运动电荷在磁场中受到的力-洛伦兹力教学设计
“磁场对运动电荷的作用力”教学设计
“磁场对运动电荷的作用力”教学设计一、教材分析1．教材的地位和作用本课选自《普通高中课程标准实验教科书选修3-1》第三章第五节。
本节主要讲述磁场对运动电荷的作用力—-洛伦兹力。
从物理学的角度来看，洛伦兹力公式是经典电磁学理论的基本公式，它反映了场与运动电荷的相互作用，使得电磁场理论的触角延伸到粒子物理以及电磁相互作用统一理论等现代物理的各个领域。
从课程安排上看，本节课是在学完磁感应强度、安培力等知识的基础上，进一步研究磁场对运动电荷的作用力。
因此教材安排本课在“磁场对通电导线作用”一节之后，深化学生对安培力的本质理解，同时为下章“电磁感应定律”的学习打下基础，所以本节课是本章乃至全书的重点内容。
2．教材教学内容安排本节课教材内容安排，通过对“磁场对电流有作用力”和“电流是由电荷定向运动形成的”这两个事实提出假设：磁场对运动电荷有作用力，再通过实验验证假设的正确性，强调“提出问题–猜想假设-- 实验验证”的探究过程，并由此提出洛伦兹力的物理概念。
之后，通过两个探究得出洛伦兹力大小和方向跟哪些因素有关，如何判断方向，如何求大小。
最后介绍其应用，特别强调在电视机中显像管的应用。
二、学情分析1．在学习本节课之前，学生已经具备了力学及磁场的相关知识，特别是第四节磁场对通电导线的作用为洛伦兹力的学习奠定了基础2．关于“提出问题-猜想假设-实验验证”的科学探究方法，学生在必修一、二的学习过程中多次接触，对其并不陌生，所以，本节课涉及科学探究方面的问题较容易展开。
3．在认知过程中易存在如下障碍：高二学生对于微观粒子的运动状态不清晰，导致本节课洛伦兹力大小推导的教学过程产生困难。
三、教学目标1. 知识与技能通过实验，认识洛伦兹力。
会判断洛伦兹力的方向，会计算洛伦兹力的大小。
了解电子束的磁偏转原理及其在科学技术中的应用。
2. 过程与方法经历洛伦兹力大小方向的探究过程，理解“提出问题-猜想假设-实验验证”的科学探究过程，提高探究能力。
高中物理_运动电荷在磁场中受到的力教学设计学情分析教材分析课后反思
教学设计知识衔接:1．判断图中通电导线所受安培力的方向2.安培力的大小3．什么是电流？一、洛伦兹力1.定义：2.洛伦兹力与安培力的关系二、洛伦兹力的方向─左手定则例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。
甲乙丙丁当堂练习：试判断各图中带电粒子受洛伦兹力的方向，或带电粒子的电性、或带点粒子的运动方向。
探究1：洛伦兹力F 与粒子速度V 、磁感应强度B 方向的关系：（小组手工制作模拟）(1)V ⊥B(2)V 不垂直B结论：洛伦兹力公式理论推导：设有一段长为 L ，横截面积为 S 的直导线 ( 如图 ) ，单位体积内的自由电荷数为 n ，每个自由电荷的电荷量为 q ，自由电荷定向移动的速率为 v 。
这段通电导线垂直磁场方向放入磁感应强度为 B 的匀强磁场中，求:（1）通电导线中的电流；（2）通电导线所受的安培力；（3）这段导线内的自由电荷数；（4）每个电荷所受的洛伦兹力。
vF FF v（1）（2） （3）（4）三、洛伦兹力的大小三种情况：1. v⊥B ，2. v∥B ，3. v与B成θ时，公式中各量单位：探究2：根据洛伦兹力的方向与带电粒子运动方向的关系，请你推测：洛伦兹力对带电粒子运动的速度有什么影响？洛伦兹力对带电粒子做的功是多少？重要结论：例2: 如下图所示各图中，匀强磁场的磁感应强度均为B，带电粒子的速率均为v，带的电荷量均为q，试求出图中带电粒子所受洛伦兹力的大小，并标出洛伦兹力的方向．四、电视显像管的工作原理主要构造:问题：1.要使电子束在水平方向偏离中心，打在荧光屏Ａ点，偏转磁场应该沿什么方向？2.若要使电子束打在Ｂ点，磁场应该沿什么方向？3.要使电子束打在荧光屏上的位置由Ｂ逐渐向Ａ点移动，偏转磁场应该怎样变化？课堂小结：学情分析1.知识与能力基础学生已具备力学、电磁学的相关知识，学习完磁场对通电导线作用力即安培力。
并且也熟悉了物理学“提出问题—猜想假设—实验验证”科学研究问题的方式。
运动电荷在磁场中受到的力教学设计
3.5《运动电荷在磁场中受到的力》教学设计【教学目标】●知识与技能1知道什么是洛伦兹力，明确洛伦兹力与安培力的关系，会判断洛伦兹力的方向.2了解洛伦兹力大小的推理过程，掌握洛伦兹力大小的计算.●过程与方法用分解速度和分解磁感应强度两种方法，导出v与B不垂直也不平行时的洛伦兹力表达式，体会矢量分解与合成是研究物理问题常用方法。
