1.3 带电粒子在匀强磁场中的运动（教学设计）高二物理同步备课系列（人教版2019选择性必修第二册）

1.3带电粒子在匀强磁场中的运动（教学设计）高二物理同步备课系列（人教版2019选择性必修第二册）学校授课教师课时授课班级授课地点教具课程基本信息1.课程名称：1.3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：2022年9月20日10:00-10:45

4.教学时数：45分钟教学目标分析1.学科核心素养：通过本节课的学习，学生应掌握带电粒子在匀强磁场中的运动规律，能够运用相关知识分析和解决实际问题。

2.科学素养：培养学生运用物理知识分析问题的能力，使学生能够将理论知识与实际问题相结合，提高科学素养。

3.数学素养：培养学生运用数学知识解决物理问题的能力，使学生能够熟练运用数学工具进行物理计算。

4.技术素养：通过实验操作，培养学生动手能力和实验技能，使学生能够熟练掌握物理实验的基本方法。

5.人文素养：通过讲解带电粒子在匀强磁场中的运动在科学技术中的应用，培养学生对物理学科的兴趣，激发学生对科学研究的热爱。

6.价值观：培养学生尊重科学、热爱祖国、关注人类命运共同体的价值观，使学生认识到科学技术在人类社会发展中的重要作用。

7.学科思维：培养学生运用物理思维分析问题的能力，使学生能够运用物理规律解决实际问题，提高学科思维能力。

8.创新精神：鼓励学生积极参与课堂讨论，培养学生的创新意识和思维能力，激发学生对物理学科的探索精神。重点难点及解决办法-难点来源：学生对洛伦兹力作用下带电粒子运动的理解不够深入，难以掌握运动方程。

-解决办法：通过实验演示和多媒体教学，帮助学生直观理解带电粒子在磁场中的运动。

-突破策略：设计互动式教学活动，引导学生运用所学知识分析和解决问题。

2.重点：带电粒子在磁场中的运动方程

-难点来源：学生对数学公式的应用不够熟练，难以准确求解带电粒子的运动轨迹。

-解决办法：通过实例讲解和练习，帮助学生掌握运动方程的求解过程。

-突破策略：设计针对性练习题，让学生在实践中掌握求解技巧。

3.重点：带电粒子在匀强磁场中的运动应用

-难点来源：学生对理论知识在实际问题中的应用不够熟悉，难以将理论应用于解决实际问题。

-解决办法：通过案例分析和讨论，帮助学生理解带电粒子在匀强磁场中运动在科学技术中的应用。

-突破策略：组织学生进行小组讨论，引导学生运用所学知识分析和解决实际问题。教学资源1.软硬件资源：多媒体投影仪、白板、计算器、物理实验器材等。

2.课程平台：物理教学软件、在线学习平台等。

3.信息化资源：相关教学视频、动画、图片等。

4.教学手段：实验演示、小组讨论、互动式教学等。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：激发学生学习兴趣，引出本节课的主题。

过程：利用多媒体展示带电粒子在磁场中运动的动画，引导学生观察并思考带电粒子在磁场中的运动规律。

2.带电粒子在磁场中的运动方程（10分钟）

目标：使学生掌握带电粒子在匀强磁场中的运动方程。

过程：通过讲解和示例，介绍带电粒子在磁场中的运动方程，引导学生进行相关计算练习。

3.带电粒子在匀强磁场中的运动应用（20分钟）

目标：使学生了解带电粒子在匀强磁场中的运动在实际中的应用。

过程：通过案例分析，介绍带电粒子在匀强磁场中的运动在科技领域的应用，如粒子加速器、磁流体等，引导学生思考和讨论。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：提高学生的团队合作能力和解决问题的能力。

过程：将学生分成小组，每组选择一个实际问题，运用所学知识进行分析讨论，并汇报讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：提高学生的表达能力和批判性思维。

