人教版高中物理选修(3-1)3.5《磁场对运动电荷的作用力》word教案

合集下载

高中物理3.5磁场对运动电荷的作用力教案新人教版选修

高中物理3.5磁场对运动电荷的作用力教案新人教版选修
分析:首先通过已知条件找到 所对应的圆心O′,画出粒子的运动轨迹并画出几何图形。
解:设粒子在磁场中的轨道半径为R,粒子的运动轨迹及几何图形如图所示。
粒子在磁场中做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提供,
有qvB=mv2/R①
由几何关系有:R = rtan60º ②
粒子的运动周期T =2πR/v0③
由图可知θ=60°,得电粒子在磁场中运动的时间t = T/6④
教师进行演示实验.
[实验现象]在暗室中可以清楚地看到,在没有磁场作用时,电子的径迹是直线;在管外加上匀强磁场(这个磁场是由两个平行的通电环形线圈产生的),电子的径迹变弯曲成圆形.
[教师引导学生分析得出结论]
当带电粒子的初速度方向与磁场方向垂直时,粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动.
带电粒子垂直进入匀强磁场中的受力及运动情况分析(动态课件).
第五节、磁场对运动电荷的作用
科目
物理
年级
作者
时间
年月日
课题
第五节、磁场对运动电荷的作用
教学目标

知识

力品


(一)知识与技能
1、理解洛伦兹力对粒子不做功.
2、理解带电粒子的初速度方向与磁感应强度的方向垂直时,粒子在匀磁场中做匀速圆周运动.
3、会推导带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径、周期公式,并会用它们解答有关问题.知道质谱仪的工作原理。
4、知道回旋加速器的基本构造、工作原理、及用途。
(二)过程与方法
通过综合运用力学知识、电磁学知识解决带电粒子在复合场(电场、磁场)中的问题.
培养学生的分析推理能力.
(三)情感态度与价值观
通过对本节的学习,充分了解科技的巨大威力,体会科技的创新历程。

高中物理3.5磁场对运动电荷的作用力教案人教版选修3

高中物理3.5磁场对运动电荷的作用力教案人教版选修3

◇课前预习◇第5节磁场对运动电荷的作用力一、相关知识点的回顾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。

2.安培力的方向怎样判断?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?3.在第二章我们曾经学过电流,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二、预习能掌握的内容1.阴极射线是一束高速运动的(“质子”、“电子”)流。