●情感态度与价值观通过经历洛伦兹力概念建立、方向探究、大小探究等学习过程，重演物理学家探索自然规律的过程，体验科学探究的成就感，激发学习的兴趣，培养勇于探究、勤思考、会分析的优秀思维品质。
【学习重难点分析】重点：1.理解洛伦兹力是安培力的微观解释，安培力是洛伦兹力的宏观表现2利用左手定则判断洛伦兹力的方向3掌握洛伦兹力大小的计算4体会科学研究最基本的思维方法:“推理假设—理论探究-实验验证-得出结论”难点：1. 洛伦兹力方向的判断.2. 洛伦兹力表达式f洛=qvBsinθ的推导。
【仪器准备】阴极射线管、磁体、感应圈、放电杆【教学过程】（一）情景引入：极光是由于太阳带电粒子（太阳风）进入地球，在南北两极附近地区的高空，夜间出现的灿烂美丽的光辉。
在南极称为南极光，在北极称为北极光。
问题：从宇宙深处射来的带电粒子为什么只在地球的两极才能引起极光？过渡：这种现象需要用本节课知识解决。
（二）板书课题，介绍目标（三）问题导学环节一.发现洛伦兹力1.1.不计重力的电子束在真空中做什么运动？1.2.要想让电子束偏离原来的运动轨迹，做曲线运动，你有哪些方法？猜想：加磁场行不行？1.3实验探究：阴极射线管介绍阴极射线管。
实验1.用条形磁铁的N极（或S极）前后方向靠近阴极射线，发现什么现象？得出什么结论？实验2.换一个磁极从实验1的同一方向靠近阴极射线，发现发现什么现象？得出什么结论？1.4什么是洛伦兹力？环节二.探究影响洛伦兹力方向的因素2.1猜想：影响洛伦兹力方向的因素有哪些？2.2实验探究：洛伦兹力与各因素之间的关系实验记录表从实验记录的信息中，你能得到什么结论？答：结论1.洛伦兹力f的方向与什么有关？结论2.洛伦兹力的方向怎样判断？结论3.洛伦兹力和安培力有联系吗？2.3理论探究：洛伦兹力和安培力有什么关系（1）什么是洛伦兹力？什么是安培力？（2）电流是怎样形成的？正、负电荷运动方向荷电流方向的关系？（3）磁场对电流有力的作用,而电流是由电荷的定向运动形成的。
运动电荷在磁场中受到的力教学设计
高中物理教学设计选修3-1第三章第5节《运动电荷在磁场中受到的力》17号选手2016年10月27日教师格言：因材施教、教学相长第三章磁场3.5 磁场对运动电荷的作用力★新课标要求（一）知识与技能1、知道什么是洛伦兹力。
2、利用左手定则会判断洛伦兹力的方向。
3、知道洛伦兹力大小的推理过程。
4、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。
5、理解洛伦兹力对电荷不做功。
6、了解电视机显像管的工作原理。
（二）过程与方法通过洛伦兹力大小的推导过程进一步培养学生的分析推理能力。
（三）情感、态度与价值观让学生认真体会科学研究最基本的思维方法：“推理—假设—实验验证”★教学重点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。
★教学难点1、理解洛伦兹力对运动电荷不做功。
2、洛伦兹力方向的判断。
★教学方法实验观察法、讲述法、分析推理法★教学用具：电子射线管、电源、磁铁、投影仪、投影片一、引入新课教师：让全体同学1,观看东方卫视的极光视频，2、观看磁场对示波器图像的影响。
［演示实验］用阴极射线管研究磁场对运动电荷的作用。
如图3.5-1教师：说明电子射线管的原理：从阴极发射出来电子，在阴阳两极间的高压作用下，使电子加速，形成电子束，轰击到长条形的荧光屏上激发出荧光，可以显示电子束的运动轨迹。
学生：观察实验现象。
实验结果：在没有外磁场时，电子束沿直线运动，将蹄形磁铁靠近阴极射线管，发现电子束运动轨迹发生了弯曲。
学生分析得出结论：磁场对运动电荷有作用。
二、进行新课1、洛伦兹力的方向教师讲述：通电导线在磁场中所受到的力叫安培力，电荷的定向移动形成电流，运动电荷在磁场中受到的作用力称为洛伦兹力，推理和猜想：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问题：安培力的方向用左手定则判定，那么洛伦兹力的方向能不能也用左手定则来判定呢？实验验证：（投影）学生观察结论：洛伦兹力的方向也用左手定则来判定左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都和手掌在一个平面内，让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向正电荷运动的方向，那么，大拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向。
