的现代生活背后,蕴藏着朴素的科学原理。
这节课我们就来学习磁场对运动电荷的作用。
(二) 进入新课,科学探究1、 实验在第一节我们知道磁场对电流产生安培力,而电流是自由电荷定向运动形成的。
那么,磁场会不会对运动电荷产生作用呢? 给阴极射线管两端接上高压电源,电子从阴极射向阳极,形成电子流。
高中物理洛伦兹力教案
高中物理洛伦兹力教案
一、教学目标:
1. 了解洛伦兹力的概念和作用;
2. 掌握计算洛伦兹力的公式;
3. 通过实验与计算,探究洛伦兹力的影响因素。
二、教学重点与难点:
重点:洛伦兹力的概念和计算;
难点:洛伦兹力的实验探究。
三、教学准备:
1. 实验装置:导线、磁铁、电池、电子束管等;
2. 计算器、实验记录表。
四、教学过程:
1. 概念引入:介绍洛伦兹力的定义和作用,并与学生讨论其重要性;
2. 公式推导:引导学生推导洛伦兹力的计算公式;
3. 实验探究:让学生通过实验,探究电流、磁场强度和磁感应强度对洛伦兹力大小的影响;
4. 结果分析:引导学生分析实验结果,总结洛伦兹力的影响因素;
5. 拓展应用:讨论洛伦兹力在实际生活中的应用,如电子束管和电动机等;
6. 练习与检测:布置相关练习题,检测学生对洛伦兹力的理解。
五、教学反馈:
1. 教师及时对学生的实验结果进行评价和反馈;
2. 学生完成练习题,及时纠正错误,并巩固所学知识。
六、课后作业:
1. 完成相关练习题;
2. 思考洛伦兹力在生活中的应用,并写出个人见解。
通过本课教学,学生能够深入了解洛伦兹力的概念和作用,掌握计算洛伦兹力的方法,并通过实验探究洛伦兹力的影响因素,从而提高他们的物理学习兴趣和实验能力。
《洛仑兹力》教案设计——山东省五年级制师范学校统编教材《物理学》第二册
《洛仑兹力》教案设计——山东省五年级制师范学校统编教材《物理学》第二册《洛伦兹力》教案设计——山东省五年级制师范学校统编教材《物理学》第二册前言:本文为山东省五年级制师范学校统编教材《物理学》第二册教案设计,主题为《洛伦兹力》。
通过本教案的设计,旨在帮助学生了解洛伦兹力的概念和作用,并通过实例和实验让学生亲身体验洛伦兹力的效果,提升学生对物理知识的理解和应用能力。
一、教学目标1. 了解洛伦兹力的概念和作用;2. 掌握洛伦兹力的计算方法;3. 能够应用洛伦兹力解析问题。
二、教学内容1. 洛伦兹力的概念2. 洛伦兹力的计算方法3. 洛伦兹力的应用示例三、教学步骤步骤一:引入在课堂上,教师可以通过提问引入洛伦兹力的概念,例如:“在我们日常生活中,有哪些物体会受到力的作用?”学生们可以积极参与讨论,之后教师可以简要介绍洛伦兹力的概念。
步骤二:概念讲解教师通过课件或者黑板等媒介,详细讲解洛伦兹力的概念,包括洛伦兹力的定义和作用,力的方向与速度、磁场之间的关系等。
为了让学生更好地理解概念,可以结合具体的实例和图示进行说明。
步骤三:计算方法介绍教师通过演示和解析洛伦兹力的计算方法,引导学生掌握公式和计算步骤。
可以设计一些简单的计算题目,让学生上台展示解题过程,并对解答进行点评和指导。
步骤四:实验演示为了让学生更直观地感受洛伦兹力的作用,教师可以在课堂上进行相关的实验演示。
例如,可以利用磁场和导线进行实验,观察导线受到磁场力的效果。
同时,教师要引导学生观察并总结实验结果,提出问题并引导学生深入思考。
步骤五:应用示例通过设计一些应用示例,教师引导学生应用洛伦兹力解决实际问题。
例如,可以设计一个与电磁铁相关的问题,让学生计算洛伦兹力,并分析电磁铁受到的作用力。
教师可以分为小组讨论,扩大学生的思维空间和应用能力。
四、教学评价教师可以通过小组讨论、课堂展示、问题解答等形式对学生进行教学评价。
同时,教师要注重学生的参与度和思考能力,并及时给予鼓励和指导。
