高中物理“磁场对运动电荷的作用力”教学设计教科版选修1_1
四、磁场对运动电荷的作用-人教版选修1-1教案
四、磁场对运动电荷的作用-人教版选修1-1教案一、磁场的基本概念磁场是由带电粒子运动产生的一种物理场。
如果把电荷看作是一个个微小的电流元，那么，这些电流元产生的磁场就是磁场的直接来源。
二、磁场对电荷的作用在磁场中运动的电荷，将会受到一系列的力的作用。
这些力包括：1. 磁场力磁场力是指在磁场中运动的电荷所受到的力，它的大小和方向由洛伦兹力定律决定。
当电荷在磁场中运动时，它所带的电荷量q会受到磁场B的作用，从而受到一个垂直于磁场B和运动方向v的力F，F=qv×B。
需要注意的是，磁场力的大小和方向都与电荷的速度和运动方向有关。
2. 离心力离心力是指在磁场中运动的电荷所受到的离心力，它是由洛伦兹力导致的。
当电荷运动的轨迹处于磁场中的垂直方向时，其运动方向与磁场方向呈90度，此时洛伦兹力就只产生垂直于速度和磁场的方向上的力，从而将电荷的运动轨迹改变，使其偏离原来的运动轨迹，这个力就是离心力。
3. 感应电动势和涡流当导体在磁场中运动时，它有可能产生感应电动势和涡流。
感应电动势是指磁场磁通量的变化所引起的电动势，而涡流则是由感应电动势引起的电流。
三、磁场的应用磁场是一种非常有用的物理现象，它在生活、工作和科研中都有广泛的应用。
1. 电动机电动机是磁场应用的一个重要领域，它利用磁场力使电荷产生旋转运动，从而驱动机械运动。
2. 电磁铁电磁铁是一种应用于磁场的设备，它的原理是利用电流产生磁场，从而吸附铁质物体或者产生力的作用。
3. 磁共振成像磁共振成像是一种利用磁场获得人体内部结构影像的技术，它在医学领域中有着广泛应用。
4. 感应加热感应加热是一种利用电磁感应产生的涡流焦耳热使材料发热的方法，它在工业生产中有着重要的应用。
四、本节课的关键知识点•磁场力是指在磁场中运动的电荷所受到的力，它的大小和方向由洛伦兹力定律决定。
•离心力是指在磁场中运动的电荷所受到的离心力，它是由洛伦兹力导致的。
•磁场的应用包括电动机、电磁铁、磁共振成像、感应加热等。
《磁场对运动电荷的作用力》示范教案
课堂训练
2、电子的速率v=3×106m/s，垂直射入B=0.10 T的匀强磁场中，它受到的洛伦兹力是多大？
3、、来自宇宙的质子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些质子在进入地球周围的空间时，将_______
A．竖直向下沿直线射向地面B．相对于预定地面向东偏转
（2）电流是如何形成的？电荷的定向移动形成电流。
磁场对电流有力的作用，电流是由电荷的定向移动形成的，大家会想到什么？
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。
［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
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。
3、如图所示，匀强磁场方向水平向里，匀强电场方向竖直向下，有一正离子恰能沿直线从左向右水平飞越此区域。则
A．若电子从右向左飞入，电子也沿直线运动
B．若电子从右向左飞入，电子将向上偏转
C．若电子从右向左飞入，电子将向下偏转
D．若电子从左向右飞入，电子也沿直线运动
4、一个长螺线管中通有电流，把一个带电粒子沿中轴线方向射入（若不计重力影响），粒子将在管中
如果运动的是负电荷，则四指指向负电荷运动的反方向，那么拇指所指的方向就是负电荷所受洛伦兹力的方向。
课堂训练
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。
结论：F总垂直于B与v所在的平面。B与v可以垂直，可以不垂直。
洛伦兹力的大小
实验现象：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。
磁场对运动电荷的作用教案教案
[教学目标]1、通过本课时的学习使学生知道磁场对电流的作用（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、理解洛仑兹力的方向由左手定则判定，能根据安培力的表达式F=BIL推导洛仑兹力的表达式f=qvB。
3、培养学生的思维能力、分析能力以及逻辑推理能力，使学生体会由宏观量描绘微观量的科学思想。
[教学重点]1、由安培力的方向导出判定洛仑兹力方向的判定方法———左手定则。
2、根据安培力的表达式（宏观量）导出洛仑兹力（微观量）的表达式。
[教学难点]建立相关物理模型，导出公式f=qvB。
[教学方法]启发、实验观察结合讲解、讨论。
[教学媒体]阴极射线管、学生低压电源、感应圈（高压）、蹄形磁体、导线和开关以及投影仪、投影片、投影屏幕。
[课时课型]一课时、新课。
[教学过程]（40分钟）一、课题导入（5分钟左右）1、安培力的启示（导课）：磁场对电流具有磁场力的作用（安培力），电流是由于电荷定向运动形成的，由此可猜想：磁场对电流的作用是磁场对运动电荷作用的体现。
2、演示实验、验证猜想：①介绍（简介）阴极射线管及工作原理。
②观察阴极射线（电子束）在磁场中发生明显的偏转现象。
教师提问：这一现象表明什么？师生总结：阴极射线（电子束）在磁场中偏转，说明电子束在磁场中确实受到某种力的作用，这个力就是今天我们要学习的洛仑兹力。
二、新课教学（30分钟左右）（一）洛仑兹力物理学中把磁场对运动电荷的作用力（磁场力）称为洛仑兹力（物理学家洛仑兹最先提出这一观点）。
（二）洛仑兹力的方向1、由安培力的方向导出洛仑兹力方向的特点（1）洛仑兹力的方向跟磁场方向垂直；（2）洛仑兹力的方向跟电荷运动方向垂直。
2、用左手定则确定洛仑兹力的方向（便于记忆）教师示范：伸开左手，使大拇指跟其于四个手指垂直，且处于同一水平面内，将左手放入磁场中，让磁感线从手心穿进，四指指向正电荷的运动方向，那么大拇指所指的方向就是正电荷受洛仑兹力的方向（在黑板上画出示意图）。
[范文]高中物理《磁场对运动电荷的作用力》教学设计
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[范文]高中物理《磁场对运动电荷的作用力》教学设计范文高中物理《磁场对运动电荷的作用力》教学设计一、教材分析本节内容是在上一节安培力的基础上，进一步形成的新的知识点。
重在让学生理解什么是洛伦兹力、并掌握洛伦兹力的方向判断和大小的计算。
它也是后续学习《带电粒子在匀强磁场中运动》的知识基础。
本课教材在提出洛伦兹力的概念后，重在引导学生由安培力的方向和大小得出洛伦兹力的方向和大小，这种通过实验结合理论探究洛伦兹力的方向，再由安培力表达式推导出洛伦兹力的表达式的过程是培养学生逻辑思维能力的好机会，一定要让学生都参与进来。