课文中实验发现阴极射线在磁场中发生偏转说明。

我们把这个力叫。

2.通电导线受到的安培力,实际上是洛仑兹力的。

3.与安培力方向判断类似,洛仑兹力的方向判断也用。

4.在宏观图中画出安培力的方向,在微观图中画出洛仑兹力的方向。

(思考:如果是电子定向移动,在微观图上怎样画电荷的速度、洛仑兹力方向)。

体会左手定则判断洛仑兹力方法。

宏观微观三、预学中的疑难问题◇课堂互动◇第5节磁场对运动电荷的作用力一、学习目标1.知道磁场对电流作用(安培力)实质是磁场对运动电荷作用(洛仑兹力)的宏观表现。

2.能根据安培力的表达式F=BIL推导洛仑兹力的表达式f=qvB,培养学生的推理能力和知识迁移能力。

并能够应用公式进行简单计算。

3.理解洛仑兹力的方向由左手定则判定,并会用左手定则熟练地判定。

二、学习过程1.知识点一洛仑兹力的定义⑴磁场对运动电荷的作用力叫洛仑兹力。

⑵安培力是大量电荷所受洛仑兹力的宏观体现。

【探究活动】观察实验演示阴极射线在磁场中的偏转现象。

ⅰ)不加磁场ⅱ)射线与磁场垂直【教师释疑】磁场对电流有安培力,而电流是电荷定向移动形成的,故磁场对运动电荷有作用力。

大量电荷洛仑兹力集中表现成宏观的安培力。

2.知识点二 洛仑兹力的大小 【探究讨论】如何定量描述洛仑兹力的大小?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?I=2.这段导体所受的安培力为多大?F=3.这段导体中含有多少自由电荷数? N=4.每个自由电荷所受的洛伦兹力大小为多大?从微观角度看,导体中运动的电荷受洛仑兹力作用,所有运动电荷受洛仑兹力的总体效应表现为导线受的安培力,设每个运动电荷的洛仑兹力为f ,由此必然有:f=NF (引导学生分析f=qvB 的适用条件) 教师提问:①f=qvB 的适用条件如何?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?③运动电荷在磁场中一定受洛仑兹力的作用吗?为什么?(实验观察阴极射线 v∥B 现象)师生共同总结:①当电荷运动方向与磁场方向平行时,运动电荷虽然在磁场中,但不受洛仑兹力作用 ②当电荷运动方向与磁场方向垂直时,运动电荷受洛仑兹力最大f max =qvB 。

磁场对运动电荷的作用力教学设计

磁场对运动电荷的作用力教学设计

磁场对运动电荷的作用力教学设计《磁场对运动电荷的作用力》是物理选修3-1第三章“磁场”的内容,本章讲述磁场的基础知识,它是高中物理电磁学基础。

以下是本人为你整理的磁场对运动电荷的作用力教学设计,希望能帮到你。

《磁场对运动电荷的作用力》教学设计【教学目标】知识与技能1. 知道洛伦兹力的含义,知道影响洛伦兹力的因素。

2. 会用左手定则解答有关带电粒子在磁场中运动方向的问题。

(重点)3. 了解带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,知道磁场的强弱和带电粒子的速度都能影响带电粒子的运动轨迹。

4. 了解电子束的磁偏转原理及其在技术中的应用。

过程与方法1. 通过演示实验,培养观察能力。

2. 通过讨论带电粒子在匀强磁场中的运动方式,培养分析综合能力情感态度价值观1. 体会科学研究的基本方法:推理—猜想—实验验证。

2. 通过带电粒子在科技、生产、生活中的应用,培养热爱科学的价值观。

(知道—了解—会)【教学过程】一、引入新课1. 安培力的定义:磁场对通电导线的作用力。

2. 安培力方向的判断:左手定则。

3. 电流是如何形成的:电荷(带电粒子)的定向移动形成的。

(问)如图所示,判断安培力方向:××××××××××××××××××××××××(答)根据左手定则,安培力方向向右。

(问)磁场对电流有力的作用,电流是电荷的定向移动形成的,由此自然会想到:这个力可能是作用在运动电荷上的,而作用在导线上的安培力只是磁场对运动电荷作用力的宏观表现。

这个电流是不是每一部分都受到磁场的力的作用?如果把这根导线无限微小的分割,物体的组成最小部分是原子,会不会是每一个原子都受到了磁场的作用?宏观的表现就是安培力吗?原子可以再分,可以分为带正电荷的部分和带负电荷的部分,是正电荷的部分还是负电荷的部分提供了这个最小的分力?还是他们都受到力?运动电荷在磁场中是否受到力的作用?(猜测:受力)演示:电子束在磁场中的偏转,介绍阴极射线管,从阴极发射出来的点子,在阴阳两极间的高压作用下,使其加速,形成电子束轰击到长条形的荧光屏幕上,激发出荧光,可以显示电子束的运动轨迹(即电荷,带电粒子的运动轨迹)。

