14.4《洛伦兹力》教案
《洛伦兹力 第1课时》示范课教学设计【物理鲁科版高中选择性必修第二册(新课标)】
作用效果
只改变电荷运动的速度方向，不改变速度大小
既可以改变电荷运动的速度大小，也可以改变电荷运动的方向
做功特点
永不做功
可做功，也可不做功
【典型例题】
例1.试判断图中的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向，其中垂直于纸面指向纸里的是( )
ABCD
解析：根据左手定则可以判断，选项A中的负电荷所受的洛伦兹力方向向下；选项B中的负电荷所受的洛伦兹力方向向上；选项C中的正电荷所受的洛伦兹力方向垂直于纸面指向纸外；选项D中的正电荷所受的洛伦兹力方向垂直于纸面指向纸里，D正确。
教师提问：当运动电荷的速度v的方向与磁感应强度B的方向的夹角为θ时，该怎么处理呢？
学生回答：把速度正交分解
教师活动：如图，引导学生分析计算，投影学生作答情况，发现洛伦兹力f＝qvBsinθ。
教师提问：还有其他方法吗？（提示：参考安培力的处理方法）
学生回答：把磁感应强度正交分解。
教师活动：引导学生画图，分析计算，投影学生作答情况，发现洛伦兹力f＝qvBsinθ，可见，两种分解方法都可以。
(2)当小球对斜面压力为零时，有
mgcosα＝qvB
得小球此时的速度为v＝
由于小球沿斜面方向做匀加速运动，加速度为a＝gsinα
由匀变速直线运动的位移公式v2＝2ax
得x＝ 。
答案：(1)带正电 (2)
五、课堂小结
教师口述：磁场对运动电荷的作用力称为洛伦兹力。研究表明，电荷的速度方向与磁场方向平行时，所受到的洛伦兹力为零。在磁感应强度为B的匀强磁场中，电荷量为q的电荷以速度v垂直于磁场的方向运动时，所受到的洛伦兹力
教师提问：公式中各个量的单位分别是什么呢？
学生回答：电荷量的单位为库伦（C），速度v的单位为米每秒（m/s），磁感应强度B的单位为特斯拉（T），洛伦兹力f的单位为牛顿(N)。
洛伦兹力教案
《洛伦兹力》教学设计南阳中学雷伟【教学目标】一、知识与技能1．理解洛仑兹力与安培力的关系。
2．会应用左手定则判断洛仑兹力的方向。
3．掌握洛仑兹力大小的公式。
二、过程与方法经历由宏观现象推知微观机制的严谨的推理过程。
通过实验探究、理论推导教会学生分析洛仑兹力的方向及大小的方法。
三、情感态度与价值观体会物理学的逻辑美、规律的统一美。
联系生活、感受自然奇观。
【教学过程】实验2：阴极射线管。
结论：垂直B 与V ，左手定则。
巩固练习三、探究洛仑兹力的大小实验3：洛仑兹力的大小与B 的方向、V 的方向有关。
1．B 与V 平行或V=0 结论：2．B 与V 垂直若有一段长度为L 的通电导线，横截面积为S ，单位体积中含有的自由电荷数为n ，每个自由电荷的电量为q ，定向移动的平均速率为v ，将这段导线垂直于磁场方向放入磁感应强度为B 的磁场中。
教师：这段导体所受的安培力为多大？学生：F 安=BIL教师：电流强度I 的微观表达式是什么？学生：I 的微观表达式为I =nqSv 教师：这段导体中含有多少自由电荷数？学生：这段导体中含有的电荷数为nLS 。
教师：每个自由电荷所受的洛伦兹力大小为多大？学生：安培力可以看作是作用在每个运动上的洛伦兹力F 的合力，这段导体中含有的自由电荷数为nLS ，所以qvB nLSnqvSLBnLS BIL nLSF F ====安洛 3．B 与V 夹角为θ教师：当运动电荷的速度v 方向与磁感应强度B 的方向不垂直时，设夹角为θ，则电荷所受的洛伦兹力大小为多大？提问：B 与V 夹角为θ怎么办？操作实验2验证方向实验3验证第四题中电荷不受力洛仑兹力的大小与B 的方向V 的方向有关。
推导： 交流推导：分解V 交流。