二、学情分析知识基础：学生已经学习了《磁场对通电导线的作用力》一节，知道如何判断安培力的方向以及如何计算安培力的大小。
但对于安培力产生的原因，却还不甚清楚。
技能基础：学生已经具备一定的逻辑推理分析能力，因此本节课可以引导学生思考安培力的产生原因，激发学生的求知欲，引入探究式学习。
三、教学目标（一）知识与技能、知道什么是洛伦兹力.利用左手定则判断洛伦兹力的学习永无止境范文方向.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（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，借助洛伦兹力与安培力的关系，猜想并验证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。
（三）情感态度与价值观进一步学会观察、分析、推理，培养科学思维和研究方法。
认真体会科学研究最基本的思维方法:“推理―假设―实验验证”。
四、教学重点与难点重点：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.这一节承上启下，是本章的重点学习永无止境感谢您的阅读，祝您生活愉快。
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》教学设计邢台市第一中学李惠芳一、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。
3、知道洛伦兹力不做功，了解带电粒子在磁场中的运动轨迹是螺旋线。
（二）过程与方法1．通过复习安培力方向，电流与电荷运动方向的关系，猜想洛伦兹力方向，再利用实验加以探究验证，使学生对安培力和洛伦兹力有统一认识。
2．通过复习安培力大小，电流微观表达式，理论推导洛伦兹力大小，让学生意识到安培力是洛伦兹力的宏观表现。
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“假设──推理──实验验证”。
2．从安培力的角度研究洛伦兹力的方向、大小，使其学生建立宏观、微观的概念，感受物理规律的统一美。
关注物理与生活相互联系，感受理论与实践的关系及物理世界的和谐联系。
二、教学重点、难点：洛伦滋力的大小和方向的导出过程。
三、教具：高压感应圈，阴极射线管，蹄形条形磁铁、洛伦兹力演示仪等。
四、教法设计引导学生通过猜想—实验验证—理论推导—得出结论等方式进行探究。
五、教学过程（一）课题引入1．观察极光图片（如图1所示）师：同学们，先让我们一起来欣赏一种天文现象……绚丽多姿的极光（播放：极光图片，如图1所示）。
问题：通过这些图片，你能发现极光一般出现在什么地区吗？生：两极等高纬度地区。
（播放：人类在卫星上拍到南北极极光“同放光彩”奇景）师：很好，为什么在赤道等低纬度地区却不会出现极光呢？2．电脑图象变形师：接下来，我们再来做一个有趣的实验，请同学们切勿在家里模仿。
演示：把磁铁靠近电脑荧光屏。
师：我们看到，图像完全走样了，为什么磁铁靠近荧光屏会发生这种现象呢？这根磁棒真的具有魔力吗？3．引入课题要解决上述两个问题，我们的钥匙就是：磁场对运动电荷的作用力（板书）。
磁场对运动电荷的作用教案教案
磁场对运动电荷的作用教案教案教案：磁场对运动电荷的作用一、教学目标1.理解电荷在磁场中受到的洛伦兹力的方向和大小；2.能够运用右手定则判断电荷在磁场中受力的方向；3.掌握电荷在磁场中的运动规律。
二、教学重点1.电荷在磁场中受到的洛伦兹力的方向和大小；2.右手定则的运用。
三、教学难点如何描绘电荷在磁场中的运动轨迹。
四、教学过程步骤一：导入新课1.引入：回顾前一节课讲到的静磁场对运动电荷的作用。
在运动电荷周围一定有磁场，接下来我们要学习的是磁场对运动电荷的作用。
步骤二：学习磁场对运动电荷的作用1.洛伦兹力的方向和大小- 当一个电荷q以速度v运动时，它在磁场B中受到的力F为洛伦兹力，其大小为F=qvBsinθ，其中θ为v与B之间的夹角。
-根据右手定则，可以确定洛伦兹力的方向：将右手的四指指向电荷正向运动的方向，磁场方向由手指所示的方向确定，洛伦兹力的方向则为手掌的方向。
-提示学生进行练习，验证右手定则。
2.电荷在磁场中的运动-通过讲解洛伦兹力的方向和大小，引导学生理解电荷受力的规律。
-当电荷进入磁场时，会受到洛伦兹力的作用，产生一个沿着力方向的加速度。
-如果电荷的速度与磁场方向垂直，则电荷将按照圆周轨道运动；如果电荷的速度与磁场方向平行，则电荷将以直线方式运动。
-提示学生进行实验，观察电荷在磁场中的运动规律。
步骤三：进行案例分析和讨论1.设计一个具体的案例：一个带正电的粒子在垂直于地球表面的磁场中运动，请描述粒子的运动轨迹，并解释其运动规律。
2.引导学生根据之前所学的知识，应用右手定则和洛伦兹力的方向和大小推导出粒子的运动轨迹，并进行讨论。
步骤四：小结与拓展1.小结：通过本节课的学习，我们了解了磁场对运动电荷的作用及其运动规律。
掌握了右手定则的运用方法。
2.拓展：提问学生，如果一个电荷除了在磁场中运动外，还受到其他力的作用，它的运动会有什么变化？为什么？五、课堂作业1.准备一个具有一定速度和电荷量的带正电的粒子放置在磁场中，根据所学知识，推导出粒子的运动轨迹，画出示意图。
3. 磁场对运动电荷的作用力-教科版选修1-1教案
3. 磁场对运动电荷的作用力-教科版选修1-1教案一、学习目标1.理解运动电荷在磁场中的运动规律；2.掌握安培力、洛伦兹力概念及其计算公式；3.了解匀强磁场中运动电荷的运动轨迹。
二、教学重难点1.安培力、洛伦兹力概念及其计算公式；2.掌握电子在匀强磁场中的运动轨迹。
三、教学过程1. 导入环节回顾上节课内容，提问学生：什么是磁场？什么是电场？磁场和电场有何区别？学生回答后，教师引入本节课的话题。
2. 讲解安培力概念及其计算公式1.安培力是指由于电流在磁场中的作用而产生的力；2.安培力大小的计算公式为 F = BIL*sinθ，其中 F 为安培力大小，B 为磁感强度，I 为电流强度，L 为导线长度，θ 为电流的方向与磁场方向的夹角；3.演示实验：用直流电源、导线、磁铁进行安培力实验，利用万用表测试电流强度，计算安培力大小。
3. 讲解洛伦兹力概念及其计算公式1.洛伦兹力是指磁场对运动电荷的作用力；2.洛伦兹力大小的计算公式为F = qvB*sinθ，其中 F 为洛伦兹力大小，q 为电荷量，v 为运动电荷的速度，B 为磁感强度，θ 为运动电荷的速度方向与磁场方向的夹角；3.演示实验：用电荷荡漾装置进行洛伦兹力实验，观察电子在磁场中的受力情况。