《运动电荷在磁场中受到的力 》教案
3.5运动电荷在磁场中受到的力学习目标知识与技能1.经历探究洛伦兹力的过程,知道洛伦兹力的方向,会用左手定则判断洛伦兹力的方向。
2.经历洛伦兹力公式的推导过程,会计算洛伦兹力的大小。
3.知道带电粒子在匀强磁场中的运动。
过程与方法1.通过学生的自己探究，知道洛仑兹力的大小以及方向，从而培养学生的自主探究能力2.通过实验对理论知识加以证明，加强学生的理解，增加学生的学习兴趣情感态度与价值观3.通过理论探究和实验证明培养学生学习物理的兴趣教学重点知道安培力和洛仑兹力的内在联系知道洛仑兹力的大小及方向知道带电粒子在匀强磁场中的运动教学难点安培力和洛仑兹力的内在联系带电粒子在匀强磁场中的运动教学方法及手段采用“六环节教学模式”以学生自主探究交流为主体，教师进行点评和总结教学过程一、引入环节实验探究教师：利用洛仑兹力演示仪演示没有磁场时电子束的运动以及有磁场时电子束的运动学生：实验说明了什么二、新课讲解自学环节-问题设计，交流环节-按小组进行组内讨论，交流展示环节-学生对讨论结果进行展示一．安培力和洛仑兹力的联系教师给学生一定时间，让学生完成导学案第一部分1.运用左手定则判断安培力的方向2.磁场对电流有力的作用，电流是怎样形成的呢？（在图中画出）３.既然电流是由电荷的定向移动形成的，那么运动电荷在磁场中受到的力和通电导线在磁场中受到的力有什么联系？学生：在学生完成之后，教师请学生回答这三个问题，教师：对学生的回答进行总结微观原因板书：1.运动电荷在磁场中受到的力通电导线在磁场中受到的力宏观表现二．洛仑兹力的大小教师让学生先独立完成导学案第二部分，然后组织学生进行小组讨论例1.设有一段长为L，横截面积为S的直导线，单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，自由电荷定向移动的速率为v.这段通电导线放入磁感应强度为B的匀强磁场中，求：(1)通电导线中的电流.(2)通电导线所受的安培力.(3)这段导线内的自由电荷数.(4)每个电荷所受的洛伦兹力.4.洛仑兹力的大小————————————————当v=0m/s时，时F洛=----------当θ=0时，F洛=---------———当θ=900时，F洛=----------学生：教师请一位代表进行演示，其他学生进行补充教师：对学生的回答进行总结v=0m/s时，时F洛=0N板书：2.大小：F=qvBsinθθ:v和B的夹角θ=00时，F洛=0Nθ=900时，F洛=qvB让学生单独完成课堂练习，然后小组内核对答案（不再展示）课堂练习电子的速率v=3×106m/s,垂直射入B=0.10T的匀强磁场中,它受到的洛伦兹力是————三．洛仑兹力的方向教师让学生先独立完成导学案第三部分，然后组织学生进行小组讨论5.试根据左手定则判断图中正负电荷所受洛仑兹力的方向6.总结如何判断洛仑兹力的方向？学生; 在学生完成之后，教师请学生回答问题教师：对学生的回答进行总结板书: 3.方向：伸开左手，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，让磁感线穿入手心，若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；若四指指向是电荷运动的反方向，那么拇指所指的方向就是负电荷所受洛伦兹力的方向。
高中物理第三章磁场第5节运动电荷在磁场中受到的力教学案人教版11
第5节 运动电荷在磁场中受到的力一、洛伦兹力的方向和大小┄┄┄┄┄┄┄┄①1．洛伦兹力：运动电荷在磁场中受到的力。
2．洛伦兹力方向的判断——左手定则伸开左手，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，并使四指指向正电荷运动的方向，这时拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向。
负电荷受力的方向与正电荷受力的方向相反。
[说明] 洛伦兹力公式的推导假设：一导线长为L ，横截面积为S ，单位体积内的自由电荷数为n ，每一电荷带电量为q ，电荷定向移动的平均速率为v 。