2024-2025学年高中物理第3章5洛伦兹力的应用教案教科版选修3-1
(二)课堂导入(预计用时:3分钟)
激发兴趣:
提出问题或设置悬念,引发学生的好奇心和求知欲,引导学生进入洛伦兹力学习状态。
回顾旧知:
简要回顾上节课学习的磁场对电流的作用力(安培力)的内容,帮助学生建立知识之间的联系。
提出问题,检查学生对旧知的掌握情况,为洛伦兹力新课学习打下基础。
学习者分析
1.学生已经掌握了哪些相关知识:在学习本节课之前,学生应该已经掌握了电流、磁场的基本概念,以及磁场对电流的作用力(安培力)的相关知识。他们对磁场中的力有一定的了解,但可能对洛伦兹力的计算方法和在实际中的应用还不够熟练。
2.学生的学习兴趣、能力和学习风格:高二学生对物理学科的兴趣整体较高,尤其是对实验和实践环节较为感兴趣。在学习能力方面,他们具备一定的逻辑思维和数学计算能力,但部分学生在面对复杂计算时可能会感到困惑。学生的学习风格各异,有的喜欢听课,有的喜欢动手实践。
鼓励学生相互讨论、互相帮助,共同解决洛伦兹力问题。
错题订正:
针对学生在随堂练习中出现的洛伦兹力错误,进行及时订正和讲解。
引导学生分析错误原因,避免类似错误再次发生。
(五)拓展延伸(预计用时:3分钟)
知识拓展:
介绍与洛伦兹力内容相关的拓展知识,拓宽学生的知识视野。
引导学生关注学科前沿动态,培养学生的创新意识和探索精神。
-测试:设计一些课堂测试题,检验学生对洛伦兹力的掌握程度,及时发现并解决他们的知识盲点。
2.作业评价
-批改:认真批改学生的作业,检查他们对洛伦兹力的计算方法和应用的掌握程度,及时发现并解决他们的错误。
-点评:对学生的作业进行详细的点评,指出他们的优点和不足,鼓励他们继续努力。
洛伦兹力教学设计名师公开课获奖教案百校联赛一等奖教案
洛伦兹力教学设计摘要:本文以“洛伦兹力教学设计”为标题,旨在探讨如何设计一堂高效的洛伦兹力教学课程。
洛伦兹力是物理学中的基础概念之一,研究了电荷在磁场中受到的力,并在实际应用中具有重要意义。
本文将介绍教学设计的目标、教学内容、教学方法和评估方式,以帮助教师更好地教授和学习洛伦兹力的概念和应用。
1. 引言洛伦兹力是指电荷在磁场中受到的力,其大小和方向与电荷的速度、电荷量以及磁场的强度和方向相关。
洛伦兹力的理解对于物理学习者来说十分重要。
在实际应用中,洛伦兹力被广泛应用于电动机、发电机、电磁铁等设备的设计和工作原理理解等领域。
因此,设计一堂高效的洛伦兹力教学课程对于学生的学习和未来的应用具有重要意义。
2. 教学设计目标本节将介绍洛伦兹力教学设计的目标。
2.1 知识目标- 了解洛伦兹力的定义和计算方法。
- 掌握洛伦兹力的方向和大小与相关因素的关系。
- 理解洛伦兹力在实际应用中的重要性。
2.2 技能目标- 能够应用洛伦兹力的概念解释和解决与实际应用相关的问题。
- 能够通过实验和计算验证洛伦兹力的概念。
2.3 态度目标- 培养学生对物理学习的兴趣和学习能力。
- 培养学生团队合作和实验设计的能力。
3. 教学内容本节将介绍洛伦兹力教学设计的内容。
3.1 理论知识讲解教师将首先讲解洛伦兹力的定义和计算方法,包括电荷、速度、磁场等基本概念的介绍和相关公式的推导。
同时,教师还可以通过举例和实际应用等方式,让学生更好地理解洛伦兹力在实际应用中的重要性。
3.2 实验演示教师可以设计一些简单的实验来演示洛伦兹力的作用。
例如,可以使用磁场和导线等设备,通过改变电流的方向和大小,观察导线受到的力的变化。
通过实验,学生可以直观地感受到洛伦兹力的存在和影响。
3.3 问题探究教师可以设计一些与洛伦兹力相关的问题,让学生进行讨论和解决。
例如,可以提问:如果一个电荷在磁场中以一定速度运动,如何改变电荷的速度和磁场的方向,可以使电荷受到的洛伦兹力最大或最小?通过讨论和分析,学生可以深入理解洛伦兹力的特性和计算方法。