4. 讲解匀强磁场中电子的运动轨迹1.理论计算：当磁场方向垂直于电子速度方向时，电子在匀强磁场中做圆周运动，圆周半径为 R = mv / Bq，其中 m 为电子质量，v 为电子速度，B 为磁感强度，q 为电子电荷量；2.演示实验：用半导体探测器观测正负电荷在匀强磁场中的运动轨迹，验证理论计算结果。
5. 总结课程内容回顾本节课所学内容，强调本节课的重点和难点，帮助学生加深记忆和理解。
四、作业和习题1.完成教材上的习题；2.根据課堂演示视频，自行设计一种安培力、洛伦兹力实验；3.（选做）尝试推导磁场对运动电荷的作用力公式。
五、教学反思本节课通过安培力、洛伦兹力概念及其计算公式的讲解，帮助学生了解了磁场对运动电荷的作用力。
高中物理选修1-1：2.4磁场对运动电荷的作用 教案(2篇)
课时间上课时间第周周月班级节次课题 2.4磁场对运动电荷的作用总课时数第节教学目标1知道洛伦兹力定义及影响因素。
2会用左手定则解答带电粒子在磁场中运动方向的问题。
教学重难点1知道洛伦兹力定义及影响因素。
2会用左手定则解答带电粒子在磁场中运动方向的问题。
教学参考教参教师用书授课方法问题引领教学辅助手段多媒体专用教室教学教学二次备课过程设计上节课内容检测:1某同学画的表示磁场B 、电流I 和安培力F 的相互关系如图2.4-1所示，其中正确的是( )2一段直导线悬挂在蹄形磁铁的两极间，通以如图所示的电流后，该直导线所受安培力的方向是 A ．向上 B ．向下 C ．向左D ．向右 1试判断图2.4-1所示的带电粒子刚进入磁场时所受洛伦兹力的方向？自主学习 1洛伦兹力定义： 。
洛伦兹力与安培力的关系：通电导线受到的安培力，是导线中定向运动的电荷受到的洛伦兹力的 。
2洛伦兹力的方向： 。
洛伦兹力 做功（填 “是” 或 “否” ）教学教 学 二次备课I × F BA · F BI B· F B I C ×× × × × × × × ×× × × F B D × × × × × × × × I × × × × +vB - vB B+ v × × × ×× × × ×× × × × B · · · ·· · · · · · · ·v _图2.4-1过程设计2．一个不计重力的带正电荷的粒子，沿图中箭头所示方向进入磁场，磁场方向垂直于纸面向里，则粒子的运动轨迹A．可能为圆弧aB．可能为直线bC．可能为圆弧cD．a、b、c都有可能课堂检测1．关于安培力、电场力和洛伦兹力，下列说法正确的是（）A．电荷在电场中一定受电场力作用，电荷在磁场中一定受洛伦兹力作用B．电荷所受电场力一定与该处电场方向一致，电荷所受的洛伦兹力不一定与磁场方向垂直C．安培力和洛伦兹力的方向均可用左手定则判断D．安培力和洛伦兹力本质上都是磁场对运动电荷的作用，安培力可以对通电导线做功，洛伦兹力对运动电荷也做功3．一长直螺线管通有交流电，一个电子以速度v沿着螺线管的轴线射入管内，则电子在管内的运动情况是( )A．匀加速运动 B．匀减速运动C．匀速直线运动 D．在螺线管内来回往复运动课堂小结3电子束的磁偏转：洛伦兹力演示仪中可以观察到，没有磁场时，电子束是直进的，外加磁场以后，电子束的径迹变成。
高中物理磁场对运动电荷的作用力洛仑磁力学案教科版选修-课件
磁场对运动电荷的作用力-洛仑磁力[目标定位]1.进一步理解带电粒子的初速度方向与磁感应强度方向垂直时，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，会分析带电粒子在匀强磁场中的圆周运动.2.了解质谱仪的构造及工作原理.3.了解回旋加速器的构造及工作原理．一、利用磁场限制带电粒子运动图11．利用圆形磁场限制带电粒子运动(1)偏转角度：如图1所示，tan θ2＝r R ，R ＝mv 0Bq ，则tan θ2＝qBrmv 0.(2)限制特点：只变更带电粒子的运动方向，不变更带电粒子的速度大小． 2．分析带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的几个关键点 (1)圆心的确定方法：两线定一点 ①圆心肯定在垂直于速度的直线上．如图2甲所示，已知入射点P (或出射点M )的速度方向，可通过入射点和出射点作速度的垂线，两条直线的交点就是圆心．图2②圆心肯定在弦的中垂线上．如图乙所示，作P 、M 连线的中垂线，与其中一个速度的垂线的交点为圆心． (2)半径的确定半径的计算一般利用几何学问解直角三角形．做题时肯定要做好协助线，由圆的半径和其他几何边构成直角三角形．(3)粒子在磁场中运动时间的确定①粒子在磁场中运动一周的时间为T ，当粒子运动的圆弧所对应的圆心角为α时，其运动时间t＝α360°T (或t ＝α2πT )．②当v 肯定时，粒子在磁场中运动的时间t ＝lv，l 为带电粒子通过的弧长． 二、质谱仪 [问题设计]结合图3，思索并回答下列问题．图3(1)带电粒子在P 1与P 2两平行金属板间做什么运动？若已知P 1、P 2间电场强度为E ，磁感应强度为B 1，则从S 3穿出的粒子的速度是多大？(2)设下方磁场的磁感应强度为B 2，粒子打在底片上到S 3距离为L ，则粒子的荷质比是多大？ 答案 (1)S 2、S 3在同始终线上，所以在P 1、P 2间做直线运动，因为只有电场力与洛伦兹力平衡即qE ＝qvB 1时才可做直线运动，故应做匀速直线运动，即从狭缝S 3穿出的粒子速度均为v ＝EB 1.(2)粒子做圆周运动的半径R ＝L2依据R ＝mv qB 2及v ＝E B 1可得：q m ＝2E B 1B 2L. [要点提炼]1．质谱仪的原理(如图3)(1)带电粒子进入加速电场(狭缝S 1与S 2之间)，满意动能定理：qU ＝12mv 2.(2)带电粒子进入速度选择器(P 1和P 2两平行金属板之间)，满意qE ＝qvB 1，v ＝EB 1，匀速直线通过． (3)带电粒子进入偏转磁场(磁感应强度为B 2的匀强磁场区域)，偏转半径R ＝mv qB 2. (4)带电粒子打到照相底片，可得荷质比q m ＝EB 1B 2R.2．(1)速度选择器适用于正、负电荷．(2)速度选择器中的E 、B 1的方向具有确定的关系，仅变更其中一个方向，就不能对速度做出选择． 三、回旋加速器 [问题设计]1．回旋加速器的核心部分是什么？回旋加速器中磁场和电场分别起什么作用？ 答案 D 形盒 磁场的作用是使带电粒子回旋，电场的作用是使带电粒子加速． 2．对交变电压的周期有什么要求？带电粒子获得的最大动能由什么确定？答案 交变电压的周期应等于带电粒子在磁场中运动的周期．由R ＝mv qB 及E k ＝12mv 2得最大动能E k＝q 2B 2R 22m，由此知最大动能由D 形盒的半径和磁感应强度确定．[要点提炼]1．回旋加速器采纳多次加速的方法：用磁场限制轨道、用电场进行加速．2．