人教版选修(3-1)《磁场对运动电荷的作用力》word说课稿

人教版选修(3-1)《磁场对运动电荷的作用力》word说课稿

磁场对运动电荷的作用力说课尊敬的各位评委:下午好,我是来自湖北民族学院的蒲东伟。

我选的题目是“磁场对运动电荷的作用力”。

为了提高课堂效率,精简课堂内容,本节课按照“0211课堂”模式设计。

“0”是指教材和导学案,在上课之前,将导学案发给学生,要求学生按照导学案预习教材。

然后集中预习所遇到的问题,老师结合这些问题备课。

“2”是指老师结合学生预习时所遇到的问题,知识讲解20分钟。

第一个“1”是指学生复习整理笔记10分钟。

第二个“1”是指随堂检测10分钟。

我的说课首先是教材分析:1.“磁场对运动电荷的作用力”是人教社版高中《物理选修3-1》第三章的第五节。

它是在学完磁感应强度、安培力等知识的基础上,进一步研究通电导线在磁场中受安培力作用的原因。

2.这一节是本章的重要内容,是磁场的性质的具体表现。

掌握好本节知识可以为后面的内容作铺垫,同时也有很重要的实用价值;3.这节课主要研究洛伦兹力的大小和方向。

4.这节课体现了物理学的基本研究方法,即由事实---假设(猜想)---实验验证。

下面是学情分析:我将学情分析分为以下三个方面:1.基础知识:学生已经学习了安培力,并会简单计算安培力的大小和用左手定则判定安培力;同时,知道电荷定向移动形成电流。

2.能力基础:学生有较强的观察、建模和推理能力,思维也有比较全面。

3.态度基础;大部分学生乐于观察、善于思考,对新鲜事物保留着浓厚的探究兴趣。

依据课标、考纲确定本节课有如下教学目标:1.知识与技能1)知道磁场对运动电荷有力的作用(洛伦兹力),知道安培力是洛伦兹力的宏观表现;2)知道洛伦兹力的方向由左手定则判定,并会用左手定则判断洛伦兹力的方向;3)知道洛伦兹力在v⊥B时的大小的表达式f=qvB,并会用公式进行简单计算。

2.过程与方法1)通过思考讨论和实验观察,知道磁场对运动电荷有力的作用以及用左手定则判断这个力的方向;2)通过安培力是洛伦兹力的宏观表现,由安培力的表达式推到出洛伦兹力的表达式;3)通过思考讨论和课后练习,让学生会用左手定则判断洛伦兹力的方向和用洛伦兹力公式计算。

高中物理选修3-1精品教案:3.5 运动电荷在磁场中受到的力 教学设计

高中物理选修3-1精品教案:3.5 运动电荷在磁场中受到的力 教学设计

5运动电荷在磁场中受到的力教材分析:本节的重点是洛伦滋力的大小和它的方向,在引导学生由安培力的概念得出洛伦滋力的概念后,让学生深入理解洛伦滋力,学习用左手定则判断洛伦滋力的方向,注意强调:磁场对运动电荷有作用力,磁场对静止电荷却没有作用力.由通电电流所受安培力推导出带电粒子受磁场作用的洛仑兹力的过程,培养学生的迁移能力.学情分析:1.基础知识:学生知道安培力及其大小的计算和方向的判断;知道电荷定向移动形成电流;2.能力基础:学生有较强的观察、建模和推理能力,思维也有比较全面;3.态度基础;大部分学生乐于观察、善于思考,对新鲜事物保留着浓厚的探究兴趣。

