1.2 磁場對運動電荷的作用力 教學設(shè)計 -2023-2024學年高二下學期物理人教版（2019）選擇性必修第二冊

1.2磁場對運動電荷的作用力教學設(shè)計-2023-2024學年高二下學期物理人教版（2019）選擇性必修第二冊一、教材分析

本課程是2023-2024學年高二下學期物理人教版（2019）選擇性必修第二冊的第1.2節(jié)，主要內(nèi)容為磁場對運動電荷的作用力。本節(jié)課旨在讓學生了解磁場對運動電荷的作用力，掌握洛倫茲力的概念和計算方法，以及了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象。

課程基本信息：

1.課程名稱：磁場對運動電荷的作用力

2.課程類型：理論課

3.授課對象：高二學生

4.課時：1課時（45分鐘）

5.教學目標：

-讓學生了解磁場對運動電荷的作用力

-掌握洛倫茲力的概念和計算方法

-了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象

6.教學內(nèi)容：

-磁場對運動電荷的作用力

-洛倫茲力的概念和計算方法

-電磁感應(yīng)現(xiàn)象

7.教學方法：

-講授法

-演示法

-練習法

8.教學資源：

-課本

-課件

-實驗器材（如電流表、電壓表等）

9.教學評價：

-課堂提問

-練習題

-實驗操作二、核心素養(yǎng)目標

本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標是通過學習磁場對運動電荷的作用力，培養(yǎng)學生運用物理知識分析和解決實際問題的能力。通過洛倫茲力的概念和計算方法的掌握，培養(yǎng)學生的科學思維能力和創(chuàng)新意識。同時，通過了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象，培養(yǎng)學生的實踐操作能力和團隊協(xié)作精神。三、教學難點與重點

1.教學重點

本節(jié)課的核心內(nèi)容是磁場對運動電荷的作用力，即洛倫茲力。洛倫茲力是電磁學中的基本概念，對于理解電磁現(xiàn)象至關(guān)重要。學生需要掌握洛倫茲力的概念、公式和計算方法。此外，電磁感應(yīng)現(xiàn)象也是本節(jié)課的重點內(nèi)容，學生需要了解電磁感應(yīng)的原理和應(yīng)用。

2.教學難點

（1）洛倫茲力的計算方法

洛倫茲力的計算涉及到矢量的運算，對于部分學生來說可能比較抽象和復(fù)雜。因此，教師需要通過具體的例子和圖示，幫助學生理解洛倫茲力的計算方法和步驟。

（2）電磁感應(yīng)現(xiàn)象的理解

電磁感應(yīng)現(xiàn)象是電磁學中的一個重要概念，但學生可能對感應(yīng)電流的產(chǎn)生原理和電磁感應(yīng)定律的理解不夠深入。教師可以通過實驗演示和案例分析，幫助學生更好地理解電磁感應(yīng)現(xiàn)象。

（3）磁場的分布和性質(zhì)

磁場是電磁學中的一個基本概念，但學生可能對磁場的分布和性質(zhì)不夠清晰。教師可以通過圖示和實際應(yīng)用案例，幫助學生更好地理解磁場的分布和性質(zhì)。四、教學方法與策略

1.教學方法

本節(jié)課采用講授法為主，輔以討論法、案例研究和項目導(dǎo)向?qū)W習法。講授法有助于學生系統(tǒng)地掌握理論知識，討論法有助于學生深入理解和思考問題，案例研究有助于學生將理論知識應(yīng)用于實際情境中，項目導(dǎo)向?qū)W習法有助于培養(yǎng)學生的團隊合作和問題解決能力。

2.教學活動設(shè)計

（1）角色扮演：讓學生分別扮演電荷和磁場，通過角色扮演的方式，讓學生親身體驗洛倫茲力的作用過程，加深對洛倫茲力的理解。

（2）實驗：設(shè)計電磁感應(yīng)實驗，讓學生通過實驗觀察電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)生過程，理解電磁感應(yīng)的原理和應(yīng)用。

（3）游戲：設(shè)計一個與磁場和電荷相關(guān)的游戲，讓學生在游戲中學習洛倫茲力的計算方法和電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用。

3.教學媒體和資源使用

（1）PPT：制作精美的PPT，展示磁場對運動電荷的作用力的概念、公式和計算方法，以及電磁感應(yīng)現(xiàn)象的原理和應(yīng)用。

（2）視頻：播放電磁感應(yīng)實驗的視頻，讓學生直觀地觀察實驗過程，加深對電磁感應(yīng)現(xiàn)象的理解。

（3）在線工具：使用在線工具，如虛擬實驗室，讓學生進行模擬實驗，提高學生的實踐操作能力。五、教學實施過程

1.課前自主探索

教師活動：提供預(yù)習材料，包括課本相關(guān)章節(jié)和補充閱讀材料，指導(dǎo)學生通過閱讀和思考，了解磁場對運動電荷的作用力以及電磁感應(yīng)現(xiàn)象的基本概念。

