《洛伦兹力的方向》导学案

《洛伦兹力的方向》导学案##一、学习目标1、知道什么是洛伦兹力，能说出洛伦兹力与安培力的关系。（重点）2、会根据左手定则判断洛伦兹力的方向。（重点）3、能运用洛伦兹力的方向解决简单的带电粒子在磁场中的运动问题，体会物理知识之间的联系。（难点）##二、预学案###（一）知识回顾1、安培力的大小计算公式是：F=BILsinθ，安培力的方向用左手定则判断：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是安培力的方向。###（二）预习新知识1、**洛伦兹力的概念**-阅读课本相关内容，找出洛伦兹力的定义：运动电荷在磁场中受到的力称为洛伦兹力。-思考：洛伦兹力与安培力有什么联系呢？（提示：安培力是洛伦兹力的宏观表现，洛伦兹力是安培力的微观本质。可以想象一下，安培力是大量运动电荷受到洛伦兹力的宏观体现哦。）2、**洛伦兹力的方向**-根据课本内容，洛伦兹力的方向也可以用左手定则来判断。不过这里要注意，对于正电荷，四指指向电荷运动的方向；对于负电荷，四指指向电荷运动的反方向。-自己动手画一下：一个带正电的粒子垂直进入磁场，磁场方向垂直纸面向里，用左手定则判断洛伦兹力的方向；再画一个带负电的粒子垂直进入同样的磁场，判断洛伦兹力方向。##三、探究案###（一）探究洛伦兹力与安培力的关系1、小组讨论：-我们知道安培力是作用在通电导线上的力，而洛伦兹力是作用在运动电荷上的力，那它们之间是怎么联系起来的呢？（提示：可以从电流的形成是电荷的定向移动这个角度去思考哦。）-假设一根通电导线，里面的电荷在定向移动，当把这根导线放在磁场中时，导线受到安培力，那每个电荷受到的洛伦兹力和安培力之间有什么定量关系呢？2、总结：-每个电荷受到的洛伦兹力的合力就表现为导线受到的安培力。###（二）探究洛伦兹力方向的判断1、实例分析：-有一个带电量为q的正电荷，以速度v垂直进入磁感应强度为B的磁场中。请用左手定则判断洛伦兹力的方向，并写出判断过程。-再假设一个带电量为-q的负电荷，以速度v垂直进入同样的磁场中，再次判断洛伦兹力的方向并写出过程。2、讨论：-在判断洛伦兹力方向时，最容易出错的地方是什么呢？（比如，负电荷的运动方向和四指指向的关系容易弄错，大家可以互相分享一下自己的小窍门，避免出错。）##四、检测案1、一个电子以速度v垂直进入磁感应强度为B的磁场中，电子带负电，那么它受到的洛伦兹力的方向是（）A.与v的方向相同B.与v的方向相反C.垂直于v和B所确定的平面，指向纸面内D.垂直于v和B所确定的平面，指向纸面外-答案：D。因为对于负电荷，四指指向速度的反方向，磁感线穿过掌心，拇指指向洛伦兹力方向，所以是垂直于v和B所确定的平面，指向纸面外。2、有一个带正电的粒子，速度方向水平向右，进入一个垂直纸面向里的磁场中，那么这个粒子受到的洛伦兹力方向是（）A.水平向左B.水平向右C.竖直向上D.竖直向下-答案：C。对于正电荷，四指指向速度方向（水平向右），磁感线垂直纸面向里穿过掌心，拇指指向竖直向上，就是洛伦兹力的方向。3、已知一个粒子带电量为+2e（e为元电荷），速度v垂直进入磁感应强度为B的磁场中，求洛伦兹力的方向。（请写出详细的判断过程）-答案：对于带正电的粒子，四指指向速度v的方向，磁感线穿过掌心，根据左手定则，拇指指向就是洛伦兹力的方向，这个粒子受到的洛伦兹力方向垂直于v和B所确定的平面。##