教学建议本节教材的重点是洛仑兹力的大小、方向和产生条件,其中公式f=qvBsinθ的推导和应用是个难点,由于洛仑兹力是属于微观的力学范畴,抽象是个突出的特点。

因此充分借助实验和已有的知识来搭桥铺路是十分重要的一环。

本课采用实验为先导的教学方法,目的是化抽象为具体,使学生对洛仑兹力产生鲜明的间接感性认识,从而激发学生学习兴趣。

在解决重点知识上采用实验、诱导、点拔、思考、讲解、自推等方法充分调动学生思维积极性,使知识掌握在学生深刻理解的基础上,从而提高教学效果。

对于难点的处理采取由事实出发进行猜想→推理→推论→实验。

实际上是由实验验证推论,推论证明推理进而证实猜想。

教学目标1.知识与技能(1)知道什么是洛伦兹力。

利用左手定则判断洛伦兹力的方向。

(2)知道洛伦兹力大小的推理过程。

(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。

(4)了解v和B垂直时的洛伦兹力大小及方向判断。

理解洛伦兹力对电荷不做功。

(5)了解电视显像管的工作原理。

2.过程与方法通过观察,形成洛伦兹力的概念,同时明确洛伦兹力与安培力的关系(微观与宏观),洛伦兹力的方向也可以用左手定则判断。

通过思考与讨论,推导出洛伦兹力的大小公式F=qvB si nθ。

最后了解洛伦兹力的一个应用——电视显像管中的磁偏转。

新人教版高中物理选修3-1磁场对运动电荷的作用教案

新人教版高中物理选修3-1磁场对运动电荷的作用教案

磁场对运动电荷的作用一、教学目标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——洛仑兹力的方向。

2.理解安培力是洛仑兹力的宏观表现。

3.根据磁场对电流的作用和电流强度的知识推导洛仑兹力的公式f=Bqv,并掌握该公式的适用条件。

4.熟练地应用公式f=Bqv进行洛仑兹力大小的计算。

二、重点、难点分析1.重点是洛伦兹力方向的判断方法——左手定则和洛伦兹力大小计算公式的推导和应用。

2.因电荷有正、负两种,在用左手定则判断不同的电荷受到的洛伦兹力方向时,要强调四指所指方向应是正电荷的运动方向或负电荷运动的反方向。

3.洛伦兹力计算公式的推导是难点之一,这要从概念上讲解清楚。

三、教具感应圈、低压直流电源(学生电源或蓄电池)、阴极射线管,蹄形永久磁铁、导线若干。

四、教法实验演示、多媒体辅助教学五、教学过程(一)引入新课1.设问:我们已经掌握了磁场对电流存在力的作用、安培力的产生条件和计算方法,那么磁场对运动电荷是否也有力的作用呢?回答:有。

2.实验:演示电子束在磁场中的偏转,让同学注意当改变磁场方向时,电子束的偏转方向也随之改变。

(二)进行新课1.洛伦兹力(板书)通过上述实验,让学生思考:电子束在磁场中偏转的实验现象揭示了什么? 定义:磁场对运动电荷存在着力的作用,我们把它称做洛伦兹力。

2.洛伦兹力产生的条件(板书)通过实验,师生共同得出。

结论:电荷电量q ≠0,电荷运动速度v ≠0,磁场相对运动电荷速度的垂直分量B ⊥≠0,三个条件必须同时具备。

在这里教师进一步强调,当运动电荷垂直进入磁场时受到磁场力的作用最大,教材只要求学生掌握这种情况。

3.洛伦兹力方向的判断:(板书)进一步观察电子束垂直进入磁场时的偏转,并改变磁场方向。

在黑板上作图表示,让同学找出一种判断方法。

也可联系安培力方向的判断推理确定洛伦兹力方向的判断方法——左手定则。

结论:洛伦兹力的方向判断也遵循左手定则。

4.洛伦兹力的大小(板书)师生共同讨论得出。

人教版物理选修3-1《磁场对通电导线的作用力》教案设计

人教版物理选修3-1《磁场对通电导线的作用力》教案设计

磁场对电流的作用教案一、教学目标1.掌握磁场对电流作用的计算方法。

2.掌握左手定则。

二、重点、难点分析1.重点是在掌握磁感应强度定义的基础上,掌握磁场对电流作用的计算方法,并能熟练地运用左手定则判断通电导线受到的磁场力的方向。

2.计算磁场力时,对通电导线在磁场中的不同空间位置,正确地运用不同的三角函数和题目提供的方位角来计算是难点。

三、主要教学过程(一)引入新课复习提问:1.磁感应强度是由什么决定的?答:磁感应强度是由产生磁场的场电流的大小、分布和空间位置确定的。

2.磁感应强度的定义式是什么?3.磁感应强度的定义式在什么条件下才成立?成立。

4.垂直磁场方向放入匀强磁场的通电导线长L=1cm,通电电流强度I=10A,若它所受的磁场力F=5N,求(1)该磁场的磁感应强度B是多少?(2)若导线平行磁场方向。