回旋加速器中沟通电源的周期等于带电粒子在磁场中运动的周期，这样就可以保证粒子每次经过电场时都正好赶上适合电场而被加速．3．带电粒子获得的最大动能E km ＝q 2B 2R 22m，最大动能由D 形盒的半径R 和磁感应强度B 共同确定．[延长思索]为什么带电粒子加速后的最大动能与加速电压无关呢？答案 加速电压高时，粒子在加速器中旋转的圈数较少，而加速电压低时，粒子在加速器中旋转的圈数较多，最终粒子离开加速器时的速度由D 形盒的半径和磁感应强度共同确定，与加速电压无关．一、利用磁场限制带电粒子运动例1 如图4所示，虚线圆所围区域内有方向垂直纸面对里的匀强磁场，磁感应强度为B .一束电子沿圆形区域的直径方向以速度v 射入磁场，电子束经过磁场区域后，其运动方向与原入射方向成θ角．设电子质量为m ，电荷量为e ，不计电子之间相互作用力及所受的重力．求：图4(1)电子在磁场中运动轨迹的半径R ； (2)电子在磁场中运动的时间t ； (3)圆形磁场区域的半径r .解析 本题是考查带电粒子在圆形区域中的运动问题．一般先依据入射、出射速度确定圆心，再依据几何学问求解．首先利用对准圆心方向入射必定沿背离圆心出射的规律，找出圆心位置，再利用几何学问及带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的相关学问求解．(1)由牛顿其次定律得Bqv ＝mv 2R ，q ＝e ，得R ＝mvBe.(2)如图所示，设电子做圆周运动的周期为T ，则T ＝2πR v ＝2πm Bq ＝2πmBe.由几何关系得圆心角α＝θ，所以t ＝α2πT ＝mθeB. (3)由几何关系可知：tan θ2＝rR ，所以有r ＝mveB tan θ2.答案 (1)mvBe (2)mθeB (3)mv eB tan θ2针对训练 如图5所示，一束电荷量为e 的电子以垂直于磁场方向(磁感应强度为B )并垂直于磁场边界的速度v 射入宽度为d 的磁场中，穿出磁场时速度方向和原来射入方向的夹角为θ＝30°.求电子的质量和穿越磁场的时间．图5答案2dBe v πd3v解析 过M 、N 作入射方向和出射方向的垂线，两垂线交于O 点，O 点即电子在磁场中做匀速圆周运动的圆心，连接ON ，过N 做OM 的垂线，垂足为P ，如图所示．由直角三角形OPN 知，电子轨迹半径r ＝dsin30°＝2d ①由牛顿其次定律知evB ＝m v 2r②解①②得：m ＝2dBev电子在无界磁场中的运动周期为T ＝2πeB ·2dBe v ＝4πd v电子在磁场中的轨迹对应的圆心角为θ＝30°，故电子在磁场中的运动时间为：t ＝112T ＝112×4πd v＝πd 3v .二、对质谱仪原理的理解例2 如图6是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器．速度选择器内相互正交的匀强磁场的磁感应强度和匀强电场的场强分别为B 和E .平板S 上有可让粒子通过的狭缝P 和记录粒子位置的胶片A 1A 2.平板S 下方有磁感应强度为B 0的匀强磁场．下列表述正确的是( )图6A ．质谱仪是分析同位素的重要工具B ．速度选择器中的磁场方向垂直纸面对外C ．能通过狭缝P 的带电粒子的速率等于E BD ．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P ，粒子的荷质比越小解析 依据Bqv ＝Eq ，得v ＝E B ，C 正确；在磁场中，B 0qv ＝m v 2r ，得q m ＝vB 0r，半径r 越小，荷质比越大，D 错误；同位素的电荷数一样，质量数不同，在速度选择器中电场力向右，洛伦兹力必需向左，依据左手定则，可推断磁场方向垂直纸面对外，A 、B 正确． 答案 ABC三、对回旋加速器原理的理解例3 回旋加速器是用来加速一群带电粒子使它们获得很大动能的仪器，其核心部分是两个D 形金属扁盒，两盒分别和一高频沟通电源两极相接，以便在盒内的狭缝中形成匀强电场，使粒子每次穿过狭缝时都得到加速，两盒放在磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，粒子源置于盒的圆心旁边，若粒子源射出的粒子电荷量为q ，质量为m ，粒子最大回旋半径为R max .求： (1)粒子在盒内做何种运动； (2)所加交变电流频率及粒子角速度； (3)粒子离开加速器时的最大速度及最大动能．解析 (1)带电粒子在盒内做匀速圆周运动，每次加速之后半径变大．(2)粒子在电场中运动时间极短，因此高频交变电流频率要等于粒子回旋频率，因为T ＝2πmqB，回旋频率f ＝1T ＝qB 2πm ，角速度ω＝2πf ＝qB m.(3)由牛顿其次定律知mv 2maxR max＝qBv max则R max ＝mv max qB ，v max ＝qBR maxm最大动能E kmax ＝12mv 2max ＝q 2B 2R 2max2m答案 (1)匀速圆周运动 (2)qB 2πm qBm(3)qBR max m q 2B 2R 2max 2m方法点拨 回旋加速器中粒子每旋转一周被加速两次，粒子射出时的最大速度(动能)由磁感应强度和D 形盒的半径确定，与加速电压无关．洛伦兹力的应用—⎪⎪⎪⎪—磁偏转的特点：只变更粒子速度的方向，不变更粒子速度的大小—应用—⎪⎪⎪—质谱仪—回旋加速器1．(带电粒子在磁场中运动的基本问题)如图7所示，水平导线中有电流I 通过，导线正下方的电子初速度的方向与电流I 的方向相同，则电子将( )图7A ．沿路径a 运动，轨迹是圆B ．沿路径a 运动，轨迹半径越来越大C ．沿路径a 运动，轨迹半径越来越小D ．沿路径b 运动，轨迹半径越来越小 答案 B解析 由左手定则可推断电子运动轨迹向下弯曲，又由R ＝mvqB知，B 越来越小，R 越来越大，故电子的径迹是a ，故选B.2．(对回旋加速器原理的理解)在回旋加速器中( ) A ．电场用来加速带电粒子，磁场则使带电粒子回旋 B ．电场和磁场同时用来加速带电粒子C．磁场相同的条件下，回旋加速器的半径越大，则带电粒子获得的动能越大D．同一带电粒子获得的最大动能只与沟通电压的大小有关，而与沟通电压的频率无关答案AC解析电场的作用是使粒子加速，磁场的作用是使粒子回旋，故A选项正确，B选项错误；粒子获得的动能E k＝qBR22m，对同一粒子，回旋加速器的半径越大，粒子获得的动能越大，与沟通电压的大小无关，故C选项正确，D选项错误．3. (带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动问题)如图8所示，有界匀强磁场边界线SP∥MN，速率不同的同种带电粒子从S点沿SP方向同时射入磁场．其中穿过a点的粒子速度v1与MN垂直；穿过b点的粒子速度v2与MN成60°角，设粒子从S到a、b所需时间分别为t1和t2，则t1∶t2为(重力不计)( )图8A．