《第05节研究洛伦兹力》优质课教案下载

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（1）经历实验探究洛伦兹力方向的过程，知道洛伦兹力的方向与电荷运动方向和磁感应强度的方向垂直，会用左手定则判断洛伦兹力的方向。

（2）经历由安培力公式推导出洛伦兹力公式的过程，由此体会磁场中通电导线所受的安培力实际上是运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现。会计算洛伦兹力的大小。

2.过程与方法

（1）通过观察电子束在磁场中的偏转研究洛伦兹力的方向，体验研究物理学的实验方法；

（2）利用分析安培力产生的微观原因培养学生的微观想象力；

（3）对比安掊力导出洛伦力大小的公式进而培养学生的理论推导能力，认识科学探究方法的多样性；

3.情感态度与价值观

（1）通过实验观察明确认识洛伦兹力的存在，培养实事求是的科学态度；

（2）通过对洛伦兹力的大小和方向的推导培养学生严谨的科学态度及提高解决问题的能力；

（3）简述洛伦兹力的应用，培养学生热爱科学研究的价值观；

三、教学重点

洛伦兹力的方向和大小是本节教学内容的重点。

四、教学难点

洛伦兹力是安培力产生的微观原因、安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现

五、教学设计思路

突破本节课的重点和难点要巧妙地借助安培力，所以本节课始终贯穿洛伦兹力和安培力是微观与宏观的关系这一主线（即安培力是洛伦兹力的宏观表现，洛伦兹力是安培力的微观本质）。

本节课主要分为四个大环节：首先是教学引入环节，这一环节的设计重在有趣，而且同时要有意义。所以在本环节我设计了一个“小魔术”，将示波器调出正弦波形，让同学们猜一猜能不能让这个波形随着我的手“跳舞”。然后将一个条形磁铁用布包住作为“魔棒”，魔棒靠近正弦波形，正弦波形就会随之跳动。让学生猜想“魔棒是什么”，并揭晓谜底是一根磁铁。为什么磁铁靠近示波器，波形会发生变化？从这一问题引入新课，激发同学们探究新知的欲望。

第二个环节是关于洛伦兹力概念的得出。这个环节从上节课学习过的安培力着手，磁场对通电导线的作用力叫做安培力。磁场对不通电导线没有力的作用，通电导线和不通电导线的差别在于有没有电流。引导学生说出电流是由电荷定向移动形成的，进而猜想磁场对运动电荷有力的作用吗？猜想之后就是用实验验证，拿出阴极射线管（电子束演示器），磁铁靠近电子束轨迹，其发生偏转，由此现象得出洛伦兹力的概念——即磁场对运动电荷的作用力。得出洛伦兹力的概念后，再对前面的引入实验进行解释。

第三个环节是关于洛伦兹力方向的探究。本环节依旧从安培力入手，安培力是磁场对通电导线的作用，洛伦兹力是磁场对运动电荷的作用。而通电导线中的电流就是由电荷的定向移动形成的。让同学们大胆猜想并讨论，安培力与洛伦兹力有什么关系（引导学生思考大小方向等方面的关系），并将同学们的猜想写在黑板上。接着利用实验对同学们的猜想进行验证。本环节采用的实验仪器是阴极射线管，通过实验探究得出洛伦兹力的方向同样遵循左手定则，而且与运动电荷的速度方向和磁场方向垂直。

第四个环节是关于洛伦兹力大小的探究，本环节仍然从安培力入手。安培力是洛伦兹力的宏观表现，即一段导体所受安培力等于该段导线内所有电荷定向移动所受洛伦兹力的合力。接着建立推导的物理模型：长为L的静止的通电导线，它受到的安培力除以导线内定向移动的带电粒子数目N；再考虑推导的目标。抓住了以上线索，思考讨论就有了方向，让学生体会推导的思维线索和逻辑过程。接着利用自制教具旋转的液体进行实践与拓展，再根据时间情况讨论与交流。

六、教学资源

示波器、磁铁、阴极射线管、自制教具——旋转的液体（包括：硫酸铜溶液、电池组、导线、环形磁铁）、多媒体课件、摄像头、投影仪。

七、教学流程图

从安培力出发，猜想磁场会对运动电荷产生力的作用，并用阴极射线管实验验证，得出洛伦兹力的概念。接着对导入实验进行解释

导入实验：磁铁使示波器波形跳动的“小魔术”