答:因通电导线垂直磁场方向放入匀强磁场,所以根据磁感应强度的定义式5.若上题中通电导线平行磁场方向放入该磁场中,那么磁场的磁感应强度是多大?通电导线受到的磁场力是多少?答:当电流仍为I=10A,L‖B时,该处磁感应强度不变,仍为B=0.5T,而通电导线所受磁场力F为零。

(二)教学过程设计1.磁场对电流的作用(板书)我们已经了解到通电直导线垂直磁场方向放入磁场,它将受到磁场力的作用,根据磁感应强度的定义式可以得出:F=BIL当通电导线平行磁场方向放入磁场中,它所受的磁场力为零。

看来运用F=BIL来计算磁场对电流的作用力的大小是有条件的,必须满足L⊥B。

磁场力方向的确定,由左手定则来判断。

提问:如果通电导线与磁感应强度的夹角为θ时,如图1所示磁场力的大小是多少?怎样计算?让学生讨论得出正确的结果。

我们已知,当L⊥B时,通电导线受磁场力最大,F=BIL,而当L∥B时F=0,启发学生将B分解成垂直L的B⊥和平行L的B∥,因平行L的B∥对导线作用力为零,所以实际上磁场B对导线L的作用力就是它的垂直分量B⊥对导线的作用力,如图2所示。

最新精编高中人教版选修3-1高中物理导学案3.5磁场对运动电荷的作用力

最新精编高中人教版选修3-1高中物理导学案3.5磁场对运动电荷的作用力

选修3-1第三章3.5 磁场对运动电荷的作用一、预习目标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。

4、了解电视机显像管的工作原。

二、预习内容1.运动电荷在磁场中受到的作用力,叫做。

2.洛伦兹力的方向的判断──左手定则:让磁感线手心,四指指向的方向,或负电荷运动的,拇指所指电荷所受的方向。

3.洛伦兹力的大小洛伦兹力公式。

4.洛伦兹力对运动电荷,不会电荷运动的速率。

5.显像管中使电子束偏转的磁场是由两对线圈产生的,叫做偏转线圈。

为了与显像管的管颈贴在一起,偏转线圈做成。

三、提出疑惑课内探究案一、习目标1、利用左手定则会判断洛伦兹力的方向,解洛伦兹力对电荷不做功。

2、掌握洛伦兹力大小的推过程。

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、习过程例1.试判断图中所示的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向解答:甲中正电荷所受的洛伦兹力方向向上;乙中正电荷所受的洛伦兹力方向向下;丙中正电荷所受的洛伦兹力方向垂直于纸面指向读者;丁中正电荷所受的洛伦兹力的方向垂直于纸面指向纸里。

例2:自宇宙的电子流,以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点,则这些电子在进入地球周围的空间时,将()A.竖直向下沿直线射向地面B.相对于预定地面向东偏转.相对于预定点稍向西偏转D.相对于预定点稍向北偏转解答:。

