3-2第3章第5节磁场对运动电荷的作用力

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全国优质课大赛一等奖高中物理新课标教材选修三《磁场对运动电荷的作用力》教学设计+教学反思

问题引领，自主导学——《磁场对运动电荷的作用力》教学设计摘要：近年来，为了提高课堂效率，培养学生提出问题、解决问题、自主学习、合作学习能力，以问题为引领的自主导学模式悄然兴起。

教师通过课堂问题引领学生积极思考，让学生在自主学习、合作交流中加深对知识的理解、应用，并主动建构。

关键词：问题引领、自主导学、合作交流一、教学设计思路教材分析：本节课是人教版选修3-1第三章第5节《磁场对运动电荷的作用》的内容。

涉及到的知识点有“洛伦兹力的方向和大小”、“电视显像管的工作原理”。

在前一节学生学习了磁场对通电导线的作用——安培力，会用左手定则判断安培力的方向并计算大小，这为本节课进一步研究磁现象的电本质——洛伦兹力打下了基础。

对洛伦兹力的方向和大小的探究过程能很好的培养学生的合作交流能力，让学生体验科学探究的一般过程，是本节课的重点。

另一方面，由于时代在进步，电视机向薄发展，所以电视机显像管原理可以简单带过或用其他实例替代。

教学思路：为激发学生学习兴趣，本节课以自然现象（极光）为切入口引入新课，结合实验探究，采用问题引领，启发学生对洛伦兹力的方向和大小进行探究。

让学生在科学探究体验过程中，合作学习、深入讨论、总结提升。

二、教学目标1．知识与技能（1）知道磁场对电流作用（安培力）实质是磁场对运动电荷作用（洛仑兹力）的宏观表现。

（2）知道洛仑兹力的方向由左手定则判定，并会熟练地应用。

（3）能根据安培力的表达式F=BIL推导洛仑兹力表达式f=qvB，并能够进行简单计算。

2．过程与方法（1）通过实验探究让学生总结洛伦兹力的方向的判断方法；（2）通过理论探究让学生总结洛伦兹力的大小的计算方法。

3．情感、态度与价值观（1）提高学生透过现象认清本质的认知能力；（2）培养学生主动探索、善于分析的科学态度。

三、教学重难点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。

六、板书设计3.5磁场对运动电荷的作用微观宏观七、课后作业1．上网查阅资料：极光的形成2．课第2、3、4题教学反思有幸上了一节《磁场对运动电荷的作用》，在设计教学流程、改进实验装置、思考问题导学的学案、课堂教学、课后观摩及专家点评过程中学习到不少新的理念、新的知识。

磁场对运动电荷的作用课堂教学分析

磁场对运动电荷的作用课堂教学分析时间:2013-06-07 14:52来源:未知作者:滇池三中庞桂香点击:次一、教材分析与学情分析磁场对运动电荷的作用是高中物理选修 3-1 磁场这一章的重点和难点，就地位而言，学好这部分知识，可以为带电粒子在匀强磁场中的运动问题做好准备，特别为解决带电粒子在电磁场中运动的综合问题做好必要的铺垫。

这部分知识在初中和高一、教材分析与学情分析磁场对运动电荷的作用是高中物理选修3-1磁场这一章的重点和难点，就地位而言，学好这部分知识，可以为带电粒子在匀强磁场中的运动问题做好准备，特别为解决带电粒子在电磁场中运动的综合问题做好必要的铺垫。

这部分知识在初中和高一都未涉及，但在前面所学通电导线在磁场中所受安培力作用的基础上类比可以得到洛伦兹力的大小和方向，同时利用高一所学的力学方法和理论解决相关的应用问题，从而培养学生的分析能力、思维能力、应用数学知识的能力及应用所学知识解决问题的综合能力。

本节课的重点有两个：一是洛伦兹力的方向判断；二是洛伦兹力大小的计算。

本节课的教学难点是洛伦兹力大小的推导；电视显像管的工作原理。

本节内容在本章的作用是承前启后，就像桥梁一样把前后知识搭建起来。

二、课堂实录基本情况：共收集三节全大赛课、二节常态课。

内容如下：大赛课一：磁场对运动电荷的作用；大赛课二：磁场对运动电荷的作用；大赛课三：磁场对运动电荷的作用；常态课一：运动电荷在磁场中受到的力；常态课二：运动电荷在磁场中受到的力；从教学内容的安排上可看出，全国大赛课教学内容充实，启发到位，师生互动较好，充分体现了新课改的理念——学生的主体作用，教师的主导作用。