(如图所示，导线与磁场垂直且固定不动)则导线内总的自由电荷数为N ＝LSn 导线内的电流强度为I ＝nqSv 假设将此导线垂直放入磁感应强度为B 的磁场中，则此导线受到的安培力为F 安＝BIL 由安培力与洛伦兹力的关系得：F 洛＝F 安N ，F 洛＝BnqSvL LSn＝qvB (条件：电荷运动方向与磁场方向垂直)①[判一判]1．运动的电荷在磁场中受的力叫洛伦兹力，正电荷所受的洛伦兹力的方向与磁场方向相同，负电荷所受的洛伦兹力的方向与磁场方向相反(×)2．若电荷的速度方向与磁场平行时，不受洛伦兹力(√)3．判断点电荷所受洛伦兹力的方向时，四指应指向负电荷运动的方向(×)4．洛伦兹力对运动电荷不做功(√)二、电视显像管的工作原理┄┄┄┄┄┄┄┄②1．结构如图所示为电视显像管的原理示意图(俯视图)。
没有磁场时，电子束打在荧光屏正中的O 点，为使电子束偏转，由安装在管颈的偏转线圈产生偏转磁场。
2．扫描在电视显像管的偏转区有两对线圈，叫做偏转线圈，偏转线圈中通入大小和方向按一定规律变化的电流，分别在竖直方向和水平方向产生偏转磁场，其方向、强弱都在不断变化，因此电子束打在荧光屏上的光点就像图中所示那样不断移动，这种电子技术叫做扫描。
电子束在荧光屏上扫描一行后，迅速返回(如图中虚线所示)，再做下一行扫描，直到荧光屏的下端。
3.4《磁场对运动电荷的作用力——洛伦兹力》教学设计
《磁场对运动电荷的作用力——洛伦兹力》教学设计物院黄玉玲2013115099一、教学内容：本节是普通高中课程标准教科版选修3-1第三章“磁场”的第四节“磁场对运动电荷的作用”。
主要教学内容：1、认识洛伦兹力:通过阴极射线管实验展示得出磁场对运动电荷有作用，以及根据实验结果判断这种作用力的方向——左手定则；2、再通过复习回顾“安培力”、“电流”等概念,理论推导出洛伦兹力的大小f=qvB。
3、洛伦兹力的应用：电视显象管原理、极光等等。
二、学生分析：高二的学生已具有一定的观察能力和逻辑推理能力,对现象——猜想——实验验证、理论推导——实验验证等科学研究方法有一定的基础但仍有待提高。
学生学习了安培力，但对产生安培力的本质（即对微观现象）的理解感到有难度。
本节课以学生自主探究规律为主导线，通过实验创设各种问题情景，引导、激发学生学习的兴趣，促进学生积极思考。
学生通过讨论，体验科学探究的方法和过程，对物理知识有进一步的理解，从而把传授知识与能力的培养有机的结合在一起。
让学生掌握分析、研究问题的方法。
三、教学设计思想：以新的物理课程标准教学理念为指导,以知识为载体，能力为目标，在学习与探索过程中积极地主动地获取知识，培养学生探究及合作交流的能力,学会科学研究的方法与技能，为日后的学习及进行其它问题探究奠定基础。
四、教学目标（一）知识与技能1．知道什么是洛仑兹力，会用左手定则判定洛仑兹力方向，会计算洛伦兹力大小。
2．由安培力大小推导运动电荷所受的洛仑兹力大小，培养学生的迁移能力。
（二）过程与方法1．利用实验加以探究得出磁场对运动电荷有作用。
2.再通过复习安培力，电流与电荷运动方向的关系，电流微观表达式，理论推导洛伦兹力大小的公式，再分析让学生意识到安培力是洛伦兹力的宏观表现，使学生对安培力和洛伦兹力有统一认识。
3．通过思考讨论的方式认识洛伦兹力的作用效果。
（三）情感态度与价值观1．通过实验探究培养学生科学分析的习惯，即“现象──猜想──实验探究——理论推导——解释现象”。
运动电荷在磁场中受到的力 说课稿 教案 教学设计
运动电荷在磁场中受到的作用力整体设计教学目标1．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)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，受到洛伦兹力大小的计算。
(4)了解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。
(5)了解电视显像管的工作原理。
2．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。
通过思考与讨论，推导出洛伦兹力的大小公式F＝qvBsinθ。
最后了解洛伦兹力的一个应用——电视显像管中的磁偏转。
3．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法。