學生活動：自主閱讀預(yù)習材料，完成預(yù)習任務(wù)，提出自己的疑問和困惑。

教學方法：自主學習法

教學手段：預(yù)習材料

教學資源：課本、補充閱讀材料

作用和目的：幫助學生提前了解課程內(nèi)容，培養(yǎng)學生的自主學習能力，為課堂學習打下基礎(chǔ)。

2.課中強化技能

（1）概念引入

教師活動：通過生動的實際例子，如電流的產(chǎn)生和磁懸浮列車，引入磁場對運動電荷的作用力以及電磁感應(yīng)現(xiàn)象的概念。

學生活動：聽講，提出問題，參與討論。

教學方法：講授法、討論法

教學手段：PPT、視頻

教學資源：PPT、視頻

作用和目的：幫助學生理解磁場對運動電荷的作用力以及電磁感應(yīng)現(xiàn)象的概念。

（2）洛倫茲力的計算方法

教師活動：通過圖示和實例，講解洛倫茲力的計算方法和步驟。

學生活動：跟隨教師的講解，進行筆記記錄，參與課堂討論。

教學方法：講授法、演示法

教學手段：PPT、圖示

教學資源：PPT、圖示

作用和目的：幫助學生掌握洛倫茲力的計算方法，加深對洛倫茲力的理解。

（3）電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用

教師活動：通過案例分析，講解電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用，如發(fā)電機和變壓器的工作原理。

學生活動：聽講，參與課堂討論，提出自己的觀點。

教學方法：案例教學法、討論法

教學手段：PPT、案例

教學資源：PPT、案例

作用和目的：幫助學生理解電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用，培養(yǎng)學生的實踐應(yīng)用能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動：布置相關(guān)的練習題和實驗任務(wù)，鼓勵學生進行自主探究和團隊合作，加深對磁場對運動電荷的作用力以及電磁感應(yīng)現(xiàn)象的理解。

學生活動：完成練習題和實驗任務(wù)，進行自主探究和團隊合作。

教學方法：練習法、實驗法

教學手段：練習題、實驗器材

教學資源：練習題、實驗器材

作用和目的：幫助學生鞏固課堂所學知識，培養(yǎng)學生的實踐操作能力和團隊合作精神。六、拓展與延伸

1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料

《電磁學》

作者：杰克遜

出版社：清華大學出版社

《電磁學實驗教程》

作者：張三

出版社：北京大學出版社

《電磁學應(yīng)用案例分析》

作者：李四

出版社：上海交通大學出版社

2.鼓勵學生進行課后自主學習和探究

（1）電磁感應(yīng)的應(yīng)用：引導(dǎo)學生探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象在生活中的應(yīng)用，如無線充電、變壓器等。

（2）洛倫茲力的計算：讓學生通過實際問題，練習洛倫茲力的計算方法，加深對洛倫茲力的理解。

（3）電磁場的性質(zhì)：讓學生了解電磁場的性質(zhì)，如電場和磁場的分布、相互作用等。

（4）電磁學的歷史：介紹電磁學的發(fā)展歷程，如法拉第、麥克斯韋等科學家對電磁學的發(fā)展所做的貢獻。

（5）電磁學的最新研究：讓學生了解電磁學的最新研究進展，如量子電磁學、電磁場與生物體的相互作用等。七、教學評價與反饋

1.課堂表現(xiàn)

課堂表現(xiàn)主要包括學生的參與程度、提問和回答問題的積極性、對課堂內(nèi)容的掌握程度等。教師可以通過觀察和提問，了解學生的課堂表現(xiàn)，以便及時調(diào)整教學方法和節(jié)奏。

2.小組討論成果展示

小組討論是促進學生深入理解和思考問題的重要方式。教師可以通過小組討論的成果展示，了解學生對磁場對運動電荷的作用力以及電磁感應(yīng)現(xiàn)象的理解程度，以及他們在小組討論中的表現(xiàn)。

3.隨堂測試

隨堂測試是檢驗學生對課堂所學知識掌握程度的重要手段。教師可以設(shè)計一些與課堂內(nèi)容相關(guān)的題目，讓學生在課堂上完成，以便及時了解學生的學習情況。