1∶3B．4∶3C．1∶1D．3∶2答案 D解析如图所示，可求出从a点射出的粒子对应的圆心角为90°.从b点射出的粒子对应的圆心角为60°.由t＝α2πT，可得：t1∶t2＝3∶2，故选D.4．(利用磁场限制粒子的运动)如图9所示，带负电的粒子垂直磁场方向沿半径进入圆形匀强磁场区域，出磁场时速度偏离原方向60°角，已知带电粒子质量m＝3×10－20kg，电荷量q＝10－13C，速度v0＝105m/s，磁场区域的半径R＝0.3m，不计重力，则磁场的磁感应强度为________．图9答案0.058T解析画进、出磁场速度的垂线得交点O′，O′点即为粒子做匀速圆周运动的圆心，据此作出运动轨迹AB，如图所示．此圆半径记为r.连接O ′A ，O ′AOA＝tan60° r ＝3R带电粒子在磁场中做匀速圆周运动F 洛＝F 向Bqv 0＝ma 向＝mv 20rB ＝mv 0qr ＝3×10－20×10510－13×0.33T＝330T≈0.058T.题组一 对质谱仪、速度选择器和回旋加速器的理解 1.图1图1为一“滤速器”装置示意图．a 、b 为水平放置的平行金属板，一束具有各种不同速率的电子沿水平方向经小孔O 进入a 、b 两板之间．为了选取具有某种特定速率的电子，可在a 、b 间加上电压，并沿垂直于纸面的方向加一匀强磁场，使所选电子仍能够沿水平直线OO ′运动，由O ′射出．不计重力作用．可以达到上述目的的方法是( ) A ．使a 板电势高于b 板，磁场方向垂直纸面对里 B ．使a 板电势低于b 板，磁场方向垂直纸面对里 C ．使a 板电势高于b 板，磁场方向垂直纸面对外 D ．使a 板电势低于b 板，磁场方向垂直纸面对外 答案 AD图22．质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图2所示，离子源S 产生的各种不同正离子束(速度可看为零)，经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场，到达记录它的照相底片P 上，设离子在P 上的位置到入口处S 1的距离为x ，可以推断( ) A ．若离子束是同位素，则x 越大，离子质量越大 B ．若离子束是同位素，则x 越大，离子质量越小 C ．只要x 相同，则离子质量肯定相同 D ．只要x 相同，则离子的荷质比肯定相同 答案 AD解析 由动能定理qU ＝12mv 2.离子进入磁场后将在洛伦兹力的作用下发生偏转，由圆周运动的学问，有：x ＝2r ＝2mv qB ，故x ＝2B 2mUq，分析四个选项，A 、D 正确，B 、C 错误．3．有一混合正离子束先后通过正交电场、匀强磁场区域Ⅰ和匀强磁场区域Ⅱ，假如这束正离子在区域Ⅰ中不偏转，进入区域Ⅱ后偏转半径又相同，则说明这些正离子具有相同的( ) A ．速度和荷质比 B ．质量和动能 C ．电荷量和质量 D ．速度和质量 答案 A解析 由于离子束先通过速度选择器，这些离子必具有相同的速度；当这些离子进入同一匀强磁场时，偏转半径相同，由R ＝mv qB可知，它们的荷质比也相同．故选项A 正确． 4.图3如图3所示，回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置，其核心部分是两个D 形金属盒，置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连．下列说法正确的有( ) A ．粒子被加速后的最大速度随磁感应强度和D 形盒的半径的增大而增大 B ．粒子被加速后的最大动能随高频电源的加速电压的增大而增大 C ．高频电源频率由粒子的质量、电荷量和磁感应强度确定 D ．粒子从磁场中获得能量答案 AC解析 当粒子从D 形盒中出来时速度最大，由qv m B ＝m v 2mR 其中R 为D 形盒半径，得v m ＝qBR m，可见最大速度随磁感应强度和D 形盒的半径的增大而增大，A 正确． 题组二 利用磁场限制带电粒子运动5．如图4所示，在x >0、y >0的空间中有恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于xOy 平面对里，大小为B .现有一质量为m 、电荷量为q 的带电粒子，从x 轴上到原点的距离为x 0的P 点，以平行于y 轴的初速度射入此磁场，在磁场作用下沿垂直于y 轴的方向射出此磁场．不计重力的影响．由这些条件可知( )图4A ．不能确定粒子通过y 轴时的位置B ．不能确定粒子速度的大小C ．不能确定粒子在磁场中运动所经验的时间D ．以上三个推断都不对 答案 D解析 带电粒子以平行于y 轴的初速度射入此磁场，在磁场作用下沿垂直于y 轴的方向射出此磁场，故带电粒子肯定在磁场中运动了14周期，从y 轴上距O 为x 0处射出，回旋角为90°.由r ＝mvBq 可得v ＝Bqr m ＝Bqx 0m ，可求出粒子在磁场中运动时的速度大小，又有T ＝2πx 0v ＝2πmBq，可知粒子在磁场中运动所经验的时间．故选D.6．如图5所示，在x >0，y >0的空间有恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于xOy 平面对里、大小为B ，现有四个质量及电荷量均相同的带电粒子，由x 轴上的P 点以不同的初速度平行于y 轴正方向射入此磁场，其出射方向如图所示，不计重力的影响，则( )图5A ．初速度最大的粒子是沿①方向射出的粒子B ．初速度最大的粒子是沿②方向射出的粒子C ．在磁场中运动时间最长的是沿③方向射出的粒子D ．在磁场中运动时间最长的是沿④方向射出的粒子答案 AD解析 明显图中四条圆弧中①对应的半径最大，由半径公式R ＝mvqB可知，质量和电荷量相同的带电粒子在同一个磁场中做匀速圆周运动的速度越大，半径越大，A 对，B 错；依据周期公式T ＝2πmqB知，当圆弧对应的圆心角为θ时，带电粒子在磁场中运动的时间为t ＝θmqB，圆心角越大，则运动时间越长，圆心均在x 轴上，由半径大小关系可知④的圆心角为π，且最大，故在磁场中运动时间最长的是沿④方向射出的粒子，D 对，C 错．7.空间存在方向垂直于纸面对里的匀强磁场，如图6所示的正方形虚线为其边界．一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O 点入射．这两种粒子带同种电荷，它们的电荷量、质量均不同，但其荷质比相同，且都包含不同速率的粒子．不计重力．下列说法正确的是( )图6A ．入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间肯定不同B ．入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹肯定相同C ．