过程：邀请学生上台展示小组讨论的成果，其他学生进行点评和讨论，教师进行总结和点评。

6.课堂小结（5分钟）

目标：总结本节课的重点内容，加深学生的记忆。

过程：教师对本节课的内容进行总结，强调带电粒子在匀强磁场中的运动方程和应用，提醒学生注意相关概念和公式的应用。知识点梳理1.带电粒子在磁场中的运动规律：

-洛伦兹力：带电粒子在磁场中受到的力，方向垂直于带电粒子的速度方向和磁场方向。

-运动方程：带电粒子在磁场中的运动轨迹可以用圆周运动方程描述。

-运动周期：带电粒子在磁场中完成一个完整圆周运动所需的时间。

2.带电粒子在匀强磁场中的运动方程：

-运动方程：带电粒子在匀强磁场中的运动轨迹可以用直角坐标系中的参数方程描述。

-运动轨迹：带电粒子在匀强磁场中的运动轨迹为圆形或螺旋线。

3.带电粒子在匀强磁场中的运动应用：

-粒子加速器：利用磁场使带电粒子获得高速运动，实现粒子加速。

-磁流体：利用磁场使带电粒子在液体中形成有序排列，实现液体的磁性特性。

-磁悬浮列车：利用磁场使带电粒子在列车轨道上产生斥力，实现列车的无摩擦运行。

4.带电粒子在磁场中的运动计算：

-运动速度：带电粒子在磁场中的运动速度与磁场强度、带电粒子电荷量、运动半径等因素有关。

-运动周期：带电粒子在磁场中完成一个完整圆周运动所需的时间与磁场强度、带电粒子电荷量、运动半径等因素有关。

-运动轨迹半径：带电粒子在磁场中的运动轨迹半径与磁场强度、带电粒子电荷量、运动速度等因素有关。

5.带电粒子在匀强磁场中的运动实验：

-实验目的：观察带电粒子在匀强磁场中的运动轨迹，验证运动方程。

-实验器材：带电粒子源、匀强磁场装置、示波器等。

-实验步骤：

-调整带电粒子源，使带电粒子以一定速度垂直进入匀强磁场。

-调整磁场强度，观察带电粒子的运动轨迹。

-使用示波器记录带电粒子的运动轨迹，分析实验结果。

6.带电粒子在匀强磁场中的运动问题解决：

-问题解决步骤：

-分析问题，确定需要解决的问题类型（如运动轨迹、运动速度等）。

-选择合适的运动方程或公式，进行计算。

-分析计算结果，得出结论。

7.带电粒子在匀强磁场中的运动拓展：

-拓展内容：带电粒子在磁场中的运动在其他领域的应用，如电子技术、医疗技术等。

-拓展方法：通过阅读相关资料、参加学术讲座、开展研究性学习等方式，了解带电粒子在磁场中的运动在实际中的应用。教学反思与改进在完成本节课的教学后，我进行了深刻的教学反思，以便在未来的教学中进行改进。我注意到，虽然学生在课堂上积极参与，但部分学生对带电粒子在匀强磁场中的运动方程的理解仍然存在困难。此外，学生在实验操作中表现出一定的生疏，需要更多的实践机会来提高他们的实验技能。

为了改进这些情况，我计划在未来的教学中采取以下措施：

1.增加课堂互动：通过提问、小组讨论等方式，鼓励学生主动参与课堂讨论，提高他们对带电粒子在匀强磁场中运动方程的理解。

2.加强实验教学：增加实验操作的机会，通过实际操作让学生更好地理解带电粒子在磁场中的运动规律。同时，鼓励学生进行实验设计，培养他们的创新思维和实践能力。

3.采用多元化的教学手段：利用多媒体教学、在线学习平台等资源，为学生提供丰富的学习材料，帮助他们更好地理解和掌握课程内容。

4.定期进行教学评估：通过课堂观察、学生反馈等方式，定期评估教学效果，及时发现并解决教学中的问题。

5.注重个性化教学：关注每位学生的学习情况，根据他们的需求和能力提供个性化的教学指导，帮助他们在物理学习中取得更好的成绩。课后拓展1.拓展内容：

-阅读材料：

-《带电粒子在磁场中的运动》（《现代物理》杂志）

-《洛伦兹力与带电粒子运动》（《物理学进展》杂志）

-《带电粒子加速器原理与应用》（《核物理与粒子物理》杂志）

-视频资源：

-“带电粒子在匀强磁场中的运动”（YouTube）

-“粒子加速器的工作原理”（TED演讲）

-“磁流体技术的应用”（科普视频）

2.拓展要求：

-鼓励学生利用课后时间进行自主学习和拓展，通过阅读材料和观看视频资源，加深对带电粒子在匀强磁场中运动的理解。

-学生可以就阅读材料或视频内容提出问题，教师可提供必要的指导和帮助，如推荐阅读材料、解答疑问等。

-学生可以尝试运用所学的知识，分析阅读材料或视频资源中的实例，加深对带电粒子在匀强磁场中运动的应用的理解。

-学生可以进行小组讨论，分享各自的阅读体会和理解，互相学习和交流。

-学生可以尝试进行相关的实验操作，通过实践加深对带电粒子在匀强磁场中运动的理解。

-学生可以尝试运用所学的知识，解决实际问题，如设计一个简单的粒子加速器，加深对带电粒子在匀强磁场中运动的应用的理解。

-学生可以尝试进行相关的课题研究，如研究磁流体技术的应用，加深对带电粒子在匀强磁场中运动的应用的理解。作业布置与反馈1.作业布置：

-完成课后练习题：包括带电粒子在磁场中的运动方程的求解、带电粒子在匀强磁场中的运动轨迹的绘制等。

-实验报告：根据实验操作，填写实验数据，分析实验结果，并回答实验相关问题。

-阅读材料：阅读提供的阅读材料，回答相关问题，加深对带电粒子在匀强磁场中运动的理解。

-视频资源：观看提供的视频资源，回答相关问题，加深对带电粒子在匀强磁场中运动的应用的理解。

2.作业反馈：

-及时批改学生的作业，指出存在的问题，如计算错误、理解不准确等。

-给出改进建议，如建议学生重新复习相关知识点、提供解题思路等。

-对于实验报告，批改实验数据和分析结果，指出存