但从实际教学要求出发，磁场对运动电荷的作用尽管没有大赛课教学内容丰富、理论联系实际，但更注重实效。

最优的教学安排方式当然是在保证教学一定有效，一定达到教学目标的基础上能更高效，要做好这一点当然少不了认真研究学生的实际学情这个重要的环节，反思我们的常态教学，更多的都是根据以往的教学经验和学校所规定的课时来完成教学任务，在有效和高效两点上考虑是有不足的。

高二物理选修3-1第三章磁场知识点总结复习

第三章磁场教案3.1 磁现象和磁场第一节、磁现象和磁场1．磁现象磁性：能吸引铁质物体的性质叫磁性.磁体：具有磁性的物体叫磁体.磁极：磁体中磁性最强的区域叫磁极。

2．电流的磁效应磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.(与电荷类比）电流的磁效应：电流通过导体时导体周围存在磁场的现象（奥斯特实验)。

3．磁场磁场的概念：磁体周围存在的一种特殊物质(看不见摸不着，是物质存在的一种特殊形式)。

磁场的基本性质：对处于其中的磁极和电流有力的作用.磁场是媒介物:磁极间、电流间、磁极与电流间的相互作用是通过磁场发生的.磁场对电流的作用，电流与电流的作用，类比于库仑力和电场，形成磁场的概念,磁场虽然看不见、摸不着,但是和电场一样都是客观存在的一种物质，我们可以通过磁场对磁体或电流的作用而认识磁场.4．磁性的地球地球是一个巨大的磁体，地球周围存在磁场———地磁场.地球的地理两极与地磁两极不重合（地磁的N极在地理的南极附近,地磁的S极在地理的北极附近),其间存在磁偏角.地磁体周围的磁场分布情况和条形磁铁周围的磁场分布情况相似。

宇宙中的许多天体都有磁场。

月球也有磁场。

例1、以下说法中，正确的是（)A、磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的B、电流与电流的相互作用是通过电场产生的C、磁极与电流间的相互作用是通过电场与磁场而共同产生的D、磁场和电场是同一种物质例2、如图表示一个通电螺线管的纵截面，ABCDE在此纵截面内5个位置上的小磁针是该螺线管通电前的指向，当螺线管通入如图所示的电流时，5个小磁针将怎样转动？例3、有一矩形线圈，线圈平面与磁场方向成角，如图所示。

设磁感应强度为B,线圈面积为S，则穿过线圈的磁通量为多大？例4、如图所示,两块软铁放在螺线管轴线上，当螺线管通电后，两软铁将(填“吸引"、“排斥”或“无作用力”),A端将感应出极。

3。

2 磁感应强度第二节、磁感应强度1．磁感应强度的方向：小磁针静止时N 极所指的方向规定为该点的磁感应强度方向思考：能不能用很小一段通电导体来检验磁场的强弱呢？2．磁感应强度的大小匀强磁场：如果磁场的某一区域里，磁感应强度的大小和方向处处相同，这个区域的磁场叫匀强磁场。

(完整版)人教版高中物理目录(必修版新教材课本目录)