在磁场中运动时间相同的粒子，其运动轨迹肯定相同D ．在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆心角肯定越大 答案 BD 解析由于粒子荷质比相同，由r ＝mvqB可知速度相同的粒子运动半径相同，运动轨迹也必相同，B 正确．对于入射速度不同的粒子在磁场中可能的运动轨迹如图所示，由图可知，粒子的轨迹直径不超过磁场边界一半时转过的圆心角都相同，运动时间都为半个周期，而由T ＝2πmqB知全部粒子在磁场中的运动周期都相同，A 、C 皆错误．再由t ＝θ2πT ＝θmqB可知D 正确．故选B 、D.8．如图7所示，在边界PQ 上方有垂直纸面对里的匀强磁场，一对正、负电子同时从边界上的O 点沿与PQ 成θ角的方向以相同的速度v 射入磁场中，则关于正、负电子，下列说法正确的是( )图7A ．在磁场中的运动时间相同B ．在磁场中运动的轨道半径相同C ．出边界时两者的速度相同D ．出边界点到O 点的距离相等 答案 BCD9．如图8所示，平面直角坐标系的第Ⅰ象限内有一匀强磁场垂直于纸面对里，磁感应强度为B .一质量为m 、电荷量为q 的粒子以速度v 从O 点沿着与y 轴夹角为30°的方向进入磁场，运动到A 点(图中未画出)时速度方向与x 轴的正方向相同，不计粒子的重力，则( )图8A ．该粒子带正电B ．A 点与x 轴的距离为mv2qBC ．粒子由O 到A 经验时间t ＝πm3qBD ．运动过程中粒子的速度不变 答案 BC解析 依据粒子的运动方向，由左手定则推断可知粒子带负电，A 项错；运动过程中粒子做匀速圆周运动，速度大小不变，方向变更，D 项错；粒子做圆周运动的半径r ＝mv qB，周期T ＝2πmqB，从O点到A 点速度的偏向角为60°，即运动了16T ，所以由几何学问求得点A 与x 轴的距离为mv2qB ，粒子由O 到A 经验时间t ＝πm3qB ，B 、C 两项正确．题组三 综合应用10．长为l 的水平极板间有垂直纸面对里的匀强磁场，磁感应强度为B ，板间距离也为l ，两极板不带电．现有质量为m 、电荷量为q 的带正电粒子(不计重力)，从两极板间边界中点处垂直磁感线以速度v 水平射入磁场，欲使粒子不打在极板上，可采纳的方法是( ) A ．使粒子的速度v <Bql 4mB ．使粒子的速度v >5Bql4mC ．使粒子的速度v >Bql mD ．使粒子的速度Bql 4m <v <5Bql 4m答案 AB解析 如图所示，带电粒子刚好打在极板右边缘时，有r 21＝(r 1－l 2)2＋l 2又r 1＝mv 1Bq， 所以v 1＝5Bql4m粒子刚好打在极板左边缘时，有r 2＝l 4＝mv 2Bq ，v 2＝Bql4m综合上述分析可知，选项A 、B 正确．11.如图9所示，一个质量为m 、电荷量为－q 、不计重力的带电粒子从x 轴上的P (a,0)点以速度v ，沿与x 轴正方向成60°角的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y 轴射出第一象限，求：图9(1)匀强磁场的磁感应强度B ； (2)穿过第一象限的时间． 答案 (1)3mv 2qa (2)43πa9v解析(1)作出带电粒子做圆周运动的圆心和轨迹，由图中几何关系知：R cos30°＝a ，得：R ＝23a3Bqv ＝m v 2R 得：B ＝mv qR ＝3mv 2qa.(2)运动时间：t ＝120°360°×2πm qB ＝43πa 9v.12．如图10，在某装置中有一匀强磁场，磁感应强度为B ，方向垂直于xOy 所在纸面对外．某时刻在x ＝l 0、y ＝0处，一质子沿y 轴负方向进入磁场；同一时刻，在x ＝－l 0、y ＝0处，一个α粒子进入磁场，速度方向与磁场垂直．不考虑质子与α粒子的相互作用，设质子的质量为m ，电荷量为e .则：图10(1)假如质子经过坐标原点O ，它的速度为多大？(2)假如α粒子与质子经最短时间在坐标原点相遇，α粒子的速度应为何值？方向如何？ 答案 (1)eBl 02m(2)2eBl 04m ，方向与x 轴正方向的夹角为π4解析 (1)质子的运动轨迹如图所示，其圆心在x ＝l 02处，其半径r 1＝l 02.又r 1＝mveB ，可得v ＝eBl 02m.(2)质子从x ＝l 0处到达坐标原点O 处的时间为t H ＝T H 2，又T H ＝2πm eB ，可得t H ＝πmeB.α粒子的周期为T α＝4πm eB ，可得t α＝T α4两粒子的运动轨迹如图所示由几何关系得r α＝22l 0，又2ev αB ＝m αv 2αr α，解得v α＝2eBl 04m ，方向与x 轴正方向的夹角为π4.。
新课标人教版1-1选修一2.4《磁场对运动电荷的作用》WORD教案1
课题：2.4磁场对运动电荷的作用力编印 审核高二物理组 课时安排： 课时 总第 课时 执教时间一、学习目标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.能根据安培力的表达式F=BIL 推导洛仑兹力的表达式f=qvB ，培养学生的推理能力和知识迁移能力。
并能够应用公式进行简单计算。
3.理解洛仑兹力的方向由左手定则判定，并会用左手定则熟练地判定。
一、认识洛伦兹力思考：电流是电荷的定向运动形成的，而磁场对电流（通电导线）有力的作用，磁场对运动的电荷是否有力的作用？电子束在磁场中的偏转1.阴极射线2.实验无磁场作用时 有磁场作用时结论：3.洛伦兹力二、洛伦兹力的方向1.洛伦兹力与安培力的关系2.洛伦兹力的方向----左手定则（1）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宏观 微观力的方向。
（2）如果运动的是负电荷，则四指指向负电荷运动的反方向，那么拇指所指的方向就是负电荷所受洛伦兹力的方向。
当速度V 的方向与磁感应强度B 的方向平行时：f=0当速度V 的方向与磁感应强度B 的方向垂直时：f 最大练习：1. 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 ．此空间可能有方向与电子速度平行的磁场C ．此空间可能有磁场 ，方向与电子速度垂直D ．以上说法都不对2.下列说法正确的是：（ ）A.运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受到洛仑兹力的作用B.运动电荷在某处不受洛仑兹力，则该处的磁感应强度一定为零C.电荷受到洛仑兹力，该电荷相对磁场一定是静止的D.电荷受到洛仑兹力，该电荷相对磁场一定是运动的3.如图所示，带电粒子所受洛伦兹力方向垂直纸面向外的是（ ）4.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。