让学生认真体会科学研究最基本的思维方法：“推理—假设—实验验证”。
教学重点难点重点：1.利用左手定则会判断洛伦兹力的方向。
洛伦兹力大小计算公式的推导和应用。
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。
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。
难点：1.洛伦兹力对带电粒子不做功。
2．洛伦兹力方向的判断。
洛伦兹力计算公式的推导。
教学用具电子射线管、高压电源、磁铁、多媒体。
教学过程导入新课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＝4.0×10－2 T，导线长L＝10 cm，I＝1 A。
求：导线所受的安培力大小？[学生解答]解：F＝BIL＝4×10－2 T×1 A×0.1 m＝4×10－3 N答：导线受的安培力大小为4×10－3 N。
2．什么是电流？[学生答]电荷的定向移动形成电流。
[教师讲述]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。
运动电荷在磁场中受到的力 说课稿 教案
阴极射线管、碲形磁铁、显像管图片等
导学过程设计
程序设计
学习内容
教师行为
学生行为
媒体运用
新课导入
创设情境
观看视频《挪威的极光》并解释
那么,磁场对运动电荷的作用力有什么特点呢?力的大小、方向是怎么样的呢?今天我们就来研究这个问题。
学生观看视频
播放视频
第一层级
研读教材
确保每一位学生处于预习状态，要求在教材上划出重难点。
课程导学建议
重点难点
掌握垂直磁场方向进入磁场的带电粒子所受洛伦兹力大小的计算以及洛伦兹力方向的判断。
教学建议
做好演示实验,通过实验发现洛伦兹力的方向与磁场方向和电荷运动方向都有关系,来提高学生的好奇心和求知欲。洛伦兹力方向的教学中,可借助一些实物、实景(如墙角、笔、尺等)培养学生的空间想象力,并充分发挥立体图和各种剖面图的作用。做好洛伦兹力大小计算公式的推导,让学生明确推导的出发点。安培力实际是洛伦兹力的宏观表现,建立正确的物理模型。
点评：洛伦兹力既与电荷运动方向垂直,又与磁场方向垂直。电荷可能向任何方向运动,其运动方向跟磁场方向的夹角可以是任意的。
(2)洛伦兹力对电荷运动速度的大小、方向有什么影响?洛伦兹力会对电荷做功吗?
小结：洛伦兹力总是与电荷运动方向垂直,因此,它只改变速度的方向而不改变速度的大小,根据功的计算公式W=FLcosθ可知洛伦兹力不会对电荷做功。
(2)图乙是把阴极射线管放入磁场中的情形,电子束偏转方向是怎样的?如果把与电子运动方向相同的电流放入该位置,则所受安培力的方向怎样?
点评：图乙中电子束向下偏转,如果把与电子运动方向相同的电流放入该位置,根据左手定则可判断它所受安培力的方向向上。
学生讨论、展示
人教版九年级物理教案-运动电荷在磁场中受到的力
教學設計(二)整体设计教學目標1．知識與技能(1)知道什麼是洛倫茲力。
利用左手定則判斷洛倫茲力的方向。
(2)知道洛倫茲力大小的推理過程。
(3)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。
(4)瞭解v和B垂直時的洛倫茲力大小及方向判斷。
理解洛倫茲力對電荷不做功。
(5)瞭解電視顯像管的工作原理。
2．過程與方法通過觀察，形成洛倫茲力的概念，同時明確洛倫茲力與安培力的關係(微觀與宏觀)，洛倫茲力的方向也可以用左手定則判斷。
通過思考與討論，推導出洛倫茲力的大小公式F＝qvBsinθ。
最後瞭解洛倫茲力的一個應用——電視顯像管中的磁偏轉。
3．情感態度與價值觀引導學生進一步學會觀察、分析、推理，培養學生的科學思維和研究方法。
讓學生認真體會科學研究最基本的思維方法：“推理—假設—實驗驗證”。
教學重點難點重點：1.利用左手定則會判斷洛倫茲力的方向。
洛倫茲力大小計算公式的推導和應用。
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。
這一節承上(安培力)啟下(帶電粒子在磁場中的運動)，是本章的重點。
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。
洛倫茲力計算公式的推導。