中学物理教学设计方案洛仑兹力和洛仑兹定理
汇报人:XX
2024-01-22
目录
• 课程介绍与目标 • 洛仑兹力基本概念与性质 • 洛仑兹定理内容及应用 • 实验设计与操作演示 • 学生互动环节与课堂讨论 • 课程总结与拓展延伸
01
课程介绍与目标
洛仑兹力和洛仑兹定理概述
洛仑兹力
指运动电荷在磁场中所受到的力 ,是电磁学中的重要概念。
老师总结与点评
在分享交流环节结束后,老师可以对各组的汇报进行总结 和点评,强调重要的观点和结论,并鼓励学生在未来的学 习中继续探索和创新。
06
课程总结与拓展延伸
回顾本次课程内容要点
洛仑兹力的概念
洛仑兹力是磁场对运动电荷的作用力,其大小与电荷量、速度及磁场强度有关,方向垂直 于磁场和电荷运动方向所构成的平面。
分享实验结果
每个小组可以选择一名代表,向全 班汇报他们的实验结果和讨论成果 ,以便全班同学共享学习成果。
分享交流:各组汇报讨论成果
各组准备汇报
在小组讨论结束后,每个小组应该准备一份简短的报告, 概述他们的实验过程、结果和讨论成果。
分享交流环节
在课堂上,老师可以安排一个分享交流环节,邀请每个小 组的代表上台汇报他们的讨论成果。其他同学可以提问或 发表评论,以促进全班同学的交流和互动。
右手定则
伸开右手,使拇指与其余四指垂直并且都跟手掌在一个平面 内,让磁感线垂直从掌心进入,拇指指向导体运动方向,其 余四指指的就是感应电流的方向。
洛仑兹力大小计算公式
当运动电荷的速度与磁场方向 垂直时,洛仑兹力最大,为 F=qvB。
当运动电荷的速度与磁场方向 平行时,洛仑兹力为零。
当运动电荷的速度与磁场方向 成θ角时,洛仑兹力大小为 F=qvBsinθ。
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《运动电荷在磁场中受到的力》教学设计一、教学设计思路本设计课题是“运动电荷在磁场中受到的力”,人民教育出版社的《普通高中课程标准实验教科书》(选修3-1),物理第三章第5节内容,该课题放在“通电导线在磁场中受到的力”内容之后,意味教材引导教师利用安培力导出洛伦兹力的大小、方向,绝大多数教师在平时的也是采用此思路展开教学的;但新课程倡导探究式学习,强调科学与社会、生活实践的联系,强调对过程和方法的学习,为了让学生成为教学活动的主体,把教学的重点由学习物理知识变为探索知识的过程,以情景设疑让学生主动思考,鼓励学生大胆猜想,设计实验探究、验证猜想,得出结论;其探究过程体现在洛伦兹力方向的判定法则,定性探究洛伦兹力的大小,理论定量探究洛伦兹力的大小,实验与理论、验证与探究充分表现在课堂教学设计中。
二、教学目标1.知识与技能目标(1)知道什么是洛伦兹力。
(2)会用洛伦兹力解答实际生活中的有关问题。
(3)会用左手定则判断有关带电粒子在磁场中受洛伦兹力方向的问题。
2.过程与方法目标(1)通过猜想、实验探究洛伦兹力的方向研究来培养学生科学思维能力和观察能力。
(2)通过猜想、实验定量探究洛伦兹力的大小培养学生分析推理能力和应用知识的能力。
3.情感态度与价值观目标(1)通过“设问—猜想—探究—推理”来体会科学研究最基本的思维方法。
(2)再合作探究的过程中,培养学生团结协作的精神。
(3)体会物理学习中的逻辑美,规律的统一,联系生活,激发求知的热情。
三、教学重点(1)洛伦兹力的大小和方向的判定。
(2)初步掌握科学探究的过程。
四、教学难点(1)左手定则的生成过程及应用。
(2)实验定量探究洛伦兹力的大小。