地球表面地磁场方向由南向北,电子是带负电,根据左手定则可判定,电子自赤道上空竖直下落过程中受洛伦兹力方向向西。

故项正确例3:如图3所示,一个带正电q的小带电体处于垂直纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度为B,若小带电体的质量为,为了使它对水平绝缘面正好无压力,应该()A .使B 的值增大B .使磁场以速率 v =g qB,向上移动 .使磁场以速率v =g qB,向右移动 D .使磁场以速率v =g qB ,向左移动三、反思总结四、当堂检测1 一个电子穿过某一空间而未发生偏转,则 ( )A .此空间一定不存在磁场B .此空间可能有方向与电子速度平行的磁场.此空间可能有磁场 ,方向与电子速度垂直D .以上说法都不对2 一束带电粒子沿水平方向飞过静止的小磁针的正上方,小磁针也是水平放置,这时小磁针的南极向西偏转,则这束带电粒子可能是 ( )A .由北向南飞行的正离子束B .由南向北飞行的正离子束图3.由北向南飞行的负离子束D.由南向北飞行的负离子束垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,则3电子以速度v()A.磁场对电子的作用力始终不做功B.磁场对电子的作用力始终不变.电子的动能始终不变D.电子的动量始终不变4如图所示,带电粒子所受洛伦兹力方向垂直纸面向外的是()[第4题5如图所示,空间有磁感应强度为B,方向竖直向上的匀强磁场,一束电子流以初速v从水平方向射入,为了使电子流经过磁场时不偏转(不计重力),则在磁场区域内必须同时存在一个匀强电场,这个电场的场强大小与方向应是()A.B/v,方向竖直向上B.B/v,方向水平向左.Bv,垂直纸面向里D.Bv,垂直纸面向外第5题课后练习与提高1.有关电荷所受电场力和洛伦兹力的说法中,正确的是 ( )A .电荷在磁场中一定受磁场力的作用B .电荷在电场中一定受电场力的作用.电荷受电场力的方向与该处的电场方向一致D .电荷若受磁场力,则受力方向与该处的磁场方向垂直2.如果运动电荷在磁场中运动时除磁场力作用外不受其他任何力作用,则它在磁场中的运动可能是 ( )A .匀速圆周运动B .匀变速直线运动.变加速曲线运动 D .匀变速曲线运动3.电子束以一定的初速度沿轴线进入螺线管内,螺线管中通以方向随时间而周期性变的电流,如图所示,则电子束在螺线管中做 ( )A .匀速直线运动B .匀速圆周运动.加速减速交替的运动 D .回振动第3题4.带电荷量为+q 的粒子在匀强磁场中运动,下面说法中正确的是A .只要速度大小相同,所受洛伦兹力就相同( )B .如果把+q 改为-q,且速度反向、大小不变,则洛伦兹力的大小不变.洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直,磁场方向一定与电荷运动方向垂直D .粒子只受到洛伦兹力的作用不可能做匀速直线运动5.如图,是电视机的像管的结构示意图,荧光屏平面位于坐标平面y ,y 轴是显像管的纵轴线,位于显像管尾部的灯丝被电流加热后会有电子逸出,这些电子在加速电压的作用下以很高的速度沿y 轴向十y 方向射出构成了显像管的“电子枪”。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

3.5 磁场对运动电荷的作用
一、教材分析
洛仑兹力的方向是重点,实验结合理论探究洛仑兹力方向,再由安培力的表达式推导出洛仑兹力的表达式的过程是培养学生逻辑思维能力的好机会,一定要让全体学生都参与这一过程。

二、教学目标:
(一)知识与技能
1、理解洛伦兹力对粒子不做功.
2、理解带电粒子的初速度方向与磁感应强度的方向垂直时,粒子在匀磁场中做匀速圆周运动.
3、会推导带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径、周期公式,并会用它们解答有关问题. 知道质谱仪的工作原理。

4、知道回旋加速器的基本构造、工作原理、及用途。

(二)过程与方法
通过综合运用力学知识、电磁学知识解决带电粒子在复合场(电场、磁场)中的问题. 培养学生的分析推理能力.
(三)情感态度与价值观
通过对本节的学习,充分了解科技的巨大威力,体会科技的创新历程。

三、教学重点难点
重点:带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径和周期公式,并能用来分析
有关问题.
难点:1.粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动.
四、学情分析
本节是安培力的延续,又是后面学习带电体在磁场中运动的基础,还是力学分析中重要的一部分。

学好本节,对以后力学综合中涉及洛伦兹力的分析,对利用功能关系解力学问题,有很大的帮助。

五、教学方法
实验观察法、逻辑推理法、讲解法
六、课前准备
1、学生的准备:认真预习课本及学案内容
2、教师的准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案
演示实验
七、课时安排:
1课时
八、教学过程
(一)预习检查、总结疑惑
(二)情景引入、展示目标
前面我们学习了磁场对电流的作用力,下面思考两个问题:
(1)如图,判定安培力的方向
若已知上图中:B=4.0×10-2T,导线长L=10 cm,I=1 A。

