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《洛伦兹力的应用—回旋加速器》教学设计
以6人为小组,思考讨论,呈现在大卡上,悬挂到教室墙边的绳子上
提出适度开放问题,启发利用已有知识设计方案来解决区分电性问题,充分唤醒学生已有知识,在原有基础上不断生长,诱导了学生无穷的创造力。
换个角度学习知识,以前都是采用宣讲的方法,告诉学生利用偏转磁场、偏转电场可测带电粒子电性,让学生通过带电粒子的运动轨迹判断电性。
2:带电粒子的速度方向垂直于磁场方向将做什么运动?
3:推导出在B⊥v情况下的两个重要公式
4:除磁场外,什么“场”对电荷也有力的作用,列举这种“场”对电荷作用的典型情况
关于教学策略选择的阐述
本节课采用学生课前预习、课堂中组成学习小组、板卡互动(EEPO模式)、探究式教学等方法相结合。
课堂教学过程设计思路
1、
理解
理解运动电荷垂直进入匀强磁场时,电荷在洛仑兹力的作用下做匀速圆周运动。
2、
理解
了解带电粒子在磁场中偏转规律在现代科学技术中的应用,了解高能物理领域中的科技发展状况。
3、
应用
能应用所学知识解决电场、磁场的简单的综合问题
项目
内容
解决措施
教学重点
掌握运动电荷在磁场中圆周运动的半径和周期的计算公式以及运用公式分析各种实际问题。
本次教学换个角度处理这个问题,让学生自己设计方案区分电性,开阔了学生的思路,提高了学生学习兴趣
教师选择小组发言、点评,
该组代表到本组大卡前阐述本小组设计方案,其他同学倾听
学生交流的过程也是相互学习的过程,既给学生提供充分展示自己的机会,又使聆听的学生从别人的设计中得到有益的启发,使学生充分认识到合作与交流的重要性。
与本节
(课)相关
的学生特
征的分析
从学生角度看,学生已基本掌握洛伦兹力的相关知识,本节的探究活动采用的是提出适度开放问题,启发利用公式、设计仪器方案来解决带电粒子在电场、磁场中运动问题,充分唤醒学生已有知识,在原有基础上不断生长,诱导了学生无穷的创造力。
知识点学习目标描述
知识点
编号
学习目
标层次
具体描述语句
教师引导一:先展示图片(偏转磁场、偏转电场、加速电场)引导:人类设计不会凭空设计,都要根据已有知识设计,现在元部件就这么多,怎么设计?
教师引导二:设计方案不唯一
教师加入学生的小组讨论之中,倾听学生的思路,适时点拨。
在学生的交流过程中,教师适时提出学生设计或交流时忽略的问题,如:正负电荷在你设计的场中怎么走?你们怎样从而区分出正负点,或者不带电?
观看课件几张图片关于“19世纪末科学家发现大量微观带电粒子”
观看
在自然导入洛伦兹力的在科技反面应用的同时,渗透物理学史,有助于激发学生学习物理的兴趣
提出问题:我们要研究微观带电粒子,就是要研究它们的电性、速度、荷质比等,现在我们先从最简单的入手,怎么研究电性?
思考
引入洛伦兹力的第一个应用
牛刀小试---设计方案:设计能测定运动电荷电性的方案
本节(课)
教学内容
的分析
教材是在学生学习了洛伦兹力的基础上,通过对物理科学研究中常用仪器的原理分析,进一步学习洛伦兹力的应用。本课时教学内容主要是对磁场控制带电粒子的偏转,电场控制带电粒子的加速这个概念的建立,应把各种仪器中电场力、磁场力的作用分析为本节教学的重点。由于涉及的物理仪器较大型抽象,无配套实验仪器,并且概念内涵较深、外延较广,涉及边界条件、临界关系等,学生往往难以理解,所以应采用多种教学方法结合,想方设法激发学生学习的兴趣。
本节(课)
教学目标
(1)、知识与技能目标
①知道利用磁场控制带电粒子的偏转
②理解回旋加速器的工作原理
(2)、 过程与方法目标
①通过分组合作学习重点内容
②经历设计实验原理的过程,从已有知识积累尝试初步设计
(3)、 情感态度和价值观目标
①激发学生创造性学习的热情
②培养学生良好的合作能力和创新能力
③激发学生对物理发展新动态的兴趣和对技术设计的热爱
教学
环节
教师的活动
学生的活动
设计意图、理论依据
导入
新课
复习提问:1、什么是洛伦兹力?
2、带电粒子在磁场中是否一定受洛伦兹力?
下面我们通过完成标准型平台回顾关于带电粒子在匀强磁场中的运动
回答:1、磁场对运动电荷的作用力
2、不一定
通过简单的快问快答,让学生尽快进入状态,并且引出预习内容。
学习
新知
搭建标准型平台:
课堂教学设计表
课程名称:洛伦兹力的应用—回旋加速器
单位(学校)梧州市第八中学
章节名称
洛伦兹力的应用—回旋加速器
学时
1
依据准
课程标准:
本节介绍洛伦兹力在实际中的广泛应用,这些应用在物理科学研究中起着重要的作用。本节经历观察物理现象,根据要求初步设计实验原理的过程,并从自身的设计中发现问题,有初步提出问题的能力。要求学生通过自己的探究和分析获得知识。回旋加速器的原理是探究重点。
预习回答:关于带电粒子的相关问题?(不计重力)
向度1:电荷的速度方向平行于磁场方向将做什么运动?
向度2:电荷的速度方向垂直于磁场方向将做什么运动?
向度3:推导出在B⊥v情况下的两个重要公式
向度4:除磁场外,什么“场”对电荷也有力的作用,列举这种“场”对电荷作用的典型情况
以6人小组为单位,至少选三个向度,顺时针交互预习情况,再总结呈现在大卡上,悬挂到教室墙边的绳子上
以反映学科发展新动态的大型强子对撞视频引出,提出适度开放问题,启发利用公式
教学难点
理解粒子在匀强磁场中的圆周运动周期大小与速度大小无关。
解决回旋加速器中的交变电场频率问题,将强调这个难点
学生课前
需要做的
准备工作
课前让学生预习完成“关于带电粒子的相关问题”
1:带电粒子的速度方向平行于磁场方向将做什么运动?
教师选择小组发言、点评
该组代表到本组大卡前阐述本小组答案,其他同学倾听
采用EEPO平台设计中的大卡张贴,让学生可以看到每组的答案,增加知识点的强化次数
介绍洛伦兹力演示仪
(1)不加磁场时,电子束的径迹;
(2)加垂直纸面向外的磁场时,电子束的径迹;
观看,得到验证
之前学生均从受力分析得到电荷运动情况
教师演示,学生观察实验现象,验证自己的预测是否正确。
搭建EEPO平台,设计多向度问题,让学生可以有选择权去完成自己认为可以完成的问题。
组成学习小组培养学生良好的合作能力,小组成员先交互再总结增加关键知识点的强化次数。
上节课已经学习洛伦兹力的知识,因此前三个问题都可以从受力分析得到答案,同时强化对两个重点公式的记忆,第四个问题是让学生复习这节课将用到的电场的相关知识。