高中物理目录新课标教材•必修1第一章运动的描述1 质点参考系和坐标系2 时间和位移3 运动快慢的描述──速度4 实验：用打点计时器测速度5 速度变化快慢的描述──加速度第二章匀变速直线运动的研究1 实验：探究小车速度随时间变化的规律2 匀变速直线运动的速度与时间的关系3 匀变速直线运动的位移与时间的关系4 自由落体运动5 伽利略对自由落体运动的研究第三章相互作用1 重力基本相互作用2 弹力3 摩擦力3 摩擦力4 力的合成5 力的分解第四章牛顿运动定律1 牛顿第一定律2 实验：探究加速度与力、质量的关系3 牛顿第二定律4 力学单位制5 牛顿第三定律6 用牛顿定律解决问题（一）7 用牛顿定律解决问题（二）高中物理目录新课标教材•必修2第五章机械能及其守恒定律1 追寻守恒量2 功3 功率4 重力势能5 探究弹性势能的表达式6 探究功与物体速度变化的关系7 动能和动能定理8 机械能守恒定律9 实验：验证机械能守恒定律10 能量守恒定律与能源第六章曲线运动1 曲线运动2 运动的合成与分解3 探究平抛运动的规律4 抛体运动的规律5 圆周运动6 向心加速度7 向心力8 生活中的圆周运动第七章万有引力与航天1 行星的运动2 太阳与行星间的引力3 万有引力定律4 万有引力理论的成就5 宇宙航行6 经典力学的局限性高中物理目录新课标教材•选修1-1 第一章电流1、电荷库仑定律2、电场3、生活中的静电现象4、电流和电源5、电流的热效应第二章磁场1、指南针与远洋航海2、电流的磁场3、磁场对通电导线的作用4、磁声对运动电荷的作用5、磁性材料第三章电磁感应1、电磁感应现象2、法拉第电磁感应定律3、交变电流4、变压器5、高压输电6、自感现象涡流7、课题研究：电在我家中第四章电磁波及其应用1、电磁波的发现2、电磁光谱3、电磁波的发射和接收4、信息化社会5、课题研究：社会生活中的电磁波高中物理目录新课标教材•选修1-2 第一章分子动理论内能1、分子及其热运动2、物体的内能3、固体和液体4、气体第二章能量的守恒与耗散1、能量守恒定律2、热力学第一定律3、热机的工作原理4、热力学第二定律5、有序、无序和熵6、课题研究：家庭中的热机第三章核能1、放射性的发现2、原子核的结构3、放射性的衰变4、裂变和聚变5、核能的利用第四章能源的开发与利用1、热机的发展和应用2、电力和电信的发展与应用3、新能源的开发4、能源与可持续发展5、课题研究：太阳能综合利用的研究高中物理目录新课标教材•选修2-1 第一章电场直流电路1、电场2、电源3、多用电表4、闭合电路的欧姆定律5、电容器第二章磁场1、磁场磁性材料2、安培力与磁电式仪表3、洛伦兹力和显像管第三章电磁感应1、电磁感应现象2、感应电动势3、电磁感应现象在技术中的应用第四章交变电流电机1、交变电流的产生和描述2、变压器3、三相交变电流第五章电磁波通信技术1、电磁场电磁波2、无线电波的发射、接收和传播3、电视移动电话4、电磁波谱第六章集成电路传感器1、晶体管2、集成电路3、电子计算机4、传感器高中物理目录新课标教材•选修2-2 第一章物体的平衡1、共点力平衡条件的应用2、平动和传动3、力矩和力偶4、力矩的平衡条件5、刚体平衡的条件6、物体平衡的稳定性第二章材料与结构1、物体的形变2、弹性形变与范性形变3、常见承重结构第三章机械与传动装置1、常见的传动装置2、能自锁的传动装置3、液压传动4、常用机构5、机械第四章热机1、热机原理热机效率2、活塞式内燃机3、蒸汽轮机燃气轮机4、喷气发动机第五章制冷机1、制冷机的原理2、电冰箱3、空调器高中物理目录新课标教材•选修2-3 第一章光的折射1、光的折射折射率2、全反射光导纤维3、棱镜和透镜4、透镜成像规律5、透镜成像公式第二章常用光学仪器1、眼睛2、显微镜和望远镜。

磁场对运动电荷的作用力-高二物理课件(2019人教版选择性必修第二册)

故选AD。
【变式3】带正电的粒子在外力作用下沿虚线做匀速圆周运动，圆心为O，a、b、c、d是圆上的4个等分点。电流大小为I的长直导线垂直圆平面放置，电流方向如图1 －2 －7所示，导线位于a、O连线的中点。则（）
图1－2－7 A．a、O两点的磁感应强度相同 B．运动过程中，粒子所受合力不变 C．粒子从a运动到c，洛伦兹力先变大后变小 D．粒子从a出发运动一周，洛伦兹力先做正功再做负功，总功为零
斜面向下。故 C 错误；D 正确；
AB．未加磁场时，根据动能定理，有
WG
Wf
1 mv2 2
加磁场后，多了洛伦兹力，虽然洛伦兹力不做功，但正压力变大，
3、洛伦兹力的大小 (1)推导：如图所示，匀强磁场的磁感应强度大小为 B.设磁场中有一段长度为 L 的通电导线，横截面积为 S，单位体积中含有的自由电荷数为 n，每个自由电荷的电荷量为 q 且定向移动的速率都是 v. 导体所受安培力为：F安 BIL 导体内电流为：I nqSv 导体内自由电荷个数为: N nV nSL 则有：F安 NBqv 则每个自由电荷所受力为：F Bqv
解析 (1)因 v⊥B，所以 F＝ qvB，方向与 v 垂直向左上方． (2)v 与 B 的夹角为 30°，将 v 分解成垂直磁场的分量和平行磁场的分量，v⊥＝vsin 30°，F＝qvBsin 30°＝12qvB.方向垂直纸面向
里．
(3)由于 v 与 B 平行，所以不受洛伦兹力． (4)v 与 B 垂直，F＝qvB，方向与 v 垂直向左上方．
vm
qB
【变式 4】如图1 － 2 － 9所示，一带负电的滑块从粗糙斜面的顶端滑至底端时的速度为v，若加一个垂直纸面向外的匀强磁场，并保证滑块能滑至底端，则它滑至底端时（）

高中物理新课标教材目录(人教版)