洛伦兹力教案
洛伦兹力教案[教学目标]（一）知识与技能1、知道什么是洛伦兹力2、利用左手定则会判断洛伦兹力的方向。
3、掌握垂直进入磁场方向的带电粒子，受到洛伦兹力大小的计算。
（二）过程与方法1.通过观察电子束在磁场中的偏转研究洛伦兹力的方向，给学生一个直观的认识2.对比安培力与洛伦兹力，从理论上导出洛伦兹力公式，认识科学探究方法的多样性，并培养学生的迁移能力（三）情感态度与价值观1.实验观察得知洛伦兹力的存在，培养实事求是的科学态度2.总结得出洛伦兹力的大小的公式，养成严密推理的科学作风[教学重点]1、利用左手定则会判断洛伦兹力的方向。
2、掌握垂直进入磁场方向的带电粒子，受到洛伦兹力大小的计算。
[教学难点]洛伦兹力方向的判断[教学方法]启发法、实验观察结合讲解法、讨论法、分析推理法[课时课型]一课时、新课。
[教学过程]（一）复习提问教师：1、磁场对通电导线的作用力叫什么？2、方向如何判断？3、怎么计算安培力的大小？学生：1、安培力2、伸开左手，使拇指跟四指垂直且与手掌在同一平面内；把手放入磁场中，让磁感线从掌心进入，四指指向电流方向，那么大拇指指向安培力方向．3、F=BIL ( V⊥B）； F= 0 ( V∥B）（二）引入新课1、安培力的启示2、讲解实验：观察阴极射线（电子束）在磁场中发生明显的偏转现象结论：磁场对运动电荷有作用力（三）进行新课一、洛仑兹力1、定义：磁场对运动电荷的作用力叫做洛伦兹力．2、洛伦兹力与安培力的联系：安培力是洛伦兹力的宏观表现．洛伦兹力是安培力的微观本质．如：电流是宏观表现，运动电荷是微观本质一、洛仑兹力的方向1、判断方法---左手定则教师：根据洛伦兹力与安培力的联系下面讨论左手定则是否可以用来判断洛仑兹力的方向学生总结：正电荷成立负电荷不成立但仍能使用左手定则内容及说明2、与安培力对比总结出洛仑兹力的方向规律（1）F洛⊥v且F洛⊥B所以说洛伦兹力垂直于B与v组成的平面但B与v不一定垂直（2） F洛与 v方向保持垂直导致洛伦兹力对运动电荷不做功只改变运动电荷的速度方向，不改变运动电荷的速度大小，不改变动能一、洛仑兹力的大小教师讲解：1、通过大量实验，人们归纳出：当电荷的运动方向与磁感应线垂直时，洛伦兹力F与运动粒子的带电量q、运动速度v以及磁感应强度B的大小成正比，最后化简为公式： F=qvB2、公式: F=qvB3、规律【例题1】判断图中带电粒子所受洛伦兹力的方向：【例题2】已知一个质子速率5×107m/s，沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度B=2T的匀强磁场中，质子受的洛伦兹力为多大？解：F=qvB=1.6ⅹ10-11N（四）课时小结教师提问，学生总结回答各项内容（五）巩固与练习：题签（六）板书设计。
《洛伦兹力与现代技术》教案
《洛伦兹力与现代技术》教案第一章：洛伦兹力的概念1.1 导入：通过介绍洛伦兹力的发现背景，激发学生的学习兴趣。
1.2 讲解洛伦兹力的定义和计算公式。
1.3 分析洛伦兹力在不同情况下的作用效果。
1.4 案例分析：磁铁和电流之间的洛伦兹力作用。
1.5 互动环节：学生分组讨论，分享对洛伦兹力的理解。
第二章：洛伦兹力在现代技术中的应用2.1 导入：介绍洛伦兹力在现代技术领域的重要性。
2.2 讲解洛伦兹力在电机和发电机中的应用。
2.3 分析洛伦兹力在电磁感应中的作用。
2.4 案例分析：洛伦兹力在磁悬浮列车中的应用。
2.5 互动环节：学生分组讨论，分享对洛伦兹力应用的理解。
第三章：洛伦兹力在电子设备中的影响3.1 导入：介绍洛伦兹力对电子设备的影响。
3.2 讲解洛伦兹力对电子运动的影响。
3.3 分析洛伦兹力在电子设备中的作用。
