粤教版高二物理选修3《研究洛伦兹力》教学设计

粤教版高二物理选修3《研究洛伦兹力》教学设计1.教学目标1.1知识目标了解电子在磁场中的运动轨迹和规律；理解洛伦兹力的基本概念和特点；掌握计算洛伦兹力的公式和方法。1.2能力目标能够观察电子在磁场中的运动轨迹，分析磁场对电子的影响；能够运用洛伦兹力的公式和方法，计算电子运动中的洛伦兹力；能够独立设计并完成相关实验，理解科学研究的过程和方法。1.3情感目标感受科学研究的乐趣和意义；增强对科学知识的兴趣和探究精神；培养团队合作和沟通交流的能力。2.教学内容2.1磁场与电子运动轨迹的实验观测为了让学生直观地认识磁场对电子运动的影响，首先可以通过实验观测电子在磁场中的轨迹。2.1.1实验器材导体盘直线导线直流电源磁场感应仪输送电缆和插头2.1.2实验步骤将两个直线导线平行放置，用输送电缆和插头接上直流电源，使导线中产生电流。将磁场感应仪放在直线导线上方30cm处，正对导线。将导体盘放在磁场感应仪的下方，保持与磁感应线方向垂直。开启电源，调整电流强度和磁场强度，观察导体盘的运动轨迹。2.1.3实验结果分析通过实验观察，可以发现导体盘在磁场中运动的轨迹为圆形。这说明电流在磁场中会受到力的作用，从而产生圆形的运动轨迹。2.2洛伦兹力的概念和特点将电子引入磁场后，电子会受到磁场的力作用，这个力叫做洛伦兹力。下面简要介绍洛伦兹力的概念和特点。2.2.1洛伦兹力的概念在磁场中运动的电荷会受到磁场的力作用，这个力叫做洛伦兹力。它的大小与电荷数、电荷的速度以及磁场的强度和方向有关。如果电荷静止，则不受洛伦兹力的作用。2.2.2洛伦兹力的特点洛伦兹力的方向垂直于电子运动的速度方向和磁场方向。洛伦兹力的大小与电荷数、电荷的速度和磁场强度有关。洛伦兹力不做功，因为电子在垂直于该力的方向上没有位移。2.3洛伦兹力的公式和计算方法学生已经通过实验和讲解了解了洛伦兹力的概念和特点，下面介绍洛伦兹力的公式和计算方法。2.3.1洛伦兹力的公式洛伦兹力的公式为：F=qvBsinθ其中，F表示洛伦兹力的大小，q表示电子的电荷数，v表示电子的速度，B表示磁场的强度，θ表示电子速度方向与磁场方向之间的夹角。2.3.2洛伦兹力的计算方法假设在磁场中有一束速度为v的电子流经，其电荷密度为q，流量为N。为了精确计算洛伦兹力的大小，需要先根据流量计算出在磁场中通过的总电荷数Q=qN。然后根据洛伦兹力的公式计算出每个电子所受的洛伦兹力F，最后再根据F和Q计算出系统总的洛伦兹力。3.教学方法本课程以实验为主、讲解为辅的教学方式，通过实验观察电子在磁场中的运动轨迹，引出洛伦兹力的概念和特点，并通过计算洛伦兹力的公式和方法，加深学生对于洛伦兹力的理解和认识。在课堂中，教师可以采取课堂讨论和小组合作等形式，鼓励学生自主探究和思考，提高学生的学习兴趣和探究能力。4.教学评价本课程的评价主要包括两个方面：实验操作和理论掌握。4.1实验操作学生需要独立完成实验操作，在观察电子在磁场中的运动轨迹时，要能准确记录数据和分析结果。评价标准包括操作规范、数据准确、结论正确、数据分析清晰等。4.2理论掌握学生需要掌握洛伦兹力的基本概念和特点，熟练掌握计算洛伦兹力的公式和方法。评价标准包括理论掌握程度、题目解答正确率、思维深度和表达能力等。5.总结通过本课程的学习，学生不仅可以了解电子在磁场中的运动轨迹和规律，还可以