2024-2025學(xué)年高中物理第3章磁場(chǎng)第6節(jié)洛倫茲力與現(xiàn)代技術(shù)說(shuō)課稿粵教版選修3-1授課內(nèi)容授課時(shí)數(shù)授課班級(jí)授課人數(shù)授課地點(diǎn)授課時(shí)間教學(xué)內(nèi)容教材：粵教版選修3-1高中物理

章節(jié)：第3章磁場(chǎng)第6節(jié)洛倫茲力與現(xiàn)代技術(shù)

本節(jié)課主要講述洛倫茲力及其在現(xiàn)代技術(shù)中的應(yīng)用。通過(guò)學(xué)習(xí)洛倫茲力的大小、方向和作用效果，使學(xué)生理解電磁場(chǎng)中帶電粒子所受的洛倫茲力規(guī)律。同時(shí)，探討洛倫茲力在電子器件、粒子加速器等領(lǐng)域的應(yīng)用，提高學(xué)生對(duì)物理學(xué)與現(xiàn)代科技結(jié)合的認(rèn)識(shí)。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生以下核心素養(yǎng)：首先，通過(guò)探究洛倫茲力的規(guī)律，提升學(xué)生的科學(xué)探究能力；其次，通過(guò)分析洛倫茲力在現(xiàn)代技術(shù)中的應(yīng)用，增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)思維和創(chuàng)新能力；最后，通過(guò)結(jié)合實(shí)際案例，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理學(xué)科與科技發(fā)展的聯(lián)系的理解，提高其社會(huì)責(zé)任感和科技素養(yǎng)。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識(shí)：

學(xué)生在本節(jié)課之前已經(jīng)學(xué)習(xí)了電荷、電場(chǎng)、電勢(shì)等基本概念，并對(duì)電磁場(chǎng)的基本性質(zhì)有所了解。他們已經(jīng)具備了一定的物理實(shí)驗(yàn)操作能力和數(shù)據(jù)處理能力，能夠運(yùn)用物理公式進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：

高中學(xué)生對(duì)物理學(xué)科普遍持有濃厚興趣，尤其對(duì)電磁學(xué)部分表現(xiàn)出較高的熱情。他們具備較強(qiáng)的邏輯思維能力和抽象思維能力，能夠通過(guò)分析、歸納總結(jié)出物理規(guī)律。學(xué)習(xí)風(fēng)格上，學(xué)生既有喜歡通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究物理現(xiàn)象的，也有偏好通過(guò)公式推導(dǎo)理解物理理論的。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

學(xué)生在學(xué)習(xí)洛倫茲力時(shí)，可能會(huì)遇到以下困難和挑戰(zhàn)：一是洛倫茲力公式的推導(dǎo)和理解；二是洛倫茲力方向判斷的準(zhǔn)確性；三是洛倫茲力在實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用。此外，學(xué)生可能對(duì)洛倫茲力與現(xiàn)代技術(shù)結(jié)合的理解不夠深入，難以將理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合。因此，教師在教學(xué)中應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生克服這些困難，提高他們的學(xué)習(xí)效果。教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：

1.講授法：通過(guò)系統(tǒng)的講解洛倫茲力的基本概念和規(guī)律，幫助學(xué)生建立起完整的知識(shí)框架。

2.討論法：引導(dǎo)學(xué)生就洛倫茲力在現(xiàn)代技術(shù)中的應(yīng)用進(jìn)行討論，激發(fā)學(xué)生的思考和創(chuàng)新意識(shí)。

3.實(shí)驗(yàn)法：通過(guò)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親身體驗(yàn)洛倫茲力的作用，加深對(duì)理論知識(shí)的理解。

教學(xué)手段：

1.多媒體演示：利用動(dòng)畫和視頻展示洛倫茲力的產(chǎn)生和作用過(guò)程，直觀形象地輔助教學(xué)。

2.互動(dòng)軟件：借助教學(xué)軟件進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中探究洛倫茲力的規(guī)律。

3.網(wǎng)絡(luò)資源：利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)提供相關(guān)資料，拓寬學(xué)生的視野，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教學(xué)過(guò)程一、導(dǎo)入新課

（教師）同學(xué)們，上一節(jié)課我們學(xué)習(xí)了磁場(chǎng)的基本概念和性質(zhì)，今天我們將繼續(xù)探索磁場(chǎng)中的另一個(gè)重要現(xiàn)象——洛倫茲力。請(qǐng)大家回顧一下磁場(chǎng)的基本性質(zhì)，思考一下磁場(chǎng)對(duì)電荷的作用。

