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大单元教学设计说课稿《1.2磁场对运动电荷的作用力》

一、教材分析

①本节课主要讲解磁场对运动电荷的作用力，包括洛伦兹力的概念、

计算方法以及洛伦兹力的方向。

②本节内容是磁学基础知识的延伸，旨在帮助学生进一步理解磁场

的来源及其对运动电荷的影响。

③教材内容以实际问题为背景，增加学生对磁场对运动电荷作用力

的兴趣和实际应用的认识。

④本节课在整个电磁学单元中具有重要地位，为后续学习磁场中的

电磁感应、电磁波等内容奠定基础。

二、学情分析

①学生已掌握电场、磁场的基本概念，具备一定的物理分析和计算

能力。

②学生对于矢量计算有一定的基础，但需要加强对矢量积运算的理

解和运用。

③学生对实际问题的关注度较高，善于发现生活中与磁场相关的现

象。

④部分学生对磁场对运动电荷作用力的概念和计算方法掌握不够熟

练，需要巩固。

三、核心素养

1.物理观念

①强调磁场对运动电荷的作用力是洛伦兹力，与电场力共同构成电

磁场对电荷的作用力。

②让学生了解洛伦兹力的方向与电荷运动方向、磁场方向之间的关

系。

③让学生理解洛伦兹力在电磁学中的重要性和在实际生活中的应

用。

2.科学思维

①培养学生运用矢量积运算求解洛伦兹力的能力。

②引导学生通过实验验证洛伦兹力的作用，加深对洛伦兹力的理解。

③培养学生通过实际问题分析磁场对运动电荷作用力的能力。

3.科学探究

①设计实验探究磁场对运动电荷的作用力，验证洛伦兹力的存在。

②通过分析实际问题，让学生探究洛伦兹力的作用和影响。

③利用计算机模拟和仿真软件，让学生对洛伦兹力的作用有更直观

的认识。

4.科学态度与责任

①强调严谨的科学态度，要求学生在实验和计算中严格遵循物理规

律。

②培养学生对科学知识的尊重和信任，认识到洛伦兹力在现代科技

和工程领域的重要应用。

③提倡学生关注环境保护和可持续发展，了解磁场在绿色能源技术

中的作用。

四、教学重难点

1.重点

①洛伦兹力的概念、计算方法及其在磁场中的方向。

②矢量积运算在求解洛伦兹力中的应用。

③洛伦兹力在实际生活中的应用。

2.难点

①理解洛伦兹力方向与电荷运动方向、磁场方向之间的关系。

②掌握矢量积运算求解洛伦兹力的方法。

③分析实际问题时应用洛伦兹力的计算和分析。

五、教学环节

1.导入新课

①提示学生思考高铁的工作原理，引导他们了解高铁中运动电荷在

磁场中受到的洛伦兹力。

②通过气体放电管的实验现象，让学生了解带电粒子在磁场中受到

的作用力。

③讨论磁悬浮列车的原理，使学生感受到磁场对运动电荷的作用力

在现代交通中的应用。

④引导学生探讨电子显微镜的工作原理，让他们了解洛伦兹力在科

学研究中的重要作用。

⑤分析粒子加速器中带电粒子在磁场中的运动，使学生了解洛伦兹

力在实际工程中的应用。

2.主干知识导引

①介绍洛伦兹力的概念，引导学生理解运动电荷在磁场中受到的力。

②讲解矢量积的计算方法及其在求解洛伦兹力中的应用。

③通过实例讲解洛伦兹力的方向判断方法，使学生掌握洛伦兹力方

向的求解技巧。

④案例分析洛伦兹力在实际生活中的应用，帮助学生将理论知识与

实际联系起来。

3.主要知识详解

①洛伦兹力的定义及其公式，详细解释运动电荷在磁场中受到的作

用力与电荷量、速度、磁场强度之间的关系。

②详细讲解矢量积的计算方法及其性质，强调矢量积在求解洛伦兹

力过程中的重要作用。

③分析洛伦兹力的方向判断方法，讲解右手定则，并通过实例演示

其应用。

④探讨洛伦兹力对带电粒子轨迹的影响，分析带电粒子在磁场中的

圆周运动和螺旋运动。

⑤讲解洛伦兹力在不同磁场分布下对运动电荷的作用，如均匀磁场

和不均匀磁场。

⑥分析洛伦兹力在高铁、磁悬浮列车等交通工具中的应用原理。

⑦介绍电子显微镜中电子受到洛伦兹力作用的原理及其在科学研究

中的重要性。

⑧讨论粒子加速器中带电粒子在磁场中受到洛伦兹力作用的原理及

其在实际工程中的应用。

4.知识总结

①总结洛伦兹力的定义及公式，强调其与电荷量、速度、磁场强度

之间的关系。

②复习矢量积的计算方法及性质，回顾其在求解洛伦兹力过程中的

应用。

③回顾洛伦兹力的方向判断方法及带电粒子在磁场中的运动轨迹。

5.课后拓展

①请学生设计一个简单的实验，验证洛伦兹力对运动电荷的作用。

②探讨磁场对电子束的聚焦作用及其在电子显微镜中的应用。

③分析磁悬浮列车中磁场对运动电荷的作用力如何实现车辆悬浮。

④讨论高铁中电动机内部电流与磁场相互作