1、课程课堂教学设计课题名称 带电粒子与载流导线在磁场中所受的力以及运动授课学时 2 学时 课程 大学物理（2） 设计者 陈芝使用教材普通高等教育“十一五”国家级规划教材物理学教程（第二版）下册，马文蔚 周雨青 解希顺编，高等教育出版社。教学内容1、带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力。2、带电粒子在磁场中的运动，并分三种情况讨论。3、磁聚焦现象。4、载流导线在磁场中所受的安培力。5、磁场对载流线圈作用的力矩，并分三种情况讨论载流线圈在磁场中的转动。教学目标一、专业能力：培养学生的物理思维和物理研究方法、严谨求实的物理科学态度以及开拓创新的物理探索精神，以提高学生的物理综合科学素养。二、方法能力：1、掌
2、握并巩固的微元法，用以求解最一般情况下的物理量。2、掌握并巩固利用右手螺旋定则确定叉乘的方向。3、掌握取夹角的特殊值分情况讨论的方法。三、知识与技能：1、掌握洛伦兹力公式，能够应用该公式计算出带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力的大小，并能够利用右手螺旋定则确定洛伦兹力的方向。2、能够分三种情况讨论带电粒子在磁场中的运动，掌握带电粒子在磁场中运动的回旋半径、回旋周期与螺距公式。3、了解磁聚焦现象。4、掌握安培定律，能够应用该公式计算出载流导线在磁场中所受的安培力的大小，并能够利用右手螺旋定则确定安培力的方向。5、理解磁场对载流线圈作用的力矩，并能够分三种情况讨论载流线圈在磁场中的的转动。四、过程与方
3、法：在探索带电粒子与载流导线在磁场中所受的力的过程中，体会分析问题的方法，理解公式的推导，并在理解的基础上牢记公式。五、情感态度与价值观：1、通过引导学生积极思考，动手演示，激发学生的学习兴趣。2、培养学生的归纳总结能力和应用意识。3、在运用物理知识解答问题的活动中获取成功的体验，建立学习的自信心。教材分析本节课的内容是教材的11.7 和11.8，这两节是第 11 章恒定的磁场的重要章节，学习之前必须有前面章节知识的基础，必须理解并掌握磁场的性质与磁感应强度的求解，本两节在该基础上进一步研究在磁场中所受的力以及运动，它在教材中处于非常重要的地位。学情分析学生在中学物理中就学过洛伦兹力和安培力以
4、及在力的作用下的运动，并且是教学和考试的重点。学生对本次课的内容比较熟悉并具有一定的基础，但是中学学习的是很特殊的情况，而大学学习的是最一般的情况，这就要求学生掌握大学物理中最基本最普遍的方法微元法，也要求学生具备基本的微积分数学的运算能力，然而这两种方法恰恰是学生的薄弱环节。这两种学习方法是贯穿整个大学物理的教学中的，只有通过反复的讲解与练习达到掌握的目的。教学重点难点教学重点：带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力与运动；载流导线在磁场中所受的安培力。教学难点：非均匀磁场中成任意形状的载流导线所受的安培力的计算。教学策略选择课 型 新 授 课 练 习 课 实 验 (实 践 )课 复 习 课 讲 评
5、 课学习内容呈现方式 基于主题的 基于案例的 基于问题的 基于项目的教学模式 传递接受模式 探究发现模式问题解决模式自主体验模式 学习活动方式 集体化学习 个别化学习 合作式学习 协作式学习 教学环境 普通教室 多媒体教室 网络教室 移动网络教室自定义教学过程设计教学环节教师的活动 学生的活动教学媒体(资源)的作用和运用设计意图、依据旧课复习（5 分钟）复习上一次课的内容：1、磁感应线的特性2、磁通量： SedB3、高斯定理：通过任意闭合曲面的磁通必为零 0Sd4、安培环路定理： 内IlBL0跟随教师回忆上次课的内容黑板板书目的是复习与巩固上次课的内容，达到温故而知新的目的。让学生回顾中学学过
6、的洛伦兹力公式，以及粒子在力的作用下的怎样运动学生回答：洛伦兹力 ，qvBF粒子作匀速圆周运动告知学生在特殊条件qvBF下才成立，引入一般条件下洛伦兹力应等于多大？运动又怎样？激发学生探究欲望。新课导入（3 分钟）让学生回顾中学学过的安培力公式，以及载流线圈在磁场中的怎样运动学生回答：安培力 ，载BILF流线圈在磁场中转动告知学生在特殊条件BILF下才成立，引入一般条件下安培力应等于多大？运动又怎样？激发学生探究欲望。洛伦兹力应为，大小为BvqF学生观察，积极思考，学生参与到教师教学中去，黑板作图并板书，方向用右手演示教师的引导与归纳，是学生知识的形成过程，使学生，方向利用右手螺qvBF旋定则
7、确定。按 角分三种情况讨论粒子的运动。然后引入一个应用：磁聚焦。教师提问学习回答。理解并掌握洛伦兹力及其应用。给出安培定律，大小为LBlIdF，方向利用sin右手螺旋定则确定。分两种情况讨论。学生观察，积极思考，学生参与到教师教学中去，教师提问学习回答。黑板作图并板书，方向用右手演示教师的引导与归纳，是学生知识的形成过程，使学生理解并掌握安培力及其应用。新课讲授（45 分钟）分析推导磁场对载流线圈作用的力矩公式= ，大小BeISMnm，方向利用右si手螺旋定则确定。按 角分三种情况讨论载流线圈的转动。学生观察，积极思考，学生参与到教师教学中去，教师提问学习回答。黑板作图并板书，方向用右手演示教
8、师的引导与归纳，是学生知识的形成过程，使学生理解并掌握载流线圈所受力矩及其应用。巩固练习（30 分钟）讲解教材第 105 页的两个例题，讲解之前让学生自己先练习。观察学生能否正确解答，不能的话问题所在？然后教师讲解选两个学生到黑板上来解答例题，其他学生在下面用草稿纸解答。教师解决时积极思考自己的问题所在。黑板作图并板书，方向用右手演示通过例题加强对知识的应用与练习。课堂小结（5 分钟）对本次课进行归纳总结学生观察，与教师一起归纳总结画龙点睛，使学生巩固并掌握本次课的重点。作业 教材 P125 11-18 11-22 课后写在作业本 进一步加强对布置（2 分钟）上，下次课上交 知识的应用与练习，
9、以促进知识的保持和迁移。板书设计11.7 带电粒子在磁场中的运动1、洛伦兹力： BvqF大小： 方向：右手螺旋定则sin2、运动讨论：（1） ，即 ， ，粒子做匀速直线运动。0vB0vqF（2） ，即 ， ，粒子作匀速圆周运动。回旋半径 回旋周期qmvRqBmT2（3） 与 成任意 角， ，粒子做螺旋运动。vBvsinF螺距 qTh|23、磁聚焦11.8 载流导线在磁场中所受的力1、安培定律： LBlIdF大小： 方向：右手螺旋定则sin讨论：（1）均匀磁场，直电流： BILFsin（2）均匀磁场，直电流， ：例 1 教材 P105 例 1例 1 教材 P105 例 22、磁场对载流线圈作用的力矩： =BeISMnm大小： 方向：右手螺旋定则sinBISM讨论：（1） ，即线圈平面与 垂直， ，稳定平衡。00（2） ，即线圈平面与 平行， 达最大。BIS（3） ， ，不稳定平衡。当线圈受某一扰动后会偏离此位置，而稳定在 的平衡位置。0