（學(xué)生）老師，磁場(chǎng)的基本性質(zhì)包括磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁通量等，磁場(chǎng)對(duì)電荷的作用是通過(guò)洛倫茲力實(shí)現(xiàn)的。

（教師）很好，同學(xué)們已經(jīng)對(duì)磁場(chǎng)有了初步的了解。今天我們將深入探討洛倫茲力的產(chǎn)生、大小、方向和作用效果，以及它在現(xiàn)代技術(shù)中的應(yīng)用。

二、新課講授

（一）洛倫茲力的產(chǎn)生

（教師）同學(xué)們，洛倫茲力是磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力。當(dāng)電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)受到洛倫茲力的作用。現(xiàn)在，請(qǐng)同學(xué)們思考：洛倫茲力的產(chǎn)生條件是什么？

（學(xué)生）老師，洛倫茲力的產(chǎn)生條件是電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)。

（教師）正確。那么，洛倫茲力的方向是如何確定的呢？

（學(xué)生）老師，洛倫茲力的方向可以通過(guò)左手定則來(lái)判斷。

（教師）很好，左手定則是判斷洛倫茲力方向的重要工具。現(xiàn)在，讓我們通過(guò)一個(gè)實(shí)例來(lái)驗(yàn)證左手定則。

（教師）在這個(gè)實(shí)例中，有一個(gè)帶正電的粒子在垂直于磁場(chǎng)方向的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)。請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)左手定則，判斷洛倫茲力的方向。

（學(xué)生）老師，根據(jù)左手定則，洛倫茲力的方向是垂直于粒子的運(yùn)動(dòng)方向和磁場(chǎng)方向的。

（教師）正確。接下來(lái)，我們來(lái)探討洛倫茲力的大小。

（二）洛倫茲力的大小

（教師）洛倫茲力的大小可以用以下公式表示：F=qvBsinθ。其中，F(xiàn)是洛倫茲力的大小，q是電荷量，v是電荷的速度，B是磁感應(yīng)強(qiáng)度，θ是電荷運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向的夾角。請(qǐng)同學(xué)們分析一下，影響洛倫茲力大小的因素有哪些？

（學(xué)生）老師，影響洛倫茲力大小的因素有電荷量、電荷速度、磁感應(yīng)強(qiáng)度和夾角。

（教師）很好，同學(xué)們已經(jīng)掌握了洛倫茲力大小的計(jì)算方法。現(xiàn)在，請(qǐng)同學(xué)們嘗試計(jì)算一個(gè)實(shí)例中的洛倫茲力大小。

（三）洛倫茲力的作用效果

（教師）洛倫茲力對(duì)帶電粒子的作用效果主要有兩個(gè)方面：一是改變粒子的運(yùn)動(dòng)方向，二是改變粒子的動(dòng)能。請(qǐng)同學(xué)們思考一下，洛倫茲力是如何改變粒子的運(yùn)動(dòng)方向的？

（學(xué)生）老師，洛倫茲力通過(guò)垂直于粒子運(yùn)動(dòng)方向的力，使粒子做圓周運(yùn)動(dòng)。

（教師）正確。接下來(lái)，我們通過(guò)一個(gè)實(shí)例來(lái)驗(yàn)證洛倫茲力對(duì)粒子運(yùn)動(dòng)方向的影響。

（四）洛倫茲力在現(xiàn)代技術(shù)中的應(yīng)用

（教師）洛倫茲力在現(xiàn)代技術(shù)中有著廣泛的應(yīng)用。例如，在粒子加速器中，洛倫茲力可以使帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)加速；在電子器件中，洛倫茲力可以用來(lái)控制電子的運(yùn)動(dòng)方向，實(shí)現(xiàn)信息傳輸?shù)裙δ?。?qǐng)同學(xué)們舉例說(shuō)明洛倫茲力在現(xiàn)代技術(shù)中的應(yīng)用。

（學(xué)生）老師，洛倫茲力在粒子加速器中的應(yīng)用可以用來(lái)加速帶電粒子，提高其能量；在電子器件中的應(yīng)用可以用來(lái)控制電子的運(yùn)動(dòng)方向，實(shí)現(xiàn)信息傳輸。

三、課堂練習(xí)

