高中物理 第一章 1磁场对通电直导线的作用力 教案1.docx

优秀教案系列

第

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第一章安培力与洛伦兹力

教材分析

教材分析

本章是选择性必修第二册的第一章。在必修第三册的第十三章中,学生重点学习了对磁场的基本知识。本章通过与磁场与通电导线、磁场与运动电荷的作用力的研究,进一步使学生形成对磁场的物质观和能量观,通过研究带电粒子在匀强磁场中的运动,使学生逐渐加深运动与相互作用的观念。

学生在学习电场时,首先认识电场是一种客观存在的特殊物质,接下来引入电场强度、电势等物理概念来定性地描述电场;通过引入电场线形象地描述电场,使学生能从物质观和能量观这两个角度来认识电场;再通过带电粒子在电场中受电场力,在电场中的加速与偏转,进一步认识电场,最后通过示波器的学习让学生加强理论与实际应用的联系。对磁场的认识,也是遵循这样的研究思路,从认识磁场,到磁场是一种客观存在的物质,到通过引入新的物理概念磁感应强度来定量地描述磁场的大小,到引入磁感线来形象地描述磁场,到本章进一步认识磁场,学习磁场与通电导线、带电粒子之间的相互作用,发展学生的运动与相互作用观念,紧密联系生产生活实际,帮助学生发展科学思维和提高科学探究等素养。实际上,本章是动力学知识、圆周运动知识、磁场的基本知识在磁场中的应用,是学生所学动力学知识的拓展和延伸,使学生进一步认识磁场的运动和相互作用。通过建立模型,根据安培力的表达式推导洛伦兹力的表达式,培养学生模型建构及科学论证的科学思维能力。通过力与运动的关系,推断粒子在磁场中的运动情况,培养学生科学推理的能力。通过对回旋加速器加速原理的分析,培养学生质疑和创新的科学思维能力。

本章针对必修第三册第九章、第十章、第十三章和选择性必修第三册第一章的具体内容用以下方框表示:

必修第三册第九章第十章必修第三册第十三章选择性必修第二册第一章

第九章第1节电荷

第九章第2节学习库仑定律第一章第1节和第2节磁场对通电导线、对运动电荷的作用力

第九章第3节和第十章第1节、第2节、第3节

分别学习电场和描述电场的几个物理量(电场强度、电势、电势能、电势差等)以及电势差与电场强度之间的关系第十三章第1节和第2节学习磁场和描述磁场的几个物理量(磁感应强度、磁通量)

第十章第5节学习带电粒子在电场中的运动,会应用动力学观念和平抛运动的规律解决加速和偏转的问题第一章第3节学习带电粒子在匀强磁场中的运动,会应用匀速圆周运动的规律来解决问题

第九章第4节和第十章第4节分别学习静电的防止与利用和电容器的电容,会应用电场知识解决生产生活中的实际问题第一章第4节学习磁场在生产生活中的应用:质谱仪与回旋加速器

本章教材大体继承了以往教材关于电场部分的整体结构,但是根据需要作了调整。首先,根据教学的实际需要把磁场、磁感线以及磁感应强度调整到了必修第三册,而磁场对通电导线、运动电荷的作用力作为单独的一章进行教学,降低了学习的难度,有利于学生接受新知识。其次,为了增加情境化体验,建议增加“安培力方向”“洛伦兹力方向”演示实验。关于安培力与洛伦兹力的方向,始终是本章的重点和难点,教师应引导学生灵活正确地应用左手定则来判断安培力与洛伦兹力的方向。对于学有余力并且乐于关注物理推理的同学,可以通过“电流是由电荷定向移动形成的”这一观念引导学生由宏观到微观、由表及里地推导从安培力表达式得出洛伦兹力表达式的步骤,培养学生的科学思维能力,进行有效的深度学习。

学情分析

学情分析

探索描述物理现象的物理量总是和生活实际紧密相联的,即物理来源于生活,而又不停留于生活中事物的表象,物理研究的是事物的本质。高中阶段是培养学生抽象思维能力和实验探究能力的重要时期,高二学生需要完成从具体的形象思维向抽象的逻辑思维过渡,从现象到本质的追寻。

学生在必修第三册已经学习了关于电场的知识,高二学生对于场的认识具有较强的探究欲望,势必会对磁场的内容产生浓厚的兴趣。在生活中学生对磁场和电场有较深的亲身体验,前面又学习了认识和描述电场的各种物理量,学生在认识和描述磁场时,教师可以通过类比帮助学生更好地建立对磁场的认识,学生也能更好地理解磁感应强度和磁感线。本章进一步认识磁场,学习磁场与通电导线、带电粒子之间的相互作用,发展学生的运动与相互作用观念,学生也比较容易接受,在学习中注意创设真实的生活情境,增强学生的感性认识。建议多分析实例,引导学生正确地分析安培力和洛伦兹力的大小与方向,而在学生学习带电粒子在匀强磁场中的运动时,建议先分析物体的受力,确定向心力的来源,再依据牛顿第二定律这一普遍的规律分析和计算,可适当增加课时,加