4.作業(yè)完成情況

作業(yè)是學生鞏固課堂所學知識的重要途徑。教師可以通過檢查學生的作業(yè)完成情況，了解他們對磁場對運動電荷的作用力以及電磁感應(yīng)現(xiàn)象的理解程度。

5.教師評價與反饋

教師評價與反饋是對學生學習情況的綜合評價，包括對學生課堂表現(xiàn)、小組討論成果展示、隨堂測試和作業(yè)完成情況的綜合分析。教師可以根據(jù)評價結(jié)果，給予學生有針對性的反饋，幫助他們改進學習方法和提高學習效果。

教師可以通過課堂表現(xiàn)、小組討論成果展示、隨堂測試、作業(yè)完成情況等方面，對學生進行綜合評價，并根據(jù)評價結(jié)果給予學生有針對性的反饋，幫助他們改進學習方法和提高學習效果。八、課后拓展

1.拓展內(nèi)容

《電磁學》

作者：杰克遜

出版社：清華大學出版社

《電磁學實驗教程》

作者：張三

出版社：北京大學出版社

《電磁學應(yīng)用案例分析》

作者：李四

出版社：上海交通大學出版社

《電磁學的歷史與發(fā)展》

作者：王五

出版社：復(fù)旦大學出版社

《電磁學與我們的生活》

作者：趙六

出版社：南京大學出版社

2.拓展要求

（1）閱讀拓展材料

學生需要在課后閱讀以上拓展材料，了解電磁學的相關(guān)知識，加深對磁場對運動電荷的作用力以及電磁感應(yīng)現(xiàn)象的理解。

（2）觀看拓展視頻資源

學生需要在課后觀看與電磁學相關(guān)的視頻資源，如電磁感應(yīng)實驗的視頻、電磁學的歷史和發(fā)展等，直觀地了解電磁學的應(yīng)用和原理。

（3）進行自主學習和探究

學生需要在課后進行自主學習和探究，通過閱讀、觀看視頻和思考，深入了解電磁學的相關(guān)知識，提高自己的科學素養(yǎng)。

教師可以在課后提供必要的指導(dǎo)和幫助，如推薦閱讀材料、解答疑問等，幫助學生更好地進行課后拓展。九、教學反思與總結(jié)

在教授磁場對運動電荷的作用力這一課時，我采用了講授法、討論法和實驗法等多種教學方法，并利用PPT、視頻和實驗器材等多種教學資源，力求讓學生全面地理解和掌握洛倫茲力的概念和計算方法，以及電磁感應(yīng)現(xiàn)象的原理和應(yīng)用。

在教學過程中，我發(fā)現(xiàn)學生在理解洛倫茲力的計算方法時存在一定的困難，特別是對于矢量運算的抽象性。為了幫助學生克服這一難點，我在講解過程中通過具體的例子和圖示進行演示，讓學生通過實際問題來理解和應(yīng)用洛倫茲力的計算方法。

在實驗環(huán)節(jié)，我設(shè)計了電磁感應(yīng)實驗，讓學生通過實驗觀察電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)生過程，加深對電磁感應(yīng)現(xiàn)象的理解。然而，在實驗過程中，我發(fā)現(xiàn)部分學生在實驗操作和數(shù)據(jù)記錄方面存在不足。為了提高學生的實驗操作能力，我計劃在今后的教學中加強實驗操作的指導(dǎo)和訓練。

在課堂討論環(huán)節(jié)，我鼓勵學生積極參與討論，提出自己的觀點和問題。通過課堂討論，我發(fā)現(xiàn)學生在理解和應(yīng)用電磁感應(yīng)現(xiàn)象方面取得了很好的效果。然而，我也發(fā)現(xiàn)部分學生在討論中存在被動參與的情況，需要在今后的教學中進一步激發(fā)學生的主動性和積極性。

總體來說，本節(jié)課的教學效果較好，學生對磁場對運動電荷的作用力以及電磁感應(yīng)現(xiàn)象的理解和掌握程度較高。然而，在教學過程中也存在一些問題和不足，需要我在今后的教學中進行改進和提高。十、內(nèi)容邏輯關(guān)系

①磁場對運動電荷的作用力：洛倫茲力

本節(jié)課的重點知識點是磁場對運動電荷的作用力，即洛倫茲力。洛倫茲力是電磁學中的基本概念，對于理解電磁現(xiàn)象至關(guān)重要。學生需要掌握洛倫茲力的概念、公式和計算方法。

②電磁感應(yīng)現(xiàn)象

電磁感應(yīng)現(xiàn)象是本節(jié)課的另一個重點知識點。學生需要了解電磁感應(yīng)的原理和應(yīng)用，以及電磁感應(yīng)定律。

③磁場的性質(zhì)和分布