现行高中物理新课标教材目录（人教版）高中物理新课标教材·必修1第一章运动的描述1 质点参考系和坐标系2 时间和位移3 运动快慢的描述──速度4 实验：用打点计时器测速度5 速度变化快慢的描述──加速度第二章匀变速直线运动的研究1 实验：探究小车速度随时间变化的规律2 匀变速直线运动的速度与时间的关系3 匀变速直线运动的位移与时间的关系4 自由落体运动5 伽利略对自由落体运动的研究第三章相互作用1 重力基本相互作用2 弹力3 摩擦力3 摩擦力4 力的合成5 力的分解第四章牛顿运动定律1 牛顿第一定律2 实验：探究加速度与力、质量的关系3 牛顿第二定律4 力学单位制5 牛顿第三定律6 用牛顿定律解决问题（一）7 用牛顿定律解决问题（二）高中物理新课标教材·必修2第五章机械能及其守恒定律1 追寻守恒量2 功3 功率4 重力势能5 探究弹性势能的表达式6 探究功与物体速度变化的关系7 动能和动能定理8 机械能守恒定律9 实验：验证机械能守恒定律10 能量守恒定律与能源第六章曲线运动1 曲线运动2 运动的合成与分解3 探究平抛运动的规律4 抛体运动的规律5 圆周运动6 向心加速度7 向心力8 生活中的圆周运动第七章万有引力与航天1 行星的运动2 太阳与行星间的引力3 万有引力定律4 万有引力理论的成就5 宇宙航行6 经典力学的局限性高中物理新课标教材·选修1-1第一章电流1、电荷库仑定律2、电场3、生活中的静电现象4、电流和电源5、电流的热效应第二章磁场1、指南针与远洋航海2、电流的磁场3、磁场对通电导线的作用4、磁声对运动电荷的作用5、磁性材料第三章电磁感应1、电磁感应现象2、法拉第电磁感应定律3、交变电流4、变压器5、高压输电6、自感现象涡流7、课题研究：电在我家中第四章电磁波及其应用1、电磁波的发现2、电磁光谱3、电磁波的发射和接收4、信息化社会5、课题研究：社会生活中的电磁波高中物理新课标教材·选修1-2第一章分子动理论内能1、分子及其热运动2、物体的内能3、固体和液体4、气体第二章能量的守恒与耗散1、能量守恒定律2、热力学第一定律3、热机的工作原理4、热力学第二定律5、有序、无序和熵6、课题研究：家庭中的热机第三章核能1、放射性的发现2、原子核的结构3、放射性的衰变4、裂变和聚变5、核能的利用第四章能源的开发与利用1、热机的发展和应用2、电力和电信的发展与应用3、新能源的开发4、能源与可持续发展5、课题研究：太阳能综合利用的研究高中物理新课标教材·选修2-1第一章电场直流电路1、电场2、电源3、多用电表4、闭合电路的欧姆定律5、电容器第二章磁场1、磁场磁性材料2、安培力与磁电式仪表3、洛伦兹力和显像管第三章电磁感应1、电磁感应现象2、感应电动势3、电磁感应现象在技术中的应用第四章交变电流电机1、交变电流的产生和描述2、变压器3、三相交变电流第五章电磁波通信技术1、电磁场电磁波2、无线电波的发射、接收和传播3、电视移动电话4、电磁波谱第六章集成电路传感器1、晶体管2、集成电路3、电子计算机4、传感器高中物理新课标教材·选修2-2 第一章物体的平衡1、共点力平衡条件的应用2、平动和传动3、力矩和力偶4、力矩的平衡条件5、刚体平衡的条件6、物体平衡的稳定性第二章材料与结构1、物体的形变2、弹性形变与范性形变3、常见承重结构第三章机械与传动装置1、常见的传动装置2、能自锁的传动装置3、液压传动4、常用机构5、机械第四章热机1、热机原理热机效率2、活塞式内燃机3、蒸汽轮机燃气轮机4、喷气发动机第五章制冷机1、制冷机的原理2、电冰箱3、空调器高中物理新课标教材·选修2-3 第一章光的折射1、光的折射折射率2、全反射光导纤维3、棱镜和透镜4、透镜成像规律5、透镜成像公式第二章常用光学仪器1、眼睛2、显微镜和望远镜3、照相机第三章光的干涉、衍射和偏振1、机械波的稍微和干涉2、光的干涉3、光的衍射4、光的偏振第四章光源与激光1、光源2、常用照明光源3、激光4、激光的应用第五章放射性与原子核1、天然放射现象原子结构2、原子核衰变3、放射性同位素的应用4、射线的探测和防护第六章核能与反应堆技术1、核反应和核能2、核列变和裂变反应堆3、核聚变和受控热核反应高中物理新课标教材·选修3-1第一章静电场1 电荷及其守恒定律2 库仑定律3 电场强度4 电势能和电势5 电势差6 电势差与电场强度的关系7 电容器与电容8 带电粒子在电场中的运动第二章恒定电流1 导体中的电场和电流2 电动势3 欧姆定律4 串联电路和并联电路5 焦耳定律6 电阻定律7 闭合电路欧姆定律8 多用电表9 实验：测定电池的电动势和内阻10 简单的逻辑电路第三章磁场1 磁现象和磁场2 磁感应强度3 几种常见的磁场4 磁场对通电导线的作用力5 磁场对运动电荷的作用力6 带电粒子在匀强磁场中的运动高中物理新课标教材·选修3-2 第四章电磁感应1 划时代的发现2 探究电磁感应的产生条件3 法拉第电磁感应定律4 楞次定律5 感生电动势和动生电动势6 互感和自感7 涡流第五章交变电流1 交变电流2 描述交变电流的物理量3 电感和电容对交变电流的影响4 变压器5 电能的输送第六章传感器1 传感器及其工作原理2 传感器的应用（一）3 传感器的应用（二）4 传感器的应用实例附一些元器件的原理和使用要点高中物理新课标教材·选修3-3 第七章分子动理论1 物体是由大量分子组成的2 分子的热运动3 分子间的作用力4 温度的温标5 内能第八章气体1 气体的等温变化2 气体的等容变化和等压变化3 理想气体的状态方程4 气体热现象的微观意义第九章物态和物态变化1 固体2 液体3 饱和汽和饱和汽压4 物态变化中的能量交换第十章热力学定律1 功和内能2 热和内能3 热力学第一定律能量守恒定律4 热力学第二定律5 热力学第二定律的微观解释6 能源和可持续发展高中物理新课标教材·选修3-4第十一章机械振动1 简谐运动2 简谐运动的描述3 简谐运动的回复力和能量4 单摆5 外力作用下的振动第十二章机械波1 波的形成和传播2 波的图象3 波长、频率和波速4 波的反射和折射5 波的衍射6 波的干涉7 多普勒效应第十三章光1 光的折射2 光的干涉3 实验：用双缝干涉测量光的波长4 光的颜色色散5 光的衍射6 波的干涉7 全反射8 激光第十四章电磁波1 电磁波的发现2 电磁振荡3 电磁波的发射和接收4 电磁波与信息化社会5 电磁波谱第十五章相对论简介1 相对论诞生2 时间和空间的相对性3 狭义相对论的其他结论4 广义相对论简介高中物理新课标教材·选修3-5 第十六章动量守恒定律1 实验：探究碰撞中的不变量2 动量守恒定律（一）3 动量守恒定律（二）4 碰撞5 反冲运动火箭6 用动量概念表示牛顿的第二定律第十七章波粒二象性1 能量量子化：物理学的新纪元2 科学的转折：光的粒子性3 崭新的一页：粒子的波动性4 概率波5 不确定的关系第十八章原子结构1 电子的发现2 原子的核式结构模型3 氢原子光谱4 玻尔的原子模型5 激光第十九章原子核1 原子核的组成2 放射性元素的衰变3 探测射线的方法4 放射性的应用与防护5 核力与结合能6 重核的裂变7 核聚变8 粒子和宇宙。