3.4 案例分析：洛伦兹力在液晶显示器中的作用。
3.5 互动环节：学生分组讨论，分享对洛伦兹力影响的看法。
第四章：洛伦兹力在现代交通技术中的应用4.1 导入：介绍洛伦兹力在现代交通技术中的应用。
4.2 讲解洛伦兹力在磁悬浮列车中的应用。
4.3 分析洛伦兹力在电动车中的作用。
4.4 案例分析：洛伦兹力在磁悬浮列车中的悬浮和导向作用。
4.5 互动环节：学生分组讨论，分享对洛伦兹力在交通技术中应用的看法。
第五章：洛伦兹力在现代通信技术中的应用5.1 导入：介绍洛伦兹力在现代通信技术中的应用。
5.2 讲解洛伦兹力在电磁波传播中的作用。
5.3 分析洛伦兹力在无线电通信中的重要性。
5.4 案例分析：洛伦兹力在手机通信中的作用。
5.5 互动环节：学生分组讨论，分享对洛伦兹力在通信技术中应用的看法。
第六章：洛伦兹力在粒子加速器中的应用6.1 导入：介绍洛伦兹力在粒子加速器中的重要作用。
6.2 讲解洛伦兹力在粒子轨迹控制中的作用。
6.3 分析洛伦兹力在粒子加速过程中的影响。
6.4 案例分析：洛伦兹力在大型强子对撞机中的作用。
公开课洛伦兹力教案
5.5探究洛伦兹力第一课时知识与技能目标1、通过实验探究，认识洛伦兹力，会判断洛伦兹力的方向；2、理解洛伦兹力的推导过程，会计算洛伦兹力的大小。
过程与方法观察实验现象，思考总结洛伦兹力的左手定则；理论推导→洛伦兹力的大小情感态度价值观让学生亲身感受物理科学探究活动，理论推导学习物理。
教学过程让学生观察多媒体中有趣的极光现象（磁场对电粒子作用形成）地球：大磁体太空存在一些高速带电粒子复习：学习安培力：磁场对电流的作用电流：定向移动的电荷形成思考：“磁场对电流的安培力”与“磁场对自其中运动电荷的作用力”之间的关系？引出洛伦兹力洛f （N ）洛伦兹力 {方向大小洛f本节课从“方向”和“大小”两个方面认识洛伦兹力。
一、洛伦兹力的方向观察实验，回答课本117116-P 三个问题。
（1）、无磁场时：径迹为直线（2）、加磁场时：电子束偏转（3）、调换磁场方向：电子束偏转方向改变学生思考：由以上能得到什么结论？安培力：左手定则→⊥⊥B F ,I F 洛伦兹力B f f f ⊥⊥洛洛洛，：ν（能否用左手定则判断？）学生根据安培力的左手定则总结洛伦兹力的左手定则。
洛伦兹力的方向符合左手定则：——伸开左手，使大拇指跟其余四指垂直，且处于同一平面内，把手放入磁场中，磁感线穿过手心（保证磁感线与大拇指垂直），四指指向正电荷运动的方向，那么，拇指所指的方向就是正电荷所受洛伦兹力的方向．对于负电荷呢？练习：刚才实验（电子束所受到洛伦兹力的方向）二、洛伦兹力的大小（V ⊥B ）学生讨论完成理论推导设：导线内单位体积内的电荷数为n ，每个电荷的电量为q ，电荷定向运动的速度为v ，阴影部分导线内电荷数为N导线中的电流：nqsv I =所受到的安培力：BnqsvL BIL F ==运动电荷的总数：nsL N = 单个运动电荷所受到的作用力：qvB N F f ==洛伦兹力的大小：qvB f =洛 讨论：当B v ⊥时，qvB f =洛当B //v 时，0=洛f当v 与B 的夹角θ时，θsin qvB f =洛回头来想想：BIL F qvB f ==与洛的关系1、安培力是洛伦兹力的宏观表现2、洛伦兹力是安培力的微观本质随堂练习：导学案第2题审题分析：从题目读出题眼：带电粒子沿直线运动从图知：在此空间存在着电场和磁场→即存在电场力和洛伦兹力由以上可知：要求洛伦兹力和电场力处于二力平衡所以列方程：qvB qE = 解得B Ev = （只与电场强度和磁感应强度有关）作业：课本120P 1、2。
高中物理《洛伦兹力的应用》教学教案