教學用具電子射線管、高壓電源、磁鐵、多媒體。
教学过程導入新課前面我們學習了磁場對電流的作用力，下面思考兩個問題：1．如圖判定安培力的方向(讓學生上黑板做)若已知上圖中：B＝4.0×10－2 T，導線長L＝10 cm，I＝1 A。
求：導線所受的安培力大小？[學生解答]解：F＝BIL＝4×10－2 T×1 A×0.1 m＝4×10－3 N答：導線受的安培力大小為4×10－3 N。
2．什麼是電流？[學生答]電荷的定向移動形成電流。
[教師講述]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。
高三物理总温习运动电荷在磁场中受到的力教案
﹒ ﹒ ﹒ ﹒ ﹒ ﹒ ﹒ ﹒ ﹒ ﹒ ﹒ ﹒ ﹒ ﹒﹒ IB 《5. 运动电荷在磁场中受到的力》教案一、教学目标： （一）知识与技术知道洛伦兹力概念。
会利用左手定则判断洛伦兹力的方向。
2.知道安培力到洛伦兹力大小的推理进程。
3.掌握垂直进入磁场的带电粒子受到洛伦兹力大小的计算公式。
4.了解电视显像管的工作原理和极光的成因。
（二）进程与方式通过实验观察，形成洛伦兹力的概念；经历“猜想-推理-得出结论-实验验证”进程使学生熟悉到洛伦兹力方向判断方式仍然用左手定则；通过思考与讨论，推导出洛伦兹力的大小公式F=qvB 。
最后了解电视显像管中的磁偏转原理、极光形成的原因。
通过本节的学习注意培育学生的实验观察能力、知识迁移能力、逻辑推理能力。
（三）情感、态度和价值观通过实验探讨洛伦兹力方向的进程激发学生的好奇心和求知欲，经历“提出问题、猜想和假设、实验验证、得出结论”的科学思维进程，学会科学的思维方式。
了解极光的成因及电视显像管的工作原理，体会到物理知识在实际中的应用，激发学生酷爱科学，追求科学热情。
二、教学重点、难点： 重点：利用左手定则判断洛伦兹力方向。
利用洛伦兹力公式计算垂直进入磁场的电荷受到的洛伦兹力。
难点：电流强度的微观表达形式；判断洛伦兹力的方向。
时间：1课时教学策略：通过小组合作学习，实验探讨的方式调动学生踊跃性。
让学生在知识、技术和情感态度价值观方面取得全面发展。
教具：多媒体、实物投影仪、阴极射线管、电子束演示管、磁铁、偏转线圈、自制教具 四、教学进程： 导入新课： 温习回顾：1.温习提问：左手定则和安培力表达式。
2.通过两个问题温习安培力。
（1）判断通电导体在磁场中受力：（2）若已知上图中：B=×10-2 T ，导线长L=10cm ，I=1A 。
求：通电导线所受的安培力大小？教学新课：B（1）洛伦兹力的概念小组合作探讨：提出问题—猜想假设—实验验证1．电流是如何形成的？2．未通电的导体中没有定向移动的电荷，在磁场中不受安培力；通电导体中有定向移动的电荷，在磁场中又受安培力的作用，由此咱们猜想：定向移动的电荷可能受到力的作用。
运动电荷在磁场中受到的力教案
2.如何判断安培力的方向？
小试牛刀：用左手定则判断下图中导线安培力的方向
（过渡）通电导线中的电流是怎样形成的呢?
我们知道电荷的定向移动形成的电流，正电荷定向移动的方向为电流的方向，负电荷移动的方向与电流的方向相反。
既然磁场对电流有力的作用,而电流是由电荷的定向移动形成的.那么磁场是否对运动电荷也有作用力呢?
【讲授新课】
一、洛伦兹力
播放实验：阴极射线管电子束在磁场中的偏转
师生共同观看实验现象，总结实验结论
1.定义：运动电荷在磁场中受到的作用力
问题：安培力与洛伦兹力是否有关系？
2.与安培力的关系：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
二、洛伦兹力的方向
左手定则：伸开左手,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,让磁感线垂直穿过手心,若四指指向正电荷运动的方向,那么拇指所指的方向就使正电荷所受洛伦兹力的方向。
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
问题：带电粒子在磁场中运动时，洛伦兹力对带电粒子是否做功？
师生共同分析：
洛伦兹力对电荷不做功
四、洛伦兹力的特点：
1.洛伦兹力的方向既垂直于磁场,又垂直于速度,即垂直于v和B所组成的平面
2.洛伦兹力只改变速度的方向,不改变速度的大小
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.
