1.3 带电粒子在匀强磁场中的运动 教学设计（表格式）

教学设计 课题 1.3 带电粒子在匀强磁场中的运动 课型 新授课 章/单元复习课□ 专题复习课□ 习题/试卷讲评课□ 学科实践活动课□ 其他□ 教学内容分析 本节是磁场的力学特征及其应用大单元下划分的第一个小单元内容，属于磁场力的特征（宏观）这一小单元，关系如下： 本节学习内容主要将电磁学内容和力学内容结合起来，研究带电粒子在匀强磁场中的运动规律。通过实验探究和理论推导形式，进一步学习洛伦兹力的规律，也为后面分析质谱仪和回旋加速器的工作原理提供知识储备。 学习者分析 在前面必修内容的学习中，学生已经掌握了物体做圆周运动的基本规律和产 生条件。在上节课的学习中，学生也掌握了洛伦兹力的方向判断和大小计算。带 电粒子在匀强磁场中的运动是力学知识和电磁学知识的综合，问题具有较高的综 合性和复杂性，引导学生对实际问题进行探究，通过问题解决逐步掌握带电粒子 在强磁场中的运动规律，培养学生解决实际问题的能力。 学习目标确定 1.知道带电粒子垂直射入匀强磁场时，匀强磁场中做圆周运动；知道洛伦兹力不做功。(物理观念) 2.通过洛伦兹力与平面几何知识的结合，能够分析带电粒子在匀强磁场中的运动轨迹；掌握带电粒子在匀强磁场中的规律，能够推导出带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的周期和半径。(科学思维) 3.通过猜想与假设，实验探究、归纳总结逐步掌握带电粒子在匀强磁场中的运动规律。(科学探究) 4.通过洛伦兹力演示仪进行实验，验证学生关于带电粒子在磁场中运动规律的猜想，提高学生的学习兴趣，培养学生严谨的科学态度。 (科学态度与责任) 学习重点难点 学习重点： 带电粒子在匀强磁场中的运动规律。 学习难点： 带电粒子在洛伦兹力作用下做圆周运动的规律和应用。 学习活动设计 教师活动学生活动环节一：单元线索导入教师活动1 播放“美丽的极光视频”提出单元主题问题3：美丽的极光是如何形成的？ 学生活动1 认真观看视频，思考教师提出的问题，从视频提供的信息猜想：极光的形成原因和带电粒子在在磁场中的运动密切相关。活动意图说明： 通过极光的形成原因创设问题情景，激发学生思考极光形成原因，从而引出本节课的主题内容带电粒子在磁场中的运动规律。环节二：带电粒子在匀强磁场中的运动教师活动2 若想解决这个问题，就要思考这个问题： 核心任务1：带电粒子垂直射入匀强磁场中有什么运动规律？ 我们再将这个问题具体化： 子任务1：带电粒子在匀强磁场中做什么运动？ 子任务2:带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动谁提供向心力？ 学生进行小组讨论后，用洛伦兹力演示仪进行演示实验，对猜想进行验证。 展示图片，粒子以速度v垂直射入匀强磁场，提出问题。 子任务3：带电粒子在磁场中做匀速圆周运动向心力怎么计算？学生活动2 学生思考问题，小组合作搜集资料进行讨论。 通过得出带电粒子在匀强磁场中圆周运动谁洛伦兹力提供向心力，以及对洛伦兹力的特点探讨，猜想带电粒子在云墙磁场中的运动形式，速度与磁场方向垂直时可能做匀速圆周运动。从而初步解决任务1任务2。 学生观察实验演示，验证猜想结果。 学生讨论思考，初步猜测计算过程，并为下一环节学习做好准备。活动意图说明： 先引入核心任务，层层引导学生分析问题，进行猜想，明确要解决的问题。环节三：带电粒子在磁场中做圆周运动的半径和周期教师活动3 引导学生完成子任务3。 学生完成任务3后，顺势提出子任务4： 带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径和什么有关？ 学生进行小组讨论后，用洛伦兹力演示仪进行演示实验，对猜想进行验证。（保持出射电子的速度不变，改变磁感应强度。保持磁感应强度不变，改变出射电子速度的大小和 方向） 验证猜想后，在引导学生定量分析。 接着提出下一个任务： 子任务5：带电粒子在 ... ...