求:导线所受的安培力大小?
(2)电流是如何形成的?电荷的定向移动形成电流。

磁场对电流有力的作用,电流是由电荷的定向移动形成的,大家会想到什么?
这个力可能是作用在运动电荷上的,而安培力是作用在运
动电荷上的力的宏观表现。

[演示实验]用阴极射线管研究磁场对运动电荷的作用。

如图3.5-1
说明电子射线管的原理:
从阴极发射出来电子,在阴阳两极间的高压作用下,使电
子加速,形成电子束,轰击到长条形的荧光屏上激发出荧光,
可以显示电子束的运动轨迹。

实验现象:在没有外磁场时,电子束沿直线运动,将蹄形磁铁靠近阴极射线管,发现电子束运动轨迹发生了弯曲。

分析得出结论:磁场对运动电荷有作用。

(三)合作探究、精讲点播
1、洛伦兹力的方向和大小
运动电荷在磁场中受到的作用力称为洛伦兹力。

通电导线在磁场中所受安培力实际是洛伦兹力的宏观表现。

方向(左手定则:伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都和手掌在一个平面内,让磁感线垂直穿入手心,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。

如果运动的是负电荷,则四指指向负电荷运动的反方向,那么拇指所指的方向就是负电荷所受洛伦兹力的方向。

思考:
1、试判断下图中所示的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向。

甲乙丙丁
下面我们来讨论B 、v 、F 三者
方向间的相互关系。

如图所示。

结论:F 总垂直于B 与v 所在
的平面。

B 与v 可以垂直,可以不
垂直。

洛伦兹力的大小
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。

这段导体所受的安培力为 F 安=BIL
电流强度I 的微观表达式为 I =nqSv
这段导体中含有自由电荷数为 N=nLS 。

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 ,所以每个自由电荷所受的洛伦兹力大小为
qvB nLS
nqvSLB nLS BIL nLS F F ====安洛 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 θsin qvB F =洛
上式中各量的单位:
洛F 为牛(N )
,q 为库伦(C ),v 为米/秒(m/s ),B 为特斯拉(T ) 思考与讨论:
同学们讨论一下带电粒子在磁场中运动时,洛伦兹力对带电粒子是否做功?
教师引导学生分析得:
洛伦兹力的方向垂直于v 和B 组成的平面即洛伦兹力垂直于速度方向,因此
洛伦兹力只改变速度的方向,不改变速度的大小,所以洛伦兹力对电荷不做功。

思考:
2、电子的速率v =3×106
m/s ,垂直射入B =0.10 T 的匀强磁场中,它受到的洛伦兹力是多大?
3、、来自宇宙的质子流,以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点,则这些质子在进入地球周围的空间时,将_______
A .竖直向下沿直线射向地面
B .相对于预定地面向东偏转
C .相对于预定点稍向西偏转
D .相对于预定点稍向北偏转
2、电视显像管的工作原理
在图3.5-4中,如图所示:
(1)要是电子打在A 点,偏转磁场应该沿什么方向?
垂直纸面向外
(2)要是电子打在B 点,偏转磁场应该沿什么方向?
垂直纸面向里
(3)要是电子打从A 点向B 点逐渐移动,偏转磁场应该
怎样变化?
先垂直纸面向外并逐渐减小,然后垂直纸面向里并逐渐增大。

学生阅读教材,进一步了解显像管的工作过程。

(四)反思总结、当堂检测
(五)发导学案、布置作业
完成P 103“问题与练习”第1、2、5题。

书面完成第3、4题。

九、板书设计
1、洛伦兹力的方向:左手定则
2、洛伦兹力的大小:θsin qvB F =洛
3、电视显像管的工作原理
十、教学反思
“思考与讨论”在课堂上可组织学生开展小组讨论,根据线索的实际情况灵活铺设台阶,让不同层次的学生在讨论中有比较深刻的感受,然后通过交流发言得出正确结论。

相关文档
最新文档