4.了解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.
过程
方法
1.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;
运动电荷在磁场中的作用力教学设计
课题：磁场对运动电荷的作用力一、教材分析与设计思想：洛伦兹力一节承上（安培力）启下（带电粒子在磁场中的运动，是本章的核心知识也是教学的重点。
本节课由极光现象提出问题，引入新课，结尾对极光现象做简单解释，与引入相呼应。
在洛伦兹力的方向、大小和作用效果这三个问题的教学中，突出科学探究过程中“猜想与假设”、“理论推导”和“实验探究验证”等环节，着重培养学生动手、动脑和自主学习探究从而获取知识的能力。
二、教学目标（一）知识与技能1.知道什么是洛伦兹力.知道洛伦兹力的方向与电荷的运动方向和磁感应强度的方向都垂直，会用左手定则判断洛伦兹力的方向。
2.知道计算洛伦兹力大小的公式的推导过程.会计算垂直于磁场方向进人匀强磁场的带电粒子受到洛伦兹力的大小 .4.知道电视显像管的基本构造及工作的基本原理。
（二）过程与方法1.通过实验，感知洛伦兹力的存在，探究洛伦兹力方向的判断方法.2.经历由安培力公式推导出洛伦兹力公式的过程，由此体会磁场中通电导线所受的安培力实际上是运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现。
（三）情感态度与价值观1.通过观察、分析、推理、实验，认真体会科学研究最基本的思维方法：“推理一猜想一实验验证”.2.通过了解极光产生的原因和显像管中的磁偏转原理，懂得物理与生活的息息相关，感悟物理知识的应用价值.三、教学重点：1.用左手定则判断洛伦兹力的方向.2.洛伦兹力大小的公式F=qvB的推导.四、教学难点：2.探究洛伦兹力方向与磁场方向、运动方向之间的关系^3.洛伦兹力大小表达式的推导与验证五、教具准备：阴极射线管、蹄形磁铁、条形磁铁、电火花计时器、洛伦兹力演示仪、磁传感器、数字电压表、摄像头六、教学过程：引入：师：先请同学们看一段视频（播放极光视频）师问：同学们，这是什么现象？生答：极光现象师：那么，极光是发生在地球的高纬度地区还是低纬度地区？为什么在赤道这样的低纬度地区看不到极光现象呢？要解决这个问题，让我们一起来学习今天这节课（板书）：磁场对运动电荷的作用力新课：磁场对运动电荷有没有作用力呢？我们可以通过实验来探究，在做实验之前，先来认识桌上的一个仪器——阴极射线管。
运动电荷在磁场中受到的力教学设计
《运动电荷在磁场中受到的力》教学设计【教学设计思路】一般高中课程标准实验教科书物理选修3—1第三章第五节《运动电荷在磁场中受到的力》既是安培力知识的延续，又是下一节《带电粒子在匀强磁场中的运动》的铺垫。
高二的学生已具有必然的观看能力和逻辑推理能力，对现象──猜想──理论推导──实验验证等科学研究方式有必然的基础，本节课通过实验创设各类问题情景、引导，激发学生学习的爱好，增进学生思维。
学生通过讨论，体验科学探讨的方式和进程，对物理知识能有进一步的明白得，从而把教授知识与能力的培育有机的结合在一路，让学生把握分析研究物理的大体方式与技术，为往后的学习及进行其它问题探讨奠定基础。
【教学目标】1．知识与技术：①明白什么是洛伦兹力，会判定洛伦兹力的方向；②明白洛伦兹力大小的推导进程；③会利用本节课学的知识简单说明电视显像管的工作原理。
2．进程与方式：①通过对安培力微观本质的猜想，培育学生的联想和猜想能力；②通过推导洛伦兹力的公式，培育学生的逻辑推理能力；③通过演示实验，培育学生的观看能力。
3．情感态度与价值观：培育学生的科学思维和研究方式，培育学生的观看、分析、推理能力。
激发学生酷爱学习、探讨宇宙的欲望。
【教学重点、难点】重点：洛伦兹力方向的判定方式和洛伦兹力大小计算。
难点：洛伦兹力计算公式的推导进程。
【实验器材及教学媒体的选择与利用】阴极射线管、多媒体投影系统【教学方式】教学法、实验法、讨论法。
【教学进程】引入新课：观看神奇的极光短片。
请问这些漂亮的极光一样出此刻什么区域？（地球的南、北极地域）简单介绍极光，并提出疑问：运动电荷在磁场中是不是受到力作用？是什么力？方向如何？大小如何？带着一些列的疑问咱们走进课堂。
出示教学目标温习提问：1、安培力的大小和方向。
2、电流是如何形成的？它的微观表达式是什么？（式中各量的意义）。
一、探讨：运动电荷在磁场中是不是受到力的作用？一、现象：极光短片二、猜想：受力？不受力？3、实验验证：（1）阴极射线管介绍：灯丝加热放出电子，电子在加速电场的作用下高速运动形成的电子流。
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§3.5 运动电荷在磁场中受到的力-洛伦兹力教学设计
执教人：朱娇红
一、教学目标
（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、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，受到洛伦兹力大小的计算.
