陈万君
新疆博乐市第七中学 新疆 博乐833400
一、课标要求概述：
《带电粒子在匀强磁场中的运动》是普通高中教科书物理选择性必修2第一单元《安培力与洛伦兹力》第3节内容。本节是本单元最重要的一节，也是高中物理十分重要的一节，是高考考试的高频考点，考试题型多为计算题，有时也考选择题。
二、学情分析：
学生已经学习过磁场概念、磁场力知识，为本节学习奠定一定的基础，教学时要考虑学生的实际情况，激发学生物理兴趣，夯实物理基础，督查学生学习，分层要求。教学过程教师多引导，学生多思考、多讨论、多分享，给足学生学习时间。
三、学业目标：
（一）物理观念
1.通过演示实验，知道带电粒子在匀强磁场中可做匀速直线运动、匀速圆周运动、等距螺旋运动。
2.理解带电粒子在匀强磁场中匀速圆周运动向心力的来源，会用牛顿第二定律解决问题。
3.会用向心力表达式推导半径和运动周期规律，会计算半径和运动时间。
（二）科学思维
1.通过观察、思考、归纳，建构带电粒子在匀强磁场中的运动模型。
2.会用牛顿第二定律、圆周运动的的规律推导半径和周期表达式。
（三）科学探究
1.能根据左手定则判定洛伦兹力的方向，解释洛伦兹力与运动速度垂直时带电粒子在匀强磁场中所做的运动；
2.通过观察、思考、讨论，发现问题，提出猜想，会用运动的合成与分解法，得到带电粒子在匀强磁场中的运动更多为等距螺旋运动，能设计实验验证猜想。
（四）科学态度与责任
通过观察、思考、推导、讨论、交流与分享等环节，激发学生学习内驱力，培养学生严谨认真的学习态度；
四、教学重点：
（一）能根据牛顿第二定律推导带电粒子在匀强磁场中匀速圆周运动的半径和周期表达式。
（二）会利用半径和周期规律进行简单计算。
五、教学难点：
利用运动的合成与分解方法分析等距螺旋运动。
六、突破难点方法：
（一）独立思考，讨论与交流，分析提升，交流分享
（二）教师引导，学生分析，设计实验演示。
七、教法与学法：
（一）演示法、讲授法，引导启发、跟进辅导
（二）观察、思考、讨论、推导、交流、分享
八、教学资源：教学课件，教学视频，洛伦兹力演示仪
九、教学过程：
（一）导入新课
问题1：什么是洛伦兹力？ 学生：磁场对运动电荷的作用力
教师根据学生回答情况评价
问题2：带电粒子在磁场中是否一定受洛伦力？
不一定，由洛伦兹力的计算公式为F＝qvBsinθ可知：
当θ＝90°时最大，F＝qvB；当θ＝0°或180°时最小，F＝0；
其它夹角间于最大和最小之间；
综上所述：带电粒子在磁场中洛伦兹力可以为零即带电粒子在磁场中可能不受洛伦兹力。
教师根据学生回答情况进行引导
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学生：电子受到垂直于速度方向的洛伦兹力的作用
②洛伦兹力对电子的运动有什么作用？
学生：洛伦兹力只改变速度的方向，不改变速度的大小
③有没有其他力作用使电子离开磁场方向垂直的平面？
学生：没有力作用使电子离开磁场方向垂直的平面
④洛伦兹力做功吗？学生：洛伦兹力对运动电荷不做功
教师总结：
一是要明确所研究的物理现象的条件——在匀强磁场中垂直于磁场方向运动的带电粒子；
二是分析带电粒子的受力情况，用左手定则明确带电粒子初速度与所受到的洛伦兹力在同一平面内，所以只能做平面运动；
三是洛伦兹力对运动的带电粒子不做功，它的速率不变，同时洛伦兹力的大小也不变；
四是根据牛顿第二定律，洛伦兹力使运动的带电粒子产生加速度(向心加速度)。
2.建构物理模型，创设物理情境，引导学生探究推导规律
通过“思考与讨论”，使学生理解带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨道半径r和周期T与粒子所带电荷量、质量、粒子的速度、磁感应强度有什么关系。
一带电量为q，质量为m，速度为v的带电粒子垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，其半径r和周期T为多大
问题1：什么力给带电粒子做圆周运动提供向心力？
学生：洛伦兹力给带电粒子做圆周运动提供向心力
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学生分析分享：利用运动的合成与分解法分析，当带电粒子的速度分别为垂直于B的分量v1和平行于B的分量v2，因为v1和B垂直，受到洛伦兹力qv1B，此力使粒子q在垂直于B的平面内做匀速圆周运动，v2和B平行，不受洛伦兹力，故粒子在沿B方向上做匀速直线运动，可见粒子的合运动是一等距螺旋运动。
教师再用洛伦兹力演示仪演示，学生观察再领会。
4.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动规律的简单应用
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十二、教后反思：
本课时以带电粒子垂直磁场方向进入匀强磁场所做运动作为研究主题，首先设问会做什么运动？引入新课，引发学生思考，分析推导，短时讨论，有少数学生得到：带电粒子做匀速圆周运动。一位学生站起来给大家分析后，大家都明白了。通过洛伦兹力演示仪对学生分析得出的粒子运动进行验证演示，实验可视性很好。
接着抛出运动规律的问题：粒子所做圆周运动的向心力来自于什么力，决定圆运动半径、周期的因素有哪些？问题启发，激起了学生学习的欲望。积极猜想影响运动半径、周期的因素，在教师创设的物理情境下，学生开始独立思考、分析推理，带电粒子在匀强磁场中匀速圆周运动的向心力来自于洛伦兹力，洛伦兹力提供了向心力，列出牛顿第二定律等式，推出半径规律。结合圆周运动的线速度与周期的关系式推导出周期规律。
然后在讨论当带电粒子不垂直磁场方向进入磁场将做什么运动？通过教师引导启发，个别学生首先想到了类似弹簧形状的运动，借助运动的分解与合成，经过推理，其他学生也理解了这种运动，最后用洛伦兹力演示仪展示了这种运动，较好的突破了难点。
教学启示：课堂教学教师要全面关注学生，及时引导、辅导，充分发挥小组小老师讲解、辅导，鼓励学生上台分享学习成果。课前、课中、课后，全面了解学生的学情，这对精准指导学生物理学习是非常重要的。