高中物理《洛伦兹力的应用》教学教案一、教学目标1. 让学生理解洛伦兹力的概念，知道洛伦兹力的大小、方向和作用点。
2. 让学生掌握洛伦兹力的计算方法，能够运用洛伦兹力公式进行简单计算。
3. 培养学生运用洛伦兹力解释实际问题的能力，提高学生的物理素养。
二、教学重点1. 洛伦兹力的概念及其大小、方向和作用点。
2. 洛伦兹力的计算方法。
3. 洛伦兹力在实际问题中的应用。
三、教学难点1. 洛伦兹力方向的理解和掌握。
2. 洛伦兹力计算方法的运用。
四、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生思考洛伦兹力的产生和作用。
2. 利用多媒体演示，帮助学生形象理解洛伦兹力的方向。
3. 实例分析，让学生学会运用洛伦兹力公式解决问题。
4. 小组讨论，培养学生的合作能力和口头表达能力。
五、教学内容1. 洛伦兹力的概念：介绍洛伦兹力的定义，说明洛伦兹力是磁场对运动电荷的作用力。
2. 洛伦兹力的大小：讲解洛伦兹力的大小公式F=qvB，分析影响洛伦兹力大小的因素。
3. 洛伦兹力的方向：讲解洛伦兹力的方向规律，即右手定则，让学生能够熟练判断洛伦兹力的方向。
4. 洛伦兹力的作用点：讲解洛伦兹力的作用点，即作用在运动电荷的速度方向上。
5. 洛伦兹力的计算方法：教授洛伦兹力的计算步骤，让学生能够运用公式进行简单计算。
6. 洛伦兹力在实际问题中的应用：分析实际问题，让学生学会运用洛伦兹力知识解决问题。
六、教学过程1. 引入新课：通过回顾电荷在电场中的受力，引导学生思考电荷在磁场中的受力情况。
2. 讲解洛伦兹力的概念：结合磁场和运动电荷，介绍洛伦兹力的定义。
3. 讲解洛伦兹力的大小：引导学生运用电荷在电场中的受力类比，理解洛伦兹力的大小公式。
4. 讲解洛伦兹力的方向：通过实际例子，讲解右手定则，让学生判断洛伦兹力的方向。
5. 讲解洛伦兹力的作用点：明确洛伦兹力作用在运动电荷的速度方向上。
6. 洛伦兹力的计算方法：引导学生运用公式进行洛伦兹力的计算。
《洛伦兹力与现代技术》教案
《洛伦兹力与现代技术》教案第一章：洛伦兹力的概念与性质1.1 引入：通过一个简单的磁铁吸引铁屑的实验，引导学生观察并思考磁力现象。
1.2 讲解：介绍洛伦兹力的定义，即磁场对运动电荷的作用力，并解释其方向遵循右手定则。
1.3 实例分析：分析洛伦兹力在电子运动和电流方向上的作用，如电子在磁场中的偏转和电流导体在磁场中的受力。
1.4 练习：让学生通过示例计算洛伦兹力的大小和方向，加深对洛伦兹力的理解。
第二章：洛伦兹力在现代技术中的应用2.1 引入：介绍现代技术中洛伦兹力的应用，如电磁炉和电动机。
2.2 讲解：详细解释电磁炉原理，即电流通过线圈产生磁场，磁场对锅底产生洛伦兹力，使其加热。
2.3 实例分析：分析电动机原理，即电流通过线圈产生磁场，磁场与外部磁场相互作用产生洛伦兹力，使电动机转动。
2.4 练习：让学生思考洛伦兹力在其他现代技术中的应用，如磁场对粒子的偏转等。
第三章：洛伦兹力在粒子加速器中的应用3.1 引入：介绍粒子加速器的基本原理和洛伦兹力在其中的作用。
3.2 讲解：解释粒子加速器中粒子在磁场中受到的洛伦兹力，使其发生偏转并加速。
3.3 实例分析：分析粒子加速器中洛伦兹力对粒子的控制和加速作用，如环形加速器和直线加速器。
3.4 练习：让学生通过示例计算粒子在加速器中的运动轨迹和速度变化。
第四章：洛伦兹力在磁共振成像中的应用4.1 引入：介绍磁共振成像（MRI）的基本原理和洛伦兹力在其中的作用。
4.2 讲解：解释MRI中氢原子核在磁场中受到的洛伦兹力，使其发生共振并产生信号。
4.3 实例分析：分析MRI中洛伦兹力对氢原子核的控制和信号的产生，如信号的强度和空间分布。