4、了解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
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。
通过思考与讨论，推导出洛伦兹力的大小公式F=qvBsinθ。
最后了解洛伦兹力的应用。
（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法。
让学生认真体会科学研究最基本的思维方法:“推理—假设—实验验证”。
二、重点与难点：
重点：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.
3.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
难点：1.洛伦兹力对带电粒子不做功.
2.洛伦兹力方向的判断.
三、教具：多媒体
四、导学过程：
提出问题：极光的怎样形成的？
（一）复习
前面我们学习了磁场对电流的作用力，下面思考两个问题：
如图判定安培力的方向（让学生上做）
B
（二）新课讲解
<一>磁场对运动电荷的作用力
［教师讲述］什么是电流？
［学生答］电荷的定向移动形成电流.
［教师讲述］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.
［播放视频］美丽的极光
由此导入课题：运动电荷在磁场中受到的力
［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，条形磁铁靠近
电子射线管，发现电子束运动轨迹发生了弯曲。
［学生分析得出结论］磁场对运动电荷有作用.
★. 洛仑兹力
1、定义：运动电荷在磁场中受到的作用力，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合力。
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
［问题］下列电荷位于磁场中，受到洛伦兹力的作用吗？ 总结：洛伦兹力产生的条件
1、v ≠0
2、v 不//B
<二>洛伦兹力的方向
（1）洛伦兹力方向的判断——左手定则
（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 ⊥B v 平面
“左手定则”
手心： 磁感线垂直穿入 （B ）
四指方向:正电荷运动方向（V ）
B
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。
课堂练习一
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.
<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.
［问题］导线中的电流？
［问题］所受到的安培力？
［问题］单个运动电荷所受到的作用力？
［学生答］安培力可以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,所以 F= F安/nLS = BIL/nLS = nqvSLB/nLS =qvB
展示当B与V成一角度θ时，运动电荷受到的力
总结洛伦兹力的计算公式
当粒子运动方向与磁感应强度平行时（v∥B） F =0
当粒子运动方向与磁感应强度垂直时（v┴B） F = qvB
当粒子运动方向与磁感应强度方向成θ时 F = qvBsinθ
洛伦兹力的作用效果：由洛伦兹力所引起的带电粒子运动的
方向总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。
所以它对运动的带
电粒子总是不做功的。
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由于地磁场的作用，而转向两极区域，使高空大气分子或原子激发或电离而产生的，所以极光常见于高纬度地区。
课堂练习二
1、电子以速率V0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，则（ AC ）
A、磁场对电子的作用力始终不做功
B、磁场对电子的作用力始终不变
C、电子的动能始终不变
D、电子的动量始终不变
2. 如图所示，一个带正电q的带电体处于垂直纸面向里的匀强磁场B中，带电体的质量为m1为了使带电体对水平的绝缘面恰好没有正压力，则应该（ C）
A.将磁感应强度B的值增大
B.将磁场以速率v=mg／qB向上运动
C.将磁场以速率v=mg／qB向右运动
D.将磁场以速度v=mg／qB向左运动
3、电子以4×106m/s的速率垂直射入磁感应强度为0.5T的匀强磁场中，受到的洛伦兹力为 3.2×10-13 N，如果电子射入磁场时的速度v与B的方向间的夹角是30°，则电子所受的洛伦兹力为 1.6×10-13 N .
小结
1、定义：运动电荷在磁场中受到的作用力，叫洛伦兹力。
记作F
洛或F L。
2、洛伦兹力的方向----左手定则
FL⊥B FL⊥v FL⊥vB平面
3、洛伦兹力的大小：
v∥B，FL=0；
v⊥B，FL=q v B
v与B成θ时，FL=q v Bsinθ
4、洛伦兹力的效果：只改变运动电荷速度的方向，
不改变运动电荷速度的大小。
洛伦兹力永远不做功的。
作业布置：完成课后的“问题与练习”第1,2题。