2020_2021学年高中物理第三章磁场5运动电荷在磁场中受到的力课件新人教版选修3_1

Wf′=
1 2
mv′2-0,Wf′>Wf,所以v′<v。故B正确,A、C、D错误。
【素养训练】
1.带电油滴以水平速度v0垂直进入磁场,恰做匀速直线运动,如图所示,若油滴
质量为m,磁感应强度为B,则下述说法正确的是 ( )
A.油滴必带正电荷,电荷量为 mg
B.油滴必带正电荷,比荷 q vq0B
m
C.油滴必带负电荷,电荷量为
(1)来自太阳高能带电粒子在地磁场中受到什么力的作用? 提示:洛伦兹力 (2)极光为什么常出现于高纬度地区? 提示:由于带电粒子在地磁场中受到洛伦兹力的作用,这些高能粒子转向极区,所以极光常见于高纬度地区。
【典例示范】【典例】一质子在匀强磁场中运动,不考虑其他场力(重力)作用,下列说法正确的是 ( ) A.可能做类平抛运动 B.一定做匀变速直线运动 C.可能做匀速直线运动 D.只能做匀速圆周运动
【拓展例题】考查内容:洛伦兹力作用下的力学综合【典例】如图所示,质量m=1.0×10-4 kg的小球放在绝缘的水平面上,小球带电荷量q=2.0×10-4 C,小球与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,外加水平向右的匀强电场E=5 V/m,垂直纸面向外的匀强磁场B=2 T,小球从静止开始运动。(取g= 10 m/s2)求: (1)小球具有最大加速度的值为多少? (2)小球的最大速度为多少?
2
3.初速度为v0的电子,沿平行于通电长直导线的方向射出,直导线中电流方向与
电子初始运动方向如图,则
()
A.电子将向左偏转,速率不变
B.电子将向左偏转,速率改变
C.电子将向右偏转,速率不变
D.电子将向右偏转,速率改变
【解析】选C。由安培定则可知导体右侧磁场方向垂直于纸面向里,然后根据左