（教師）同學(xué)們，現(xiàn)在我們來(lái)做一個(gè)課堂練習(xí)。請(qǐng)根據(jù)以下條件計(jì)算洛倫茲力的大小和方向。

（學(xué)生）老師，我需要知道電荷量、速度、磁感應(yīng)強(qiáng)度和夾角。

（教師）很好，請(qǐng)同學(xué)們獨(dú)立完成這個(gè)練習(xí)。

四、課堂總結(jié)

（教師）同學(xué)們，今天我們學(xué)習(xí)了洛倫茲力的產(chǎn)生、大小、方向和作用效果，以及它在現(xiàn)代技術(shù)中的應(yīng)用。通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們了解到洛倫茲力在磁場(chǎng)中對(duì)帶電粒子的作用，以及它在科技領(lǐng)域的應(yīng)用。希望大家能夠?qū)⑦@些知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際生活中，提高自己的科學(xué)素養(yǎng)。

（學(xué)生）老師，我明白了。洛倫茲力在磁場(chǎng)中對(duì)帶電粒子的作用是非常重要的，它在現(xiàn)代技術(shù)中也有著廣泛的應(yīng)用。

五、課后作業(yè)

（教師）同學(xué)們，課后請(qǐng)完成以下作業(yè)：

1.復(fù)習(xí)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，整理筆記。

2.閱讀教材相關(guān)章節(jié)，加深對(duì)洛倫茲力的理解。

3.思考洛倫茲力在科技領(lǐng)域的其他應(yīng)用，并撰寫一篇小論文。

（學(xué)生）好的，老師。我們一定會(huì)認(rèn)真完成課后作業(yè)。教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-《電磁學(xué)原理》：這本書詳細(xì)介紹了電磁學(xué)的基本原理，包括電荷、電場(chǎng)、磁場(chǎng)和電磁波等內(nèi)容，對(duì)于深入理解洛倫茲力的本質(zhì)和應(yīng)用有很好的幫助。

-《現(xiàn)代物理實(shí)驗(yàn)》：書中包含了一系列電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生更直觀地理解洛倫茲力的作用，如粒子在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)、霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)等。

-《電磁學(xué)在現(xiàn)代科技中的應(yīng)用》：這本書探討了電磁學(xué)在通信、電子技術(shù)、能源等領(lǐng)域中的應(yīng)用，為學(xué)生展示了洛倫茲力在現(xiàn)代科技中的實(shí)際應(yīng)用。

2.拓展建議：

-閱讀電磁學(xué)經(jīng)典著作：推薦學(xué)生閱讀如麥克斯韋的《電磁理論》等經(jīng)典著作，了解電磁學(xué)的發(fā)展歷程和洛倫茲力理論的貢獻(xiàn)。

-參觀科技展覽：鼓勵(lì)學(xué)生參觀科技博物館或電子展覽，實(shí)地觀察洛倫茲力在粒子加速器、磁懸浮列車等高科技設(shè)備中的應(yīng)用。

-開展小組研究：組織學(xué)生開展關(guān)于洛倫茲力在日常生活或現(xiàn)代科技中的應(yīng)用的小組研究項(xiàng)目，如研究磁懸浮技術(shù)、電磁波通信等。

-觀看科普視頻：推薦學(xué)生觀看一些關(guān)于電磁學(xué)的科普視頻，如TED演講、科學(xué)紀(jì)錄片等，以圖文并茂的方式加深對(duì)洛倫茲力的理解。

-制作教學(xué)模型：指導(dǎo)學(xué)生利用簡(jiǎn)單的材料制作洛倫茲力的教學(xué)模型，如使用條形磁鐵和鐵屑展示洛倫茲力的分布，增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力和空間想象力。

-利用在線教育資源：鼓勵(lì)學(xué)生利用在線教育平臺(tái)上的電磁學(xué)課程和互動(dòng)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和探究。

-探討洛倫茲力與相對(duì)論的關(guān)系：引導(dǎo)學(xué)生思考洛倫茲力與愛因斯坦的相對(duì)論之間的聯(lián)系，探討相對(duì)論對(duì)電磁學(xué)理論的影響。

-分析電磁場(chǎng)與量子力學(xué)的關(guān)系：介紹電磁場(chǎng)在量子力學(xué)中的作用，探討電磁場(chǎng)與量子力學(xué)的基本原理之間的關(guān)系。內(nèi)容邏輯關(guān)系①洛倫茲力的定義與產(chǎn)生條件：

-定義：磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力。

-產(chǎn)生條件：電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)。

②洛倫茲力的大小與方向：

-大小：F=qvBsinθ。

-方向：通過(guò)左手定則確