4.4 练习：让学生思考洛伦兹力在其他医学成像技术中的应用，如核磁共振成像。
第五章：洛伦兹力在其他现代技术中的应用5.1 引入：介绍洛伦兹力在其他现代技术中的应用，如磁场对粒子的偏转和捕获。
5.2 讲解：解释粒子束在磁场中受到的洛伦兹力，使其发生偏转并被捕获，如粒子束加速器和离子阱。
高中物理《洛伦兹力的应用》教学教案
高中物理《洛伦兹力的应用》教学教案一、教学目标1. 让学生理解洛伦兹力的概念，知道洛伦兹力的大小、方向和作用点。
2. 让学生掌握洛伦兹力的计算方法，能够运用洛伦兹力解释实际问题。
3. 培养学生的实验操作能力，提高学生的科学思维能力。
二、教学内容1. 洛伦兹力的定义2. 洛伦兹力的大小和方向3. 洛伦兹力的计算方法4. 洛伦兹力的作用点5. 洛伦兹力在实际问题中的应用三、教学重点与难点1. 教学重点：洛伦兹力的概念、大小、方向、计算方法和作用点。
2. 教学难点：洛伦兹力的方向和计算方法。
四、教学方法1. 采用讲授法，讲解洛伦兹力的概念、大小、方向、计算方法和作用点。
2. 采用案例分析法，分析洛伦兹力在实际问题中的应用。
3. 采用实验法，让学生通过实验观察洛伦兹力的方向和作用点。
五、教学过程1. 导入：通过回顾磁场的基本概念，引导学生进入洛伦兹力的学习。
2. 新课讲解：讲解洛伦兹力的概念、大小、方向、计算方法和作用点。
3. 案例分析：分析洛伦兹力在实际问题中的应用，如电磁感应、电流的方向等。
4. 实验操作：安排学生进行洛伦兹力实验，观察洛伦兹力的方向和作用点。
5. 总结与拓展：总结本节课的主要内容，布置课后习题，引导学生进一步深入学习。
六、教学评估1. 课堂提问：通过提问了解学生对洛伦兹力概念、大小、方向、计算方法和作用点的掌握情况。
2. 实验报告：评估学生在实验中对洛伦兹力方向的观察和理解能力。
3. 课后习题：通过课后习题的完成情况，了解学生对课堂所学知识的巩固程度。
七、教学反思1. 反思教学内容：根据学生的掌握情况，调整教学内容，确保学生能够系统地掌握洛伦兹力的相关知识。
2. 反思教学方法：根据学生的反馈，调整教学方法，提高教学效果。
3. 反思教学过程：总结课堂教学的优点和不足，改进教学过程，提高教学质量。
八、课后作业1. 请简述洛伦兹力的概念及其大小、方向、作用点。
2. 请举例说明洛伦兹力在实际问题中的应用。
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学科课时教案
课题：洛伦兹力
课型：理论总序第3个教案章节：14.4
编写时间：2020年2月执行时间：
教学目标与要求：
(一)知识目标
1.通过实验掌握左手定则，并能熟练地用左手定则判断磁场对运动电荷的作用力—洛伦兹力的方向。
2.理解安培力是洛伦兹力的宏观表现。
3.根据磁场对电流的作用和电流强度的知识推导洛伦兹力的公式F=qvB，并掌握该公式的适用条件，熟练地应用公式F=qvB进行洛伦兹力大小的计算。
重点、难点：
1.由安培力的方向导出判定洛伦兹力方向的判定方法——左手定则。
2.根据安培力的表达式（宏观量）导出洛伦兹力（微观量）的表达式。
教具：
课前五分钟说话训练内容：
教学程序：
14.4洛伦兹力
一、复习
1．磁场对电流有作用力，这个力叫安培力，安培力的大小与哪些因素有关？写出安培力的表达式。
F 。
导线的长度、导线中的电流，BIL
2．左手定则的内容？安培力的方向与电流、磁场的方向有什么关系？
左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入掌心，四指指向电流的方向，则大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。
