2020高中物理《观察阴极射线在磁场中的偏转》教学设计 新人教版选修3-1

《观察阴极射线在磁场中的偏转》教学设计
【教材分析】
《观察阴极射线在磁场中的偏转》是人教版物理选修3-1第三章第五节的内容，是学生学习了磁场、磁感应强度、磁场对通电导线的作用力等知识之后又要学习的磁场对运动电荷的作用力的一个演示实验，为接下去学习磁场对运动电荷的作用力，即洛伦兹力提供一个感性的认识，在教材上起到承上启下的作用。教材在安排上首先给出了这个实验的介绍，通过介绍装置的构成、实验基本原理、实验现象等让学生对该实验有了初步的认识，同时也激发起了学习兴趣。
【学情分析】
高二学生已经再前面学习了匀变速圆周运动中的相关规律，并且知道了磁场中的一些相关知识，在生活中虽然几乎见不到粒子在磁场中的运动，但是学生知道了磁场对通电导线的作用力，这些为学习今天的课打下了坚实的基础。但高二学生刚刚学习了磁场，尤其对新的概念的理解可能还不完善，对物理方法的运用还不成熟，对物理的兴趣还不够浓厚，需要教师在巧妙的引导的同时能够培养他们探索物理的兴趣，为今后的学习做铺垫。
【设计理念】
物理学习十分注重实验的操作，以及学生的自主学习，分析讨论的能力，能够从学生熟悉的生活中选择合适的素材来引用到物理学中，最终又回归生活，为生活服务，同时也注重知识间的迁移运用。新课程注重学生的主体作用，老师的主导作用。所以本节课将从物理学的基本理念出发，运用实验来引入，并从实验中的现象来学习新知识，探究洛伦兹力的内容，最后解决生活问题，使学生在轻松愉悦、自主学习的环境中学习新知识，探究新知识，运用新知识。
【教学目标】
知识与技能： 1.了解阴极射线产生的原因。
2.理解在磁场的作用下粒子会发生偏转，产生的原因是因为受到力的作用。
过程与方法：通过复习安培力方向，电流与电荷运动方向的关系，猜想洛伦兹方 向，再利用实验加以探究验证，对安培力和洛伦兹力有统一认识。
情感态度与价值观：通过实验探究，具有科学分析的习惯，即“假设──推理──实验验证”。
【重点难点】
教学重点：
运动电荷在磁场中受到力的大小和方向
教学难点：
运动电荷在磁场中受到力的大小和方向
【教学方法】
观察法,实验法,讲授法
【教学准备】
高压感应圈，阴极射线管，条形磁铁等
【课时安排】
1课时
【教学过程】
五、 教学过程
1. 新课引入
习题：如图1，电子束水平向右从小磁针上方飞过，试判断小磁针极如何偏转？
　　通过此题引导学生体会：
　　（1）“运动的电荷”可等效成“电流”，且等效电流方向与正电荷运动方向相同，与负电荷运动方向相反。
　　（2）运动电荷如同电流一样，可在周围产生磁场。
师：磁场对电流有安培力作用，“运动的电荷”可等效成“电流”，容易想到：磁场对“运动电荷”有无力的作用？（让学生短时间思考猜测）
设计意图：回顾复习前一节的内容，对磁场对通电导线的作用力的内容加深理解，在此基础上引导学生对运动电荷在磁场中受力情况的思考，承上启下。
2．实验探究
　　师：介绍实验装置??高压圈??阴极射线管
　　演示：不加磁场时，电子不受力，作直线运动，如图2；拿一条形磁铁靠近玻璃管，运动的电子处在磁场中，观察发生的现象，如图3
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　　生：电子发生了偏转
　　师：这说明了什么？
　　生：磁场对运动的电子有力的作用
　　师：磁场对运动电荷确实有力的作用。荷兰物理学家洛伦兹首先提出：运动电荷能产生磁场；磁场对运动电荷有力的作用。物理学上把磁场对运动电荷的作用力称为洛伦兹力．
　　教师引导学生：认识一种新的力应研究它的三要素。
设计意图：通过师生对话与演示实验，明白粒子在磁场中会受到力的作用，而发生偏转。引导学生发现这个现象并引出新的概念。
设计意图：通过学生观察与师生互动使学生理解磁场对运动电荷确实有力的作用，教师引导得出洛伦兹力。
3．复习巩固
六、 课堂小结
本节课主要学习了观察阴极射线在磁场中的偏转，以及认识磁场对运动的电荷有力的作用，引导学生逐步探究最终得出洛伦兹力的概念。
七、 布置作业
自行学习洛伦兹力的有关问题、了解电视机显像管的工作原理。