B甲乙丙丁。
《磁场运动电荷的作用》教案高中物理选修一2021
《磁场运动电荷的作用》教案高中物理选修一2021只要上课认真听讲、课下仔细看书，平时多做些题就能把物理学好，下面是小偏整理的《磁场运动电荷的作用》教案高中物理选修一2021，感谢您的每一次阅读。
《磁场运动电荷的作用》教案高中物理选修一2021一、课前预习1、关于磁场对通电直导线作用力的大小，下列说法中正确的是()A.通电直导线跟磁场方向平行时作用力最小，但不为零B.通电直导线跟磁场方向垂直时作用力最大C.作用力的大小跟导线与磁场方向的夹角大小无关D.通电直导线跟磁场方向不垂直时肯定无作用力2、以下说法正确的是()A.通电导线在磁场中可能会受到力的作用B.磁铁对通电导线不会有力的作用C.两根通电导线之间不可能有力的作用D.两根通电导线之间只可能有引力的作用，不可能有斥力的作用二、知识梳理1.安培力(1)在磁场中，通电导线要受到_____力的作用，我们使用的电动机就是利用这个原理来工作的。
(2)通电导体放在磁场里，当导线方向与磁场垂直时，所受的安培力_____;当导线方向与磁场y一致时，所受的安培力_____;当导线方向与磁场斜交时，所受的安培力_______________.(3)导线方向与磁场垂直时,导线受到的安培力大小F=______________.2.磁感应强度(B)(1)磁感应强度是反映磁场_______的物理量。
公式：B=__________单位：__________;磁感应强度是矢量。
3.安培力的方向(1)左手定则：伸开左手，使拇指跟其余四指_______,并且都跟手掌在同一个平面内，让_______穿入手心，并使四指指向_______的方向，则拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向。
4.电动机三、例题分析例题1：将长0.5m，通过4A电流的通电导线放在匀强磁场中,当导线和磁场方向垂直时,通电导线所受磁场力为0.3N,则匀强磁场的磁疗感应强度B大小为______T,若将通电导线中的电流减为2A,则这时匀强磁场的B为______T,导线受安培力为______N.例题2：如图所示,一条放在磁场中的通电导线,导线与磁场方向垂直，图中已经分别标明电流、磁场和安培力这三个物理量中两个量的方向,试在图中标出第三个量的方向四、课后练习1、某同学画的表示磁场B、电流I和安培力F的相互关系如图所示，其中正确的是()2、如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，则()A.磁铁对桌面压力减小，不受桌面的摩擦力作用.B.磁铁对桌面压力减小，受到桌面的摩擦力作用.C.磁铁对桌面压力增加，不受桌面的摩擦力作用.D.磁铁对桌面压力增加，受到桌面的摩擦力作用.3、在赤道附近的地磁场可看做是沿南北方向的匀强磁场，磁感应强度的大小是0.5×10-4T。
高中物理磁场对运动电荷的作用教案1新人教版选修
15--4磁场对运动电荷的作用
教学目标：
一、知识目标
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、了解v和B垂直时的洛伦兹力大小及方向判断.
6、理解洛伦兹力对电荷不做功.
二、能力目标
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、德育目标
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.洛伦兹力对带电粒子不做功.。
高中物理教科版选修1-1第二单元第2课磁场对通电导线的作用力教学设计
高中物理教科版选修1-1第二单元第2课磁场对通电导线的
作用力教学设计
【名师授课教案】
1教学目标
1.能写出磁感应强度的表达式,说明其中各项的物理意义。
2.能写出磁通量公式,说明其中各项的物理意义。
3.通写出安培力的公式,说明其中各项的物理意义,能做简单计算。
4.培养学生的理性思维,提升科学素养。
2学情分析
学生是文科班学生,人数70人,由于兴趣、基础与理科班的学生不同,对所学内容的层次、要求也不同。
在教学安排中,内容的难度要适合,教学方法以探究为主,引导学生主动思考问题,从而培养学生科学思维。
3重点难点
1.寻找影响安培力大小的因素。
2.磁感应强度B的定义和物理意义。
3.掌握安培力的公式F=BIL并能进行简单计算。
4教学过程
教学活动
1【导入】回顾知识
回顾已学的知识:
1 磁体,磁性,磁场,磁感线。
2 奥斯特的发现。
2【讲授】认识安培力
安培力的定义——安培力是通电导线在磁场中受到的作用力。
高中物理选修1-124磁场对运动电荷的运动电荷的作用教案19
课时间上课时间第周周月班级节次课题**磁场对运动电荷的作用总课时数第节教学目标1知道洛伦兹力定义及影响因素。
2会用左手定则解答带电粒子在磁场中运动方向的问题。
教学重难点1知道洛伦兹力定义及影响因素。
2会用左手定则解答带电粒子在磁场中运动方向的问题。
教学参考教参教师用书授课方法问题引领教学辅助手段多媒体专用教室教学教学二次备课过程设计上节课内容检测:1某同学画的表示磁场B 、电流I 和安培力F 的相互关系如图2.4-1所示，其中正确的是( )2一段直导线悬挂在蹄形磁铁的两极间，通以如图所示的电流后，该直导线所受安培力的方向是 A ．向上 B ．向下 C ．向左D ．向右 1试判断图2.4-1所示的带电粒子刚进入磁场时所受洛伦兹力的方向？自主学习 1洛伦兹力定义： 。
洛伦兹力与安培力的关系：通电导线受到的安培力，是导线中定向运动的电荷受到的洛伦兹力的 。
2洛伦兹力的方向： 。
洛伦兹力 做功（填 “是” 或 “否” ）教学教 学 二次备课I × F BA · F BI B· F B I C ×× × × × × × × ×× × × F B D × × × × × × × × I × × × × +vB - vB B+ v × × × ×× × × ×× × × × B · · · ·· · · · · · · ·v _图2.4-1过程设计2．一个不计重力的带正电荷的粒子，沿图中箭头所示方向进入磁场，磁场方向垂直于纸面向里，则粒子的运动轨迹A．可能为圆弧aB．可能为直线bC．可能为圆弧cD．a、b、c都有可能课堂检测1．关于安培力、电场力和洛伦兹力，下列说法正确的是（）A．电荷在电场中一定受电场力作用，电荷在磁场中一定受洛伦兹力作用B．电荷所受电场力一定与该处电场方向一致，电荷所受的洛伦兹力不一定与磁场方向垂直C．安培力和洛伦兹力的方向均可用左手定则判断D．安培力和洛伦兹力本质上都是磁场对运动电荷的作用，安培力可以对通电导线做功，洛伦兹力对运动电荷也做功3．一长直螺线管通有交流电，一个电子以速度v沿着螺线管的轴线射入管内，则电子在管内的运动情况是( )A．匀加速运动 B．匀减速运动C．匀速直线运动 D．在螺线管内来回往复运动课堂小结3电子束的磁偏转：洛伦兹力演示仪中可以观察到，没有磁场时，电子束是直进的，外加磁场以后，电子束的径迹变成。