五、教具圆形磁铁、有显像管的电视机、自治旋转液体实验装置、显像管、多媒体设备六、教学过程(一)课题引入创设情景、设置疑问师:在上课前,让我们一起做一个有趣的实验,即通过摄像头把这位同学的图像送到了电视机里,我把这根“魔盒”靠近荧光屏(稍停顿),与刚才相比发生了什么新的现象呢?生(预测):变形了或走样了或侧移了……师:魔盒真有这样的魔力吗?(动作:拿出磁铁,吸引铁钉)这是什么?生(预测):磁铁。
师:为什么磁铁靠近电视机,就会发生这种现象呢?带着这个问题,今天我们一起学习《运动电荷在磁场中受到的力》(动作:关闭电视机电源开关)【设计说明】从生活中发现问题,创设情境,激发热情,引入新课。
(二)新课教学师:上节课已经学习了《电导线在磁场中受到的力》,请同学们猜一猜运动电荷在磁场中是否会受到的力呢?(课件展示:问题1)生(预测):有、不一定有……师:物理学是一门以实验为基础的学科,要用实验去探究同学们的猜想是否正确,我们需要磁场和运动电荷,今天我给同学们带来一套自制实验装置:这是一个圆形塑料容器,中间是一碳棒,四周是一铁环,如果碳棒和铁环分别与电源的正负极连接,则就形成一个辐射电场(课件展示),再向容器内倒入碳酸钠溶液,碳酸钠被电离成可自由移动的钠离子和碳酸根离子,先以钠离子为研究对象,则钠离子将在电场的作用下由中间向四周沿着做定向运动,于是,就获得了钠离子;对于磁场可由容器底部的环形磁铁提供,下面同学们按照导学案上的实验步骤和组内分工,进行实验去探究运动电荷在磁场中是否会受到力的作用。
生:分组进行实验师:同学们已完成实验操作,哪位同学能代表你组展示实验记录结果?生(预测):液体旋转了或运动电荷在磁场受到了力作用。
师:是由于磁场对钠离子有力的作用,使钠离子旋转,于是液体也就转动了。
师:像这种运动电荷在磁场中受到的力,在物理学上,叫:洛伦兹力(板书:一、洛伦兹力),这是以荷兰物理学家洛伦兹力名字命名的(课件展示:洛伦兹和洛伦兹力)【设计说明】1.将猜想与假设、方案设计、实验操作、结果分析、得出结论这一完整的实验探究过程作呈现,告诉学生实验在物理学学习过程中的重要性;2.利用自治仪器,学生分组做“旋转液体”实验,来引导学生探究运动电荷在磁场中确实受到的力,给学生耳目一新的感觉,并由学生自己动手实验探究得到结论,对于他们各方面能力都有所提高。
师:我们知道,力是矢量,有大小和方向,结合刚才的实验和已有的知识,请再猜一猜:洛伦兹力的方向与哪些因素有关呢?(课件展示:问题2)生(预测):与磁场的方向有关,与运动电荷的速度方向有关……(副板书)师:要研究这样一量和多量的关系,用什么方法?生(预测):控制变量法师:让我们回到刚才的实验,如何获得这三个物理量的方向呢?(课件展示)生(预测):根据正负接线柱可以知道速度的方向根据磁场的N极和S极可以知道磁场的方向根据液体的旋转方向可以知道力的方向……师:为了便于记录实验结果,请大家看我的示范:这是鲜花泥,放在红线的上方,如果速度方向由碳棒沿红线指向边缘,则这样插上带有速度方向的薄片;如果磁场方向垂直于容器底部向上,则插上带有磁场方向的薄片;如果液体逆时针转动,则这样插上带有力方向的薄片,好的,根据实验步骤和组内分工,开始实验。
生:分组进行实验师:指导学生进行实验师:我看同学们已完成实验操作,请各小组到前面来展示你们组的实验记录结果,让力的方向指向同学们生:四组代表到前面展示记录结果,师:看看刚才的猜想洛伦兹力的方向与B的方向、v的方向有关是否正确?生(预测):正确,因为如果改变磁场的方向或改变电荷运动速度方向,力的方向会发生变化……师:好的,那三者存在怎样的空间关系?生(预测):三者两两垂直关系师:这样看起来比较麻烦,可用什么简洁的方法体现这三者的方向关系呢?生(预测):左手定则,(可能会有伸右手的,如果有伸右手的,就请伸右手的学生展示描述)师:那你如何把这三个量的方向在左手上体现呢?