高中物理《磁场对运动电荷的作用》教案4 新人教版选修3-1

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1、§15.4磁场对运动电荷的作用要点：知道什么是洛仑兹力，知道电荷运动方向与磁场方向平行时，电荷受到的洛仑兹力等于零；电荷运动方向与磁场方向垂直时，电荷受到的洛仑兹力最大，F=qvB。会用左手定则熟练地判定洛仑兹力方向．教学难点：用左手定则判断洛仑兹力的方向考试要求：洛仑兹力（B）课堂设计：本节教学讲述磁场对运动电荷的作用力，通过前一节内容的学习，学生已知道了磁场对电流有力的作用，而电流是由于电荷的定向移动而形成的，从而顺理成章的可推出磁场对运动电荷也有力的作用。首先通过演示实验表明磁场力对运动电荷有作用力

2、，然后由通电导线受磁场力推导出洛仑兹力的大小和方向，重点掌握洛仑兹力的概念。解决难点：引导和启发学生由安培力的概念得出洛仑兹力的概念，使学生深入理解洛仑兹力的大小和方向。学生现状：对磁场对电流有力的作用已有了一定的了解，只是左手定则的应用还存在一定的问题。培养能力：观察能力、迁移能力课堂教具：U形磁铁、电子射线管一、引入新课复习安培力Fm=ILB,其中I⊥B,F⊥I,F⊥B若I与B平行，F=0设问：因为电流是电荷运动产生的，那么磁场力是否直接作用在电荷上呢？有什么规律呢？电荷又怎样运动呢？二、新课教学◆理

3、论分析：产生安培力的条件必须有电流，也即要有自由移动的电荷。宏观上：磁场对电流的作用微观上：磁场对运动电荷有力的作用。◆演示电子束在磁场中的偏转实验，让学生观察现象【现象】没有外磁场时，电子束沿直线前进，表明这些电荷不受力，如果把射线管放在蹄形磁铁的两极间，电子束运动的轨迹发生了弯曲。【问】从这个实验现象揭示了什么？【板书】1、运动电荷受到了磁场力的作用力，我们把它称为洛仑兹力产生的条件：电荷，电荷的速度，有磁场2、洛仑兹力方向的判断方法：左手定则让学生通过类比安培力的方向的判断方法，领悟洛仑兹力的方向（

4、1）内容：伸开左手，使拇指与四指在同一个平面内并跟四指垂直，让磁感线垂直穿入手心，使四指指向正电荷运动的方向，这时拇指所指的方向就是正电荷所受洛仑兹力的方向。（2）运动的负电荷在磁场中所受洛仑兹力方向与正电荷所受的力的方向相反。（3）静止的电荷在磁场中不受力的作用（4）洛仑兹力方向总是与V方向垂直，所以此力只改变带电粒子的运动方向，不改变粒子运动的快慢。或者说洛仑兹力对带电粒子不做功。3．大小：（由安培力分析推导）设：在一匀强磁场中垂直于磁场方向放入一段长L的通电导线，横截面积为S，单位体积中含有自由电荷

5、数n，每个自由电荷的电量为q，定向移动的平均速率为v则：导线中的电流为I=nqvS安培力为F安=ILB=(nqvS)lB导线中含有的总电荷数N=nls则：每个运动电荷受力F=F安/N=(nqvS)LB/nLS=qvB【板书】当V与B垂直时，Fmax=qvB(此时F⊥v,F⊥B,v⊥B)当V与B平行时，Fmin=0介于两者之间时，0≤F≤qvB(但F⊥v，F⊥B)思考与讨论：带电粒子在磁场中运动时，洛仑兹力对带电粒子是否做功？说明理由。4．对地球的保护小结：安培力是洛仑兹力的宏观表现。当运动电荷q以速度v垂

6、直进入磁感应强度为B的磁场中，它受到的洛仑兹力f=Bqv。洛仑兹力的方向由左手定则来判断。当电荷运动速度平行于磁场方向进入磁场中，电荷不受洛仑兹力作用。巩固练习：练习三P179作业布置：课时作业《磁场对运动电荷的作用》课后札记：1．2．3．资料：太阳是一个庞大而炽热的球体，在它的内部和表面进行着各种化学元素的核反应，产生了强大的带电微粒流，并从太阳发射出来，用极大的速度射向周围的空间。当这种带电微粒射入地球外围稀薄的高空大气层时，与稀薄气体的分子猛烈地冲撞，产生发光现象，这就是极光。在带电微粒流的作用

7、下，各种不同的气体所发出的光也不相同，因此会出现了各种不同形状和颜色的极光，美丽又壮观。   太阳活动周期大约11年左右，在它活动高潮期间，太阳上常出现太阳黑子（大的旋涡）及太阳表面物质的大爆发，从而产生强大的带电粒子流，这种粒子流达到地球大气层的时候，便激起了壮丽的极光。所以极光出现次数的多少，常与太阳活动强弱有关，在太阳活动高潮期间，极光出现的次数也多。     极光大多在南北两极附近出现，很少发生在赤道地区。原因是地球像一块巨大的磁石，而它的磁极在南北两极附近。我们所熟悉的指南针受地磁场的影响，总是

8、指着南北方向，从太阳射来的带电微粒流，也受到地磁场的影响，以螺旋运动方式趋近于地磁的南北两极。所以极光大多在南北两极附近上空出现。在南极发生的叫南极光，在北极发生的叫北极光。我国地处北半球，所以我们只能看到北极光。