选修3-1第三章第5节运动电荷在磁场中受到的力

【例 4】一个电子穿过某一空间而未发生偏转，则( A．此空间一定不存在磁场 B．此空间一定不存在电场 C．此空间可能只有匀强磁场，方向与电子速度垂直 D．此空间可能有相互正交的匀强磁场和匀强电场
)
解析：电子穿过某一空间而未发生偏转，说明电子可能不受外力，可能合外力为零或外力的方向与速度方向在一直线上．当 v∥B 或 B＝0 时，洛伦兹力为零，电子不偏转，A 错误；速度 v⊥B 时，洛伦兹力不为零，且与 v 垂直，必偏转，C 错误；电子在电场中所受的静电力和运动方向在同一直线上时，电子运动方向不发生偏转，B 错误；当电子所受静电力和洛伦兹力平衡时也不发生偏转，故 D 正确．
1．洛伦兹力方向的判断 (1)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．
(2)判断负电荷在磁场中运动受洛伦兹力的方向，四指要指向负电荷运动的相反电荷受力的方向________．
3．洛伦兹力的大小带电量为 q 的粒子，以速率 v 进入磁感应强度为 B 的匀强磁场中： (1) 当带电粒子的运动方向与磁场方向平行时，洛伦兹力 0 f＝__________. (2) 当带电粒子的运动方向与磁场方向垂直时，洛伦兹力 f
qvB ＝__________. (3)当带电粒子的运动方向与磁场方向的夹角为θ时，洛伦兹
太阳风是一种连续存在，来自太阳并以 200～800 km/s 的速度运动的带电粒子流．太阳风对地球的影响很大，当它抵达地球时，往往引起很大的磁暴，且会在地球两极形成绚丽多彩如同梦幻般的极光．
图 3－5－1
讨论：洛伦兹力 (1)运动电荷在磁场中受到的力称为__________，力的方向左手可用______定则来判断． (2)为什么会在地球两极形成极光？太阳风是太阳喷射出的带电粒子流，当太阳风进入地磁场时，由于地磁场的作用，太阳风中的带电粒子进入地球南北两极地区，两极的高层大气，受到太阳风的轰击后会发出光芒，形成极光．

电磁学中的磁场对电荷的作用

电磁学中的磁场对电荷的作用磁场对电荷的作用是电磁学中一个重要的研究内容。

磁场是由带电粒子运动形成的，它对电荷具有一定的作用力，这种作用力被称为洛伦兹力。

在电磁学理论中，洛伦兹力是磁场对电荷作用的基石之一，为我们理解电磁现象提供了重要的指导。

首先，为了全面理解磁场对电荷的作用，我们需要了解磁场和电荷之间的相互作用机制。

在经典电磁学理论中，电荷的运动会产生磁场，而磁场会对电荷施加力。

当一个运动的电荷进入磁场时，它会受到洛伦兹力的作用，这个力的方向与电荷的速度方向、磁场的方向以及电荷的电荷性质（正负）有关。

如果电荷的运动方向与磁场方向垂直，那么洛伦兹力的方向将垂直于电荷运动方向和磁场方向，这也被称为右手定则。

如果电荷的运动方向与磁场方向平行，那么洛伦兹力将为零。

其次，磁场对电荷的作用力可以通过洛伦兹力的数学表达式进行计算。

洛伦兹力的大小由电荷的电荷量、电荷的速度以及磁场的强度共同决定。

在经典电磁学中，洛伦兹力的表达式为F=qvBsinθ，其中F表示力的大小，q表示电荷量，v表示电荷的速度，B表示磁场的强度，θ为磁场方向与电荷速度方向之间的夹角。

由于洛伦兹力的方向垂直于速度方向和磁场方向，因此电荷在磁场中受到的作用力将使其运动轨迹发生曲线偏折。

此外，磁场对电荷的作用还可能导致电流的产生。

当电荷在磁场中发生偏折时，如果电荷在偏折过程中与其他电荷发生碰撞，就会导致电荷之间发生相互作用。

这种相互作用通常会导致电荷的集体运动，形成电流。

磁场对电荷的作用力将成为推动电荷运动的动力源，也决定了电流的大小和方向。

这一现象在电磁感应和电磁振荡等实验中得到了广泛的应用。

最后，磁场对电荷的作用还可以通过实验进行验证。

例如，可以将带电粒子放置在磁场中，通过观察粒子的运动轨迹、磁场的方向和强度来研究磁场对电荷的作用。

此外，也可以通过改变电荷的速度、电荷的电荷量以及磁场的强度等条件，进一步研究洛伦兹力的特性和变化规律。

这些实验可以验证磁场对电荷的作用力的存在和性质，加深我们对电磁学的认识。

《第一章 2 磁场对运动电荷的作用力》教学设计教学反思

《磁场对运动电荷的作用力》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解磁场的观点，以及磁场对运动电荷的作用力。

