牛頓第一定律教學設計

1、教學設計課題：探究磁場對運動電荷的作用力課時：1課時 作者：曾淑艷課前分析：一、 教學目標（一）知識與技能1、知道什么是洛倫茲力。2、利用左手定則會判斷洛倫茲力的方向。3、知道洛倫茲力大小的推導過程。4、掌握垂直進入磁場方向的帶電粒子所受到洛倫茲力大小的計算。（二）過程與方法1、通過復習安培力方向，電流與電荷運動方向的關系，猜想洛倫茲力的方向，再利用實驗加以探究驗證，使學生對安培力和洛倫茲力有統(tǒng)一認識。2、通過復習安培力大小，電流微觀表達式，理論推導洛倫茲力大小，讓學生意識到安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。（三）情感、態(tài)度與價值觀1、讓學生認真體會科學探究最基本的思維方法：“提出問題猜想假設實驗驗

2、證得到結論”2、通過對實驗的觀察與思考，培養(yǎng)學生剖析現(xiàn)象、究其本質(zhì)、探索規(guī)律的能力從而激發(fā)學生學習自然科學的興趣。二、 重點難點分析教學重點：1、利用左手定則會判斷洛倫茲力的方向。2、掌握垂直進入磁場方向的帶電粒子所受到洛倫茲力大小的計算。教學難點：1、理解洛倫茲力對運動電荷不做功。2、洛倫茲力方向的判斷。三、學生學情分析洛倫茲力以及洛倫茲力的應用是高二甚至高三學習中的一個重點，也是高考中經(jīng)常出現(xiàn)的熱點，而以往學生對本節(jié)的學習往往只重視公式的應用與計算，往往忽略了對本節(jié)探究過程的體驗，這樣容易造成學生在高三解題的過程中一知半解，不理解問題的本質(zhì)。本節(jié)課希望通過實驗探究的過程，激發(fā)學生興趣，改善

3、學習效果。四、 教學用具電子射線管、電源、磁鐵、多媒體五、 教學過程教師活動學生活動設計意圖引入課題（復習提問）前面我們學習了磁場對電流的作用力，下面思考兩個問題：（1）如圖，判定安培力的方向 （2）電流是如何形成的？ 聽講、思考應用所學知識判斷并回答問題回顧上節(jié)內(nèi)容，為學生探究洛倫茲力的方向、大小做好鋪墊。講授新課講授新課探究過程：提出問題：運動電荷在磁場中會受到力的作用嗎？請同學們根據(jù)所學知識進行猜想！演示實驗用陰極射線管研究磁場對運動電荷的作用。如圖3.5-1說明電子射線管的原理：從陰極發(fā)射出來電子，在陰陽兩極間的高壓作用下，使電子加速，形成電子束，轟擊到長條形的熒光屏上激發(fā)出熒光，可以

4、顯示電子束的運動軌跡。實驗現(xiàn)象：在沒有外磁場時，電子束沿直線運動，將U形磁鐵靠近陰極射線管，發(fā)現(xiàn)電子束運動軌跡發(fā)生了彎曲。結論：磁場對運動電荷有作用。思考問題提出猜想認真聽講，仔細觀察實驗現(xiàn)象并說出自己得到的結論引導學生從所學知識中思考并大膽說出自己的猜想。帶領學生一起經(jīng)歷科學探究的過程：提出問題猜想假設實驗探究、驗證結論洛倫茲力的方向：使用實驗器材做演示實驗：改變磁場方向，發(fā)現(xiàn)電子束運動軌跡發(fā)生了改變，這說明洛倫茲力的方向也發(fā)生改變了。改變粒子運動的方向，電子束運動的軌跡也發(fā)生了改變。說明洛倫茲力的方向與磁場方向也有關系認真聽講仔細觀察實驗現(xiàn)象并思考通過讓學生觀察演示實驗知道洛倫茲力的方向與

5、磁場方向、粒子運動方向都有關系 通過之前的實驗我們知道洛倫茲力的方向與磁場方向、粒子運動的方向有關系，那洛倫茲力的方向到底如何判斷呢？ 請看實驗：（做演示實驗）引導學生分析磁場方向、粒子運動方向、洛倫茲力三者之間的關系，并總結出判斷洛倫茲力方向的規(guī)則左手定則：方向（左手定則）：伸開左手，使大拇指跟其余四個手指垂直，并且都和手掌在一個平面內(nèi)，讓磁感線垂直穿入手心，并使伸開的四指指向正電荷運動的方向，那么，大拇指所指的方向就是運動的正電荷在磁場中所受洛倫茲力的方向。 說明： 如果運動的是負電荷，則四指指向負電荷運動的反方向，那么拇指所指的方向就是負電荷所受洛倫茲力的方向。觀察并分析磁鐵的磁場方向，

6、電子的運動方向，總結規(guī)律。通過實驗進一步探究洛倫茲力方向的判斷規(guī)則，有利于學生更好地理解左手定則課堂訓練1、試判斷下圖中所示的帶電粒子剛進入磁場時所受的洛倫茲力的方向。 應用所學知識進行判斷通過練習熟悉對左手定則的應用仔細觀察力的方向、帶電粒子的運動方向、磁場方向，你發(fā)現(xiàn)洛倫茲力的方向還有什么特點？結論：F總垂直于B也總垂直于V觀察并得到結論用練習的結果得到結論，讓學生印象更深刻。講授新課思考：洛倫茲力對帶電粒子做的功是多少？洛倫茲力對帶電粒子運動的速度有什么影響？學生討論交流，回答問題培養(yǎng)學生的邏輯思維能力，深化對知識的理解洛倫茲力的大小：1、當帶電粒子的運動方向與磁場方向平行時，洛倫茲力最

7、小-F=02、探究洛倫茲力的表達式設有一段長為L，橫截面積為S的直導線，單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n，每個自由電荷的電荷量為q，自由電荷定向移動的速率為v。這段通電導線垂直磁場方向放入磁感應強度為B的勻強磁場中，求（1）電流強度I。（2）通電導線所受的安培力。（3）這段導線內(nèi)的自由電荷數(shù)N。（4）每個電荷所受的洛倫茲力讓學生完成練習并得到洛倫茲力大小的表達式：洛倫茲力大?。篎=qVB(適用條件：速度方向與磁場方向垂直)思考并理解學生討論交流，應用知識推導公式。首先通過類比方法理解特殊情況下的受力。然后再通過練習探究洛倫茲力的大小，為推導公式的過程鋪設臺階，讓不同層次的學生都能有所收獲。練習：1、

8、當一帶正電q的粒子以速度v沿螺線管中軸線進入該通電螺線管，若不計重力，則 A帶電粒子速度大小改變；B帶電粒子速度方向改變；C帶電粒子速度大小不變；D帶電粒子速度方向不變。2、如圖所示，一個帶正電q的小帶電體處于垂直紙面向里的勻強磁場中，磁感應強度為B，若小帶電體的質(zhì)量為m，為了使它對水平絕緣面正好無壓力，應該（ ）A使B的數(shù)值增大B使磁場以速率vmg/qB，向上移動C使磁場以速率vmg/qB，向右移動D使磁場以速率vmg/qB，向左移動3、在電子射線管上方平行放置一通電長直導線，則電子射線將( ) A向上偏轉 B向下偏轉 C向紙內(nèi)偏轉 D向紙外偏轉應用所學知識進行練習通過練習加強學生對所學知識的理解，培養(yǎng)學生學以致用的能力。小結：讓學生總結本節(jié)課學習的內(nèi)容 歸納、思考、總結一方面教學生梳理知識，另一方面讓