安培力的方向既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直，也就是说，安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所在的平面。
3．我们曾经学过电流，电流的大小是怎样定义的？电流的流向与电荷的运动方向有怎样的关系？
电流的定义：通过导体横截面的电量q跟通过这些电量所用的时间t的比值称为电流。
规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。
二、新课
（一）洛伦兹力
观察实验，演示阴极射线在磁场中的偏转现象。
说明磁场对运动电荷有力的作用。
【思考问题】
（1）什么是洛伦兹力，猜想洛仑兹力和安培力有何关系？
磁场对运动电荷的作用力叫做洛伦兹力。
安培力是洛伦兹力的
宏观表现；洛伦兹力是安培力的微观本质。
（2）观察电子束的偏转，猜想洛伦兹力方向与哪些因素有关？
洛伦兹力的方向不仅跟磁场方向垂直，而且也跟电荷的运动速
度方向垂直。
（二）洛伦兹力的大小
如何定量描述洛伦兹力的大小？可以建立如下的电流物理模型，推导出洛伦兹力的计 算式：
设有一段长度为L 的通电导线，横截面积为S ，导线每单位体积中含有的自由电荷数为n ，每个自由电荷的电量为q ，定向移动的平均速率为v ，将这段导线垂直于磁场方向放入磁感应强度B 的匀强磁场中,
1.这段导线中电流I 的微观表达式是多少？nqvS I =
2.这段导体所受的安培力为多大？BnqvSL F =
3.这段导体中含有多少自由电荷数？LSn N =，每个自由电荷所受的洛伦兹力大小为 多大？ ==
N F f qvB LSn BnqvSL =
【思考问题】
①f=qvB 的适用条件如何？
当电荷速度V 的方向与磁感应强度B 的方向垂直时。
②当电荷速度v 的方向与磁感应强度B 的方向平行时，洛伦兹力f 又怎样？
零。
问题1：电子的速率s m v /1036
⨯=，垂直射入B=0.10T 的匀强磁场中，它受到的洛伦兹力是多大？
）（N qvB f -14691104.810.01031060.1⨯=⨯⨯⨯⨯==-
（三）洛伦兹力的方向
通电导线在磁场中所受安培力是洛伦兹力的宏观表现。
洛伦兹力是通电导线在磁场中所受安培力的微观本质。
所以洛伦兹力的判断也遵循左手定则。
（1）左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都和手掌在 面内，让磁感线穿入手心，并使伸开的四指指向正电荷运动的方向，那么，大拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向。
（若负电荷怎么判断？）
（2）左手定则中四指的指向：与电流流向一致；与正电荷运动方向一致；与负电荷运动方向相反。
思考讨论：洛伦兹力做功吗？为什么？
（3）洛伦兹力的效果：只改变运动电荷速度的方向，不改变运动电荷速度的大小。
洛伦兹力永远不做功。
问题2：在图中标出运动电荷所受洛伦兹力的方向。
宏观 微观
v v
5.如图所示，在阴极射线管中电子流的方向由左向右，其正上方放置一根通有方向向右的直流电的导线，则阴极射线将（）
A、向下偏转
B、向上偏转
C、向纸外偏转
D、向纸内偏转
解析：根据安培定则判断可知：通电导线在阴极射线管处产生的磁场方向垂直纸面向里，电子带负电，向右运动，由左手定则判断得知电子流所受的洛伦兹力方向向下，所以阴极射线向下偏转，故A正确，BCD错误。
答案：A。
6.P83第1题；
7.P83第2题。
四、布置作业
1.P84：第4题。
作业批改情况记载：
后记：。