2019-2020年高中物理《磁場對運動電荷的作用》教案7 新人教版選修3-1.doc

2019-2020年高中物理磁場對運動電荷的作用教案7 新人教版選修3-1教學目標：1.知道什么是洛倫茲力。2.利用左手定則會判斷洛倫茲力的方向。3.知道洛倫茲力大小的推理過程。4.掌握垂直進入磁場方向的帶電粒子受到洛倫茲力大小的計算。5.了解v和B垂直時的洛倫茲力大小及方向判斷。6.理解洛倫茲力對電荷不做功。教學重點：1.利用左手定則會判斷洛倫茲力的方向。2.掌握垂直進入磁場方向的帶電粒子受到洛倫茲力大小的計算。教學難點：1.洛倫茲力對帶電粒子不做功。2.洛倫茲力方向的判斷。教學方法：講述法、分析推理法、講練法教學用具：電子射線管、電源、磁鐵、教學過程一、引入新課教師講述前面我們學習了磁場對電流的作用力安培力.磁場對電流有力的作用，電流是由電荷的定向移動形成的，我們會想到：這個力可能是作用在運動電荷上的，而安培力是作用在運動電荷上的力的宏觀表現(xiàn)。演示實驗觀察磁場是否對運動電荷有作用。教師說明電子射線管的原理：從陰極發(fā)射出來電子，在陰陽兩極間的高壓作用下，使電子加速，形成電子束，轟擊到長條形的熒光屏上激發(fā)出熒光，可以顯示電子束的運動軌跡。實驗結果在沒有外磁場時，電子束沿直線運動，將蹄形磁鐵靠近電子射線管，發(fā)現(xiàn)電子束運動軌跡發(fā)生了彎曲。學生分析得出結論磁場對運動電荷有作用。二、新課教學板書：磁場對運動電荷的作用（一）洛倫茲力：運動電荷在磁場中受到的作用力。通電導線在磁場中所受安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。過渡語運動電荷在磁場中受到洛倫茲力的作用，那么洛倫茲力的方向如何判斷呢？問題如圖學生答1.上圖甲中安培力方向為垂直電流方向向上，乙圖安培力方向為垂直電流方向向下。2.電流方向和正電荷運動方向相同，和負電荷運動方向相反。3.F安的方向和正電荷所受的洛倫茲力的方向相同，和負電荷所受的洛倫茲力的方向相反。4.學生分析總結.（二）洛倫茲力方向的判斷左手定則伸開左手，使大拇指和其余四指垂直且處于同一平面內，把手放入磁場中，讓磁感線垂直穿入手心，若四指指向正電荷運動的方向，那么拇指所受的方向就是正電荷所受洛倫茲力的方向；若四指指向是電荷運動的反方向，那么拇指所指的方向就是負電荷所受洛倫茲力的方向。板書洛倫茲力f的方向：f B、f v，即f垂直于v和B所決定的平面。投影片出示練習題1.試判斷下圖中所示的帶電粒子剛進入磁場時所受的洛倫茲力的方向。（三）洛倫茲力的大小現(xiàn)在我們來研究一下洛倫茲力的大小.若有一段長度為L的通電導線，橫截面積為S，單位體積中含有的自由電荷數(shù)為n，每個自由電荷的電量為q，定向移動的平均速率為v，將這段導線垂直于磁場方向放入磁感應強度為B的勻強磁場中。問題這段導體所受的安培力為多大？學生答F安=BIL問題由第十五章第1節(jié)的思考和討論，電流強度I的微觀表達式是多少？學生答I的微觀表達式為I=nqSv問題這段導體中含有多少自由電荷數(shù)？學生答這段導體中含有的電荷數(shù)為nLS。問題每個自由電荷所受的洛倫茲力大小為多大？學生答安培力可以看作是作用在每個運動上的洛倫茲力F的合力，這段導體中含有的自由電荷數(shù)為nLS,所以f=qvB各量的單位：f為牛（N），q為庫倫（C），v為米/秒（m/s）,B為特斯拉（T）適用條件：vB問題1若此電子不垂直射入磁場，電子受到的洛倫茲力又如何呢？有興趣的同學課下探討，教師不做重點講解。由通電導線不垂直于磁場對受到的安培力入手分析，F(xiàn)安=BILsin，可得f=qvBsin.為電荷運動速度方向與磁場方向的夾角討論：=90時，f=qvB=0時，f=0,v和B在同一直線上，不受洛倫茲力。四、小結本節(jié)課我們主要學習了1.洛倫茲力的定義即磁場對運動電荷的作用。2.用左手定則判斷洛倫茲力的方向。3.在安培力的基礎上推導洛倫茲力的計算公式。4.洛倫茲力對運動電荷不做功。定義：磁場對運動電荷的作用力（注：通電導線在磁場中所受安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)）方向判斷左手定則大小計算 f=qvB洛倫茲力對運動電荷不做功洛倫茲力五、板書設計六、作業(yè)：創(chuàng)新作業(yè)P179(1)、（2）