运动电荷在磁场中受到力洛伦兹力教学设计.doc

PAGE / NUMPAGES § 3.5 运动电荷在磁场中遇到的力 - 洛伦兹力教课方案 执教人：朱娇红 一、教课目的 （一）知识与技术 1、知道什么是洛伦兹力 . 利用左手定章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，遇到洛伦兹力大小的计 算. 4、认识 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 . （二）过程与方法 经过察看，形成洛伦兹力的观点， 同时明确洛伦兹力与安培力的 关系 ( 微观与宏观 ) ，洛伦兹力的方向也能够用左手定章判断。 经过思 考与议论，推导出洛伦兹力的大小公式 F=qvBsinθ。最后认识洛伦 兹力的应用。 （三）感情态度与价值观 指引学生进一步学会察看、剖析、推理，培育学生的科学思想和 研究方法。让学生仔细领会科学研究最基本的思想方法 : “推理—假 设—实验考证”。 二、要点与难点： 要点： 1. 利用左手定章会判断洛伦兹力的方向 . 掌握垂直进入磁场方向的带电粒子， 遇到洛伦兹力大 小的计算 . 这一节承上 ( 安培力 ) 启下 ( 带电粒子在磁场中的运动) ，是本章的要点 难点： 1. 洛伦兹力对带电粒子不做功 . 洛伦兹力方向的判断 . 三、教具：多媒体 四、导学过程： 提出问题：极光的如何形成的？ （一） 复习 前面我们学习了磁场对电流的作使劲，下边思虑两个问题： 如图判断安培力的方向（让学生上做） B B （二）新课解说 <一>磁场对运动电荷的作使劲 ［教师叙述］什么是电流？ ［学生答］电荷的定向挪动形成电流 . ［教师叙述］ 磁场对电流有力的作用， 电流是由电荷的定向挪动形成的，我们会想到：这个力可能是作用在运动电荷上的 . ［播放视频］漂亮的极光 由此导入课题：运动电荷在磁场中遇到的力 ［演示实验］察看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， 电子在加快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光， 能够显示电子束的运动轨迹， 磁铁是用来在阴极射线四周产生磁场的， 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，条形磁铁凑近 电子射线管，发现电子束运动轨迹发生了曲折。 ［学生剖析得出结论］磁场对运动电荷有作用 . ★. 洛仑兹力 1、定义： 运动电荷在磁场中遇到的作使劲，叫洛伦兹力。记作 F 洛。 2．洛仑兹力与安培力的关系： 作用于通电导线上的安培力就是作用 于运动电荷上的洛仑兹力的协力。 宏观上：安培力 F(B →I) 对象：整个导线 微观上：洛仑兹力 f(B →q） 对象 : 单个电荷 ［教师］介绍洛伦兹  B v v I v v F v v v v ［问题］以下电荷位于磁场中，遇到洛伦兹力的作用吗？ 总结：洛伦兹力产生的条件 、v≠0 、v 不//B 二>洛伦兹力的方向 1）洛伦兹力方向的判断——左手定章 2）洛伦兹力 F 与 v、B 三者间的空间方向关系： F⊥B，又 F⊥v，故 F⊥Bv 平面 “左手定章” 手心： 磁感线垂直穿入 （B）四指方向 : 正电荷运动方向（ V） 大拇指方向 : 洛仑兹力方向（ f ） 注：四指所指的是正电荷运动的方向， 若为负电荷应使四指指向负电 荷运动的反方向。 讲堂练习一 试判断以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. <三>洛伦兹力的大小 ［问题］洛伦兹力与安培力有什么关系？ 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，定向挪动的均匀速率为 v，将这段导线垂直于磁场方向放入磁感觉强度为 B 的磁场 中. ［问题］导线中的电流？ ［问题］所遇到的安培力？ ［问题］单个运动电荷所遇到的作使劲？ ［学生答］安培力能够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,因此 F= F 安/nLS = BIL/nLS = nqvSLB/nLS =qvB 展现当 B 与 V 成一角度 θ时，运动电荷遇到的力 总结洛伦兹力的计算公式 当粒子运动方向与磁感觉强度平行时（  v∥B）  F =0 当粒子运动方向与磁感觉强度垂直时（  v┴B）  F = qvB 当粒子运动方向与磁感觉强度方向成  θ时  F = qvBsin  θ 洛伦兹力的作用成效： 由洛伦兹力所惹起的带电粒子运动的方向老是与洛伦兹力的方向相垂直的，洛伦兹力的只改变运动电荷速度的方向，不改变运动电荷速度的大小。因此它对运动的带电粒子老是不做功的。 用学过的知识解开极光之谜 极光是来自太阳的带电高能粒子流因为地磁场的作用， 而转向两 极地区，使高空大气分子或原