生(预测):磁场方向垂直过掌心,四指指向正电荷(钠离子)的运动方向,大拇指指向洛伦兹力的方向,师:好的,这种判断方法称为“左手定则”(板书:二、方向判定法则:左手定则)师:这是我们以钠离子为研究对象总结出的法则,如果以碳酸根离子为研究对象,能得到判定法则吗?生(预测):只需将四指的指向负电荷(碳酸根离子)运动的反方向即可,师:课件展示左手定则的完整内容【设计说明】1.将猜想与假设、方案设计、实验操作、结果分析、得出结论这一完整的实验探究过程作呈现,再次告诉学生实验在物理学学习过程中的重要性;2.学生又分组做“旋转液体”实验,基于实验现象引导学生探究得出洛伦兹力的方向与速度方向、磁场方向存在一定关系,让学生找到左手可以表示这些关系,左手定则就这样出现,而非类比安培力;潜移默化的告诉学生这仅仅是一种表示方法。
3.由于学生动手实验能力可能较弱,再加上利用控制变量法、等效替换法等,学生可能感到比较困难。
师:既然洛伦兹力也用左手定则去判断,那么它和安培力有什么联系吗?(课件展示)生(预测):宏观和微观关系……师:板书:三、洛伦兹力和安培力本质相同微观本质宏观体现师:既然安培力和洛伦兹力本质相同,那么为什么不叫安培力而叫洛伦兹力呢?师:前后相差70多年时间,物理学每向前进步一点点,都是很不容易的……【设计说明】简介物理学史,提升课堂内涵,进而落实情感态度价值观目标。
师:探讨了方向,请问洛伦兹力大小与哪些因素有关呢?(课件展示)生(预测):与v大小有关,与B强弱有关,q,m……师:再次回到刚才的实验,磁场的强弱可用磁体的大小产生的磁场知道,速度的大小可用电压大小(电场的强弱知道)知道,按照学案上实验步骤和组内分工进行实验去定性探究猜想是否正确。
生:分组进行实验师:指导学生进行实验师:同学们已完成实验操作,哪位同学能代表你组展示实验记录结果?生(预测):展示实验记录结果,定性介绍如果运动电荷速度确定,磁场越强洛伦兹力越大;如果磁场强弱确定,运动电荷速度越大洛伦兹力越大。
师:那它们之间究竟存在怎样的定量关系呢?师:展示课件:有一端长为L的通电导线,横截面积为S,单位体积内的自由电荷数为n,每个自由电荷的电量为q,定向运动的平均速率为v,把这段导线垂直地放入磁感应强度为B的匀强磁场中,求:每个自由电荷受到的洛仑兹力f的大小?(1)写出这段导线中的电流I的微观表达式(用n、q、S、v表示)(2)写出这段导线所受到的安培力F的表达式(3)这段导线中运动电荷的总数N为多少?(4)导线中所有定向运动自由电荷所受洛伦兹力f总体效应表现为导线所受到的安培力F,写出f的表达式(用q、v 、B表示)生:认真阅读,仔细思考,组内讨论,展示理论探究过程。
师:板书:四、f=qvB师:公式成立的条件是?生(预测):v和B垂直关系师:如果不垂直呢?生(预测):f=qvB sinθ【设计说明】由实验定性探究到理论定量探究,引导学生自主生成洛伦兹力大小的计算公式。
师:大家请看这是电视机显像管原理示意图(课件展示),简介电视机显像管原理示意图。
师:现在大家能知道图像变形、偏移的原因了吗?师生互动:完成对电视机荧光屏中图像偏移、变形的分析。
【设计说明】再回到新课的开始,呼应开头,回归到生活,解决生活的实际问题,激发学习热情。
师(课堂小结):哪位同学能对本节课进行总结?生(预测):在知识的层面,在知道运动电荷在磁场中确实受到力的作用,这个力叫做洛伦兹力,同时知道洛伦兹力的方向如何判断,大小如何计算。
师:课后思考:1.f=qvB sinθ的速度v是相对于什么参考系的?2.安培力可对磁场中通电导线是做功,既然洛伦兹力是安培力的微观本质,那么洛伦兹力对运动电荷也做功吗?七、板书设计运动电荷在磁场中受到的力一、洛伦兹力二、洛伦兹力和安培力的本质相同三、方向判断方法:左手定则四、大小f=qvB sinθ五、应用。