《磁场对运动电荷的作用》正式版

1、磁场对运动电荷的作用一、 说课：(1)地位：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。(2)重点：让学生理解安培力是洛伦兹力的宏观表现；让学生学会洛伦兹力方向的判断及大小的计算；理 解洛伦兹力产生的条件和特征。(3)难点： 洛伦兹力公式的推导；f、v、b三者的方向关系；洛伦兹力在力学中的综合应用。(4)过程：a：以演示实验阐明磁场对运动电荷有力的作用，安培力是它的宏观表现；并引出一种重要的物理思维方法：推理-假设-实验验证；并从实验中总结出电荷在磁场中运动的三种情

2、况：当 v与b垂直 时洛伦兹力最大，当v与b平行时洛伦兹力最小为 0,当v与b成一定的角度时介于两者之间。 从而让学 生明白，运动电荷在磁场中不一定受到磁场力的作用。b:通过观察电荷的偏转情况，使学生认识到洛伦兹力的方向可用左手定则来判断，明确用左手定则时各个部分的方向对应关系，负电荷方向与正电荷相反；总结出洛伦兹力一定垂直于正电荷运动方向和磁场方向。从而让学生明白，洛伦兹力在磁场中不做功。c:让学生从安培力公式和电流微观表达式出发，推导出洛伦兹力公式， 特别使学生理会从一段导体到每个电荷受力的转变。d:简单介绍洛伦兹力的作用：保护地球。e：反馈应用二、教案：教学目标:(一)、知识与技能：1、

3、知道什么是洛伦兹力，知道电荷运动方向与磁感应强度的方向平行时，电荷受到的洛伦兹力最小；电 流方向与磁感应强度方向垂直时，电荷受到的洛伦兹力最大，大小等于qvb.2、会用公式f=qvb解答有关问题。3、会用左手定则解答有关带电粒子在磁场中受力方向的问题。4、培养学生推理-假设一实验验证的思维方法。(二)、情感与价值观：1提高学生保护环境的意识。2学会从现象认识本质以及事物有普遍联系的辨证唯物主义观点.教学重点:1、理解安培力实际就是洛伦兹力在宏观上的表现。2、洛伦兹力的方向判断，以及公式f=qvb的相关应用。教学难点:1、洛伦兹力公式f=qvb的推导及适用条件。2、洛伦兹力在力学上综合应用。教学

4、用具:电子射线管蹄形永久磁铁教学方法分析推理、思考讨论、归纳总结相结合教学过程学生活动一、课前预习导学：1、“带电粒子束在磁场中的偏转”这一实验现象证明了什么假设的正确性？学生课前2、带电粒子束在磁场中一定会发生偏转吗？3、左手定则在判定安培力方向和洛伦兹力方向时的不同表现和共同本质是什么？4、试比较洛伦兹力与安培力的关系，并以安培力公式导出洛伦兹力公式。5、带电粒子在磁场中运动时，洛伦兹力对带电粒子是否做功？说明理由。二、课堂导学导思：（一）、推理-假设一实验验证1、推理：磁场对电流有安培力的作用，而电流是由电荷的定向移动形成的。思考2、假设：磁场对电流的作用力是磁场对运动电荷作用力的宏观体

5、现。课后归纳：3、验证：演示实验列举高中现象：在没有外磁场时，电子束是沿直线前进的，若把射线管放在蹄形磁铁的两极间，有关这方电子束运动的径迹发生了弯曲。面的思维说明：运动电荷受到磁场的作用力 洛伦兹力。（二）、三种情况1、电荷运动方向与磁场方向垂直时，洛伦兹力最大。占 八、2、电荷运动方向与磁场方向平行时，洛伦兹力为0。与安培力3、电荷运动方向与磁场方向成任意夹角时，洛伦兹力介于0和最大之间。（三）、洛伦兹力的方向1、 左手定则：磁感线 b 垂直穿入手心类比正电荷运动方向v四指指向正电荷所受洛伦兹力方向 -一姆指指向（运动的负电荷在磁场中所受的洛伦兹力方向与正电荷受的力相反）.2、电荷所受的洛

6、伦兹力既垂直于磁场方向，又垂直于电荷运动方向。即垂直于磁场方向和 电荷运动方向所决定的平面。3、为什么带电粒子在磁场中运动时，洛伦兹力对带电泣子不做功？动手实践（三）、洛伦兹力的大小1、公式推导：学生思考（1）、电流微观表达式：i=nqvs （n:单位体积自由电荷数；q:每个自由电荷电荷量；v:电荷定 向移动平均速率；s:导体横截面积。）（2）、电流安培力：f1=bil（b与i垂直）学生自行（3）、f1=（nqvs）bl=（nls）qvb （nls为这段导线含有的运动电荷数 ）（4）、f=qvb（电荷q所受的洛伦兹力）2、当v与b不垂直时，f=qvbsin 0（。为v与b的夹角）（四）洛伦兹力

7、的作用1、地球周围存在的地磁场对宇宙射线中带电粒子的洛伦兹力，使其运动方向发生偏转，对 宇宙射线起了一定的阻挡作用。2、保护地球，保护环境。三、反馈应用推导1 .如图所示，运动电荷电量为 q=2x108c,电性图中标明，运动速度 v = 4x 103m/s,匀强磁场磁感应强度为 b=0.5t,求电荷受到的洛仑兹力的大小和方向.可以让六位同学上黑板上每人演算一小题，写出公式计算洛仑兹力的大小，并标明电 荷受力方向.2.当一带正电q的粒子以速度v沿螺线管中轴线进入该通电螺线管，若不计重力，则a.带电粒子速度大小改变；b.带电粒子速度方向改变；c.带电粒子速度大小不变；d.带电粒子速度方向不变.四、

8、小结：本节主要讲述洛伦兹力的大小和方向，认清洛伦兹力的特点对以后与其它力学的 综合应用有很大的帮助。五、作业：完成优化设计。六说明1 .本节教材的重点是洛仑兹力产生的条件，洛仑兹力的大小和方向， 难点是公式f=bqv的推导，为突出重点和难点，该节内容不涉及带电粒子在磁场中的运动轨迹等问题.2,洛仑兹力属于微观力学范畴，充分利用实验让学生从感性知识入手，激发学生的 兴趣，在讲解重点知识时，分步运用观察实验、提问、思考、讲解、推导等手段，让学生在 积极参与的过程中理解和掌握本节知识内容.二、说课：(1)地位：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

9、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。(2)重点：让学生理解安培力是洛伦兹力的宏观表现；让学生学会洛伦兹力方向的判断及大小的计算；理 解洛伦兹力产生的条件和特征。(3)难点： 洛伦兹力公式的推导；f、v、b三者的方向关系；洛伦兹力在力学中的综合应用。b b垂直从而让学(4)过程：a：以演示实验阐明磁场对运动电荷有力的作用，安培力是它的宏观表现；并引出一种重要的 物理思维方法：推理-假设-实验验证；并从实验中总结出电荷在磁场中运动的三种情况：当 v - 时洛伦兹力最大，当v与b平行时洛伦兹力最小为 0,当v与b成一定的角度时介于两者之间。生明白，运动电荷在磁场中不一定受到磁场力的作用 b：通过观察电荷的偏转情况，使学生认识到洛伦兹力的方向可用左手定则来判断，明确用左手定则时各个 部分的方向对应关