2. 掌握洛伦兹力的基本性质和规律，能够运用其解决实际问题。

3. 了解洛伦兹力在科技和生活中的实际应用。

二、教学重难点1. 教学重点：理解磁场的观点，掌握洛伦兹力的基本性质和规律。

2. 教学难点：运用洛伦兹力解决实际问题，以及理解磁场对运动电荷的作用机理。

三、教学准备1. 准备教学用具：黑板、白板、投影仪、示波器、磁铁等。

2. 准备实验器械：电流表、电压表、磁铁、导体棒等。

3. 准备教学视频：展示磁场对运动电荷的作用过程。

4. 设计问题清单，供教室讨论和思考。

四、教学过程：1. 引入课题教师起首向学生介绍磁场的观点，以及磁场对运动电荷的作用力。

接着，向学生展示一些磁场对运动电荷的影响实例，例如通电导线的运动方向、磁铁对小铁球的作用等。

让学生感受到磁场的重要性，并激发他们的学习兴趣。

2. 讲解基础知识在介绍了磁场的观点和作用力后，教师需要进一步讲解磁场的方向、强度和磁感应强度等基础知识。

同时，教师需要诠释磁场对不同形状的电荷的作用力的不同，例如点电荷和长棒电荷等。

3. 实验演示为了让学生更好地理解磁场对运动电荷的作用力，教师可以进行一些实验演示。

例如，应用电流计和磁铁进行实验，观察运动电荷在磁场中的偏转情况。

同时，教师也可以引导学生进行自主实验，让他们亲手操作并观察实验结果。

4. 探究讨论在实验演示结束后，教师可以组织学生进行探究讨论。

学生可以提出自己的疑问和思考，并与其他同砚分享自己的看法和结论。

教师可以在讨论中给予学生指导，帮助他们解决疑惑并激发他们的思考。

5. 教室总结最后，教师需要对本节课进行总结，强调本节课的重点和难点，并对学生的学习效果进行评判。

教师还可以鼓励学生总结自己在本节课中学到了什么，并让他们谈谈自己的感受和收获。

6. 课后作业在课后，教师可以为学生安置一些与本节课内容相关的作业，例如思考题、探究题等。

人教版高中物理选修31课件：第三章磁场 5 运动电荷在磁场中受到的力

推论，推论证明推理进而证实猜想.
新课导入
【导入一】
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．如何判定安培力的方向(让学生上黑板做)
若已知图351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
(1)利用左手定则会判断洛伦兹力的方向．
(2)掌握垂直磁场方向进入磁场的带电粒子受到的洛伦兹力大小的计算．
【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．
教学建议
本节教材的重点是洛伦兹力的大小、方向和产生条件，其中公式f＝qvBsin θ的推
导和应用是个难点，由于洛伦兹力是属于微观的力学范畴，抽象是突出的特点，
[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．
新课导入
[实验结果]在没有外磁场时，电子束沿直线运动，蹄形磁铁靠近电子射线管，发
子的运动方向都和磁感应强度的方向垂直.根据左手定则,由于是负电荷,四指应
电荷，AB导体杆不受安培力.
知识必备
知识点一
洛伦兹力的方向
1.运动电荷在磁场中所受的力,叫作洛伦兹力.
2.洛伦兹力的方向:使用左手定则判定.
判定方法: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

