运动电荷在磁场中受到的力.doc

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1、运动电荷在磁场中受到的力【目标展示】一、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.理解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.及方向判断.4.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二、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，进而学会洛伦兹力公式的推理过程三、情感态度与价值观引导学生进一步学会观察、分析、推理，培养学生的科学思维和研究方

2、法.让学生认真体会科学研究最基本的思维方法:“实验——猜想—假设—推理——推论”.【重点难点】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.【教学建议】这一节承上(安培力)启下(带电粒子在磁场中的运动)，是本章的重点.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.在解决重点知识上采用实验、诱导

3、、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实验→猜想→推理→推论.【教学过程】环节一【复习导入】复习引入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（让学生上黑板做）若已知上图中：B=4.0×10-2T，导线长L=10cm，I=1A.求：导线所受的安培力大小？解：F=BIL=4×10-2T×1A×0.1m=4×10-3N答：导线受的安培力大小为4×10-3N.2.什么是电流？

4、电流的微观表达是什么？答案：电荷的定向移动形成电流.教师：磁场对电流有力的作用，电流是由电荷的定向移动形成的，我们会想到：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.【设计意图】通过复习安培力的计算和方向判断，以及电流的相关概念，为洛伦兹力的学习做好铺垫.环节二【新知探究】一、实验验证洛伦兹力存在［演示实验］观察磁场阴极射线在磁场中的偏转教师：说明电子射线管的原理：说明阴极射线是灯丝加热放出电子，电子在加速电场的作用下高速运动而形成的电子流，轰击到长条形的荧光屏上激发出荧

5、光，可以显示电子束的运动轨迹，磁铁是用来在阴极射线周围产生磁场的，还应明确磁场的方向.实验结果：在没有外磁场时，电子束沿直线运动，蹄形磁铁靠近电子射线管，发现电子束运动轨迹发生了弯曲.学生用左手定则判断电子束弯曲方向.学生分析得出结论：磁场对运动电荷有作用.板书：1.洛伦兹力：运动电荷在磁场中受到的作用力.2.通电导线在磁场中所受安培力是洛伦兹力的宏观表现.跟踪训练：【设计意图】可以根据磁场对电流有作用力而对未通电的导线没有作用力，引导学生提出猜想：磁场对电流作用力的实质是磁场对运动电荷的作用力.二、

6、洛伦兹力的方向教师：运动电荷在磁场中受到洛伦兹力的作用，那么洛伦兹力的方向如何判断呢？①判定安培力方向.（上图甲中安培力方向为垂直电流方向向上，乙图安培力方向为垂直电流方向向下）②.电流方向和电荷运动方向的关系.（电流方向和正电荷运动方向相同，和负电荷运动方向相反）③.F安的方向和洛伦兹力方向的关系.（安培力是洛伦兹力的宏观表现，所以安培力的方向和洛伦兹力的方向相同.）④.电荷运动方向、磁场方向、洛伦兹力方向的关系.（学生分析总结）总结：洛伦兹力方向的判断，和安培力的方向判断一样，用左手定则.伸开左手

7、，使大拇指和其余四指垂直且处于同一平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，四指指向正电荷运动的方向，那么拇指所受的方向就是正电荷所受洛伦兹力的方向.例题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.【思路点拨】先确定负电荷形成电流的方向，再用左手定则判定.跟踪训练：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C．由北向南飞行的负离子束　　　D．由

8、南向北飞行的负离子束【设计意图】通过理解安培力与洛伦兹力之间的关系，使学生明确，用左手定则判断运动电荷所受的洛伦兹力方向时，实际上就是判断运动电荷形成的电流的安培力的方向，从而防止判断负电荷受到的洛伦兹力出错.三、洛伦兹力的大小建立模型：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为B的磁场中.教师：这段导线中电流I的微观表达式是多少