高中物理3-1磁场第3章第5节运动电荷在磁场中受到的力

3．掌握洛伦兹力与力学规律的综合应用．(重点＋难点)
物理 ·选修3-1(A)
课前自主预习要点名师点拨课堂互动探究跨越思维误区学业达标测试
活页作业
一、阴极射线在磁场中的偏转 1．阴极射线：从阴极射线管的_阴__极___射出的电子束． 2．实验现象：无磁场时电子束是__一__条__直__线___，有磁场时发生弯曲． 3．实验结论：说明磁场对运动的电子有____磁__场__力_____的作用．
物理 ·选修3-1(A)
课前自主预习要点名师点拨课堂互动探究跨越思维误区学业达标测试
活页作业
2．F、B、v三者方向间关系：电荷运动方向和磁场方向间没有因果关系，两者关系是不确定的．电荷运动方向和磁场方向确定洛伦兹力方向，F⊥B，F⊥v，即F垂直于B和v所决定的平面．
3．特点：洛伦兹力的方向随电荷运动方向的变化而变化．但无论怎样变化，洛伦兹力都与运动方向垂直，故洛伦兹力永不做功，它只改变电荷运动方向，不改变电荷速度大小．
物理 ·选修3-1(A)
课前自主预习要点名师点拨课堂互动探究跨越思维误区学业达标测试
活页作业
【针对训练】 2.如图所示，在竖直绝缘的水平台上，一个带正电的小球以水平速度v0抛出，落在地面上的A点，若加一垂直纸面向里的匀强磁场，小球仍能落到地面上，则小球的落点( )
A．仍在A点 C．在A点右侧
(2)v 与 B 的夹角为 30°，F＝qvBsin 30°＝12qvB，方向垂直纸面向里．
(3)由于 v 与 B 平行，所以不受洛伦兹力． (4)v 与 B 垂直，F＝qvB，方向与 v 垂直斜向上．答案：见解析
物理 ·选修3-1(A)
课前自主预习要点名师点拨课堂互动探究跨越思维误区学业达标测试

人教版高中物理选修31：第三章 3.5 运动电荷在磁场中受到的力课件

二、洛伦兹力与电场力的比较
评
是带电粒子在两种不同的场中受到的力，反映了磁场和
电场的力的性质，但这两种力的区别也是十分明显的。
洛伦兹力
电场力
作用对象
仅在运动电荷的速度方向带电粒子只要处在电场
与 B 不平行时，运动电荷才中，一定受到电场力
受到洛伦兹力
F＝qvBsinθ，方向与 B 垂
大Байду номын сангаас、
F＝qE，F 的方向与 E
2．原理 (1)电子枪__发__射_电__子_____。 (2)电子束在磁场中__偏__转__。 (3)荧光屏被电子束撞击发光。 3．扫描：在偏转区的水平方向和竖直方向都有偏转磁场，其方向、强弱都在_不__断__变__化___，使得电子束打在荧光屏上的光点从上向下、从左向右不断移动。 4．偏转线圈：使电子束偏转的磁场是由两 __对__线__圈__产生的。
第三章：磁场
§3.5 运动电荷在磁场中受到的力
★复习：
导
◆.磁场对电流有力的作用 ------(安培力FA)
◆.电荷的定向移动形成 ------(电流I)
I
分析:我们已经知道磁场对电流有力的作用，那么磁场对运动电荷有力的作用吗？
导
1.通过实验，观察阴极射线在磁场中的偏转，认识洛伦兹力。
2.会判断洛伦兹力的方向，会计算洛伦兹力的大小。 3.了解电子束的磁偏转原理以及在科学技术中的应
例2.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
例3.如图所示，一个质量为m，电荷量为q的
B

【物理】3.5 磁场对运动电荷的作用力课件(人教版选修3-1)

讨论:①当v⊥B时,θ=90°,sinθ=1,所以洛伦兹力f=qvB,即运动
方向与磁场垂直时,洛伦兹力最大. ②当v∥B时,θ=0°,洛伦兹力f=0,即运动方向与磁场方向平行时,不受洛伦兹力.
二､洛伦兹力的应用
1.电视显像管的工作原理
(1)构造如图
(2)原理:阴极发射电子经过偏转线圈,偏转线圈产生的磁场和电子运动方向垂直,电子受洛伦兹力发生偏转,偏转后的电
带电荷量是+q,小球可在棒上滑动,将此棒竖直放在互相垂直且沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中,电场强度是E,磁感应强度是B,小球与棒的动摩擦因数为μ,求小球由静止沿棒下落的最大加速度和最大速度.
解析:此类问题属于涉及加速度的力学问题,必须得用牛顿第二定律解决,小球受力分析如右图所示,根据牛顿第二定律列出方程有
三､电视机显像管的工作原理
扫描:电视机显像管应用了电子束磁偏转的原理,使电子束
偏转的磁场是由两个线圈产生的,叫做偏转线圈,为了与显
像管的管颈贴在一起,偏转线圈做成了鞍形.
知识梳理图
课堂互动探究
一､洛伦兹力
1.洛伦兹力的定义
定义:磁场对运动电荷的作用力叫做洛伦兹力.
2.洛伦兹力的方向的判断方法——左手定则
二､洛伦兹力大小的计算
例2:质量为0.1 g的小物块,带有5×10-4 C的电荷量,放在倾角
为30°的绝缘光滑斜面上,整个斜面置于0.5 T的匀强磁场
中,磁场方向如右图所示,物块由静止开始下滑,滑到某一位置时,物块开始离开斜面(设斜面足够长,g取10 m/s2),问:
(1)物块带何种电荷? (2)物块离开斜面时的速度为多少? (3)物块在斜面上滑行的最大距离是多少?
如果宇宙射线到达地球,将对地球上的生物带来危害.所幸的是由