高中物理选修1-1教案-2.4磁场对运动电荷的作用9-人教版
第三章第六节 带电粒子在匀强磁场中的运动教材分析带电粒子在匀强磁场中的运动实质是介绍洛伦兹力的应用，本节课的内容是高考的热点之一，不仅要求学生有很强的分析力和运动关系的能力，还要求学生有一定的平面几何的知识，在教学中要多给学生思考的时间。
另教科书对本节的安排是采用了先实验探究后，在理论分析和推倒的顺序，但根据实际教学环境和学情分析对本节的教学做了稍许调整。
学情分析本节课的授课对象是马鞍山二中高二（13）班，学生的基础比较好，逻辑思维能力较高，故本节课先采用再理论分析与推导的方法，对带电粒子在磁场中的运动有一个基本的认识，然后再用实验视频资源相结合的方式进行验证。
既有清晰的理论依据又有丰富的感性材料，让学生在这一学习过程中对理论和实践相结合的研究方法有所体会，并在学习的过程中尝到成功的喜悦。
教学目标（一）知识与技能1.理解洛伦兹力对粒子不做功。
2.理解带电粒子的初速度方向与磁感应强度的方向垂直时，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动。
3.会推导带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径、周期公式，知道它们与哪些因素有关。
4.了解回旋加速器的工作原理。
（二）过程与方法通过带电粒子在匀强磁场中的受力分析，灵活解决有关磁场的问题。
（三）情感、态度与价值观通过本节知识的学习，充分了解科技的巨大威力，体会科技的创新与应用历程。
教学重难点1.带电粒子在匀强磁场中的受力分析及运动径迹。
2.带电粒子在匀强磁场中做运动圆周运动的半径和周期公式，及其应用。
3.回旋加速器的工作原理。
教学方法讲述法、分析推理法、实验（录制视频）观察法新课教学（注：本节课内容涉及的带电粒子均忽略重力）一、复习回顾1.洛伦兹力的大小 θsin qvB f = （θ是v 与B 之间的夹角）2.洛伦兹力的方向洛伦兹力的方向既垂直于磁场，又垂直于速度，即垂直于v 与B 所在的平面.3.洛伦兹力的做功特点洛伦兹力只改变速度的方向，不改变速度的大小,对电荷不做功．二、带电粒子在匀强磁场中的运动（一）理论分析1、带电粒子与磁场方向平行进入匀强磁场中时，受到的洛伦兹力为零，故带电粒子做匀度直线运动；2、沿着与磁场方向垂直方向射入的带电粒子，在磁场中运动时，它所受的洛伦兹力总与速度方向垂直，所以，洛伦兹力不改变带电粒子速度的大小，即洛伦兹力对带电粒子不做功。
人教版高中物理选修1-1《磁场对运动电荷的作用》优秀教案(重点资料).doc
磁场对运动电荷的作用
一、教学目标
1．通过实验掌握左手定则，并能熟练地用左手定则判断磁场对运动电荷的作用力——洛仑兹力的方向。
2．理解安培力是洛仑兹力的宏观表现。
3．根据磁场对电流的作用和电流强度的知识推导洛仑兹力的公式f=Bqv，并掌握该公式的适用条件。
二、重点、难点分析
1．重点是洛仑兹力方向的判断方法左手定则和洛仑兹力大小计算公式的推导和应用。
2．因电荷有正、负两种，在用左手定则判断不同的电荷受到的洛仑兹力方向时，要强调四指所指方向应是正电荷的运动方向或负电荷运动的反方向。
三、教具
永久磁铁、导线若干。
四、主要教学过程
（一）引入新课
1．设问：我们已经掌握了磁场对电流存在力的作用、安培力的产生条件和计算方法，那么磁场对运动电荷是否也有力的作用呢？
2．实验：
的偏转方向也随之改变。
（二）教学过程设计
1．洛仑兹力（板书）
场中偏转的实验现象揭示了什么？
2．洛仑兹力产生的条件（板书）
q≠0，电荷运动速度v≠0，磁场相对运动电荷速度的垂直分量B⊥≠0，三个条件必须同时具备。
在这里教师进一步强调，当运动电荷垂直进入磁场时受到磁场力的作用最大，教材只要求学生掌握这种情况。
3．洛仑兹力方向的判断：（板书）
上作图表示，让同学找出一种判断方法。
也可联系安培力方向的判断推理确定洛仑兹力方向的判断方法——左手定则。
4.显象管的工作原理
应用左手定则判断
（三）小结
q以速度v垂直进入磁感应强度为B的磁场中，它受到的洛仑兹力f=Bqv。
洛仑兹力的方向由左手定则来判断。
用。
3.磁场对运动电荷的作用力-教科版选修1-1教案
3. 磁场对运动电荷的作用力-教科版选修1-1教案教学目标1.了解磁场对运动电荷的作用力及其方向；2.掌握施加磁场对运动电荷的力的计算方法；3.能够运用右手定则解决有关运动电荷在磁场中的问题。
教学重点1.磁场对运动电荷的作用力及其方向；2.应用右手定则解决磁场中的问题。
教学难点1.运用右手定则解决更复杂的磁场中的问题。
教学内容磁场对运动电荷的作用力当电荷运动时，如果存在磁场，那么磁场会对电荷施加一个力。
这个力有以下几个特点：1.这个力只对运动的电荷有作用，静止的电荷不会受到磁场的作用力；2.这个力与电荷速度的方向垂直，也就是说，当电荷速度与磁场方向平行时，这个力为零；3.这个力的大小与电荷速度、磁场强度以及两者之间的夹角有关；4.当电荷的电量为正时，这个力的方向与电荷速度和磁场的方向都垂直，遵循右手定则：将右手手指弯曲，让手指方向与电荷速度方向相同，拇指的方向与磁场方向相同，此时，手掌的方向就是这个力的方向；当电荷电量为负时，这个力的方向与电荷速度和磁场的方向都相反。
施加磁场对运动电荷的力的计算方法当电荷在磁场中运动时，电荷所受的磁场作用力的大小可以用以下公式来计算：$$ F=Bqv\\sin\\theta $$其中，F表示电荷所受的磁场力的大小，单位为牛（N）；B表示磁场强度，单位为特斯拉（T）；q表示电荷的电量，单位为库仑（C）；v表示电荷的速度，单位为米/秒（m/s）；$\\theta$ 表示速度方向和磁场方向之间的夹角，单位为弧度（rad）。
右手定则右手定则是一种用来确定磁场力方向的方法。
具体来说，可以使用以下步骤：1.将右手握成拳，让拇指的方向指向磁场方向；2.弯曲其余的四个手指，让它们的方向和电荷的运动方向相同，在外侧形成与拇指垂直的向量；3.这个向量的方向即为电荷所受的磁场力的方向。
教学方法本节课程主要以板书讲解为主，辅以实验演示和讨论。
教师可以通过演示和实验来让学生更好地理解和掌握磁场对运动电荷的作用力及其方向，并引导学生运用右手定则解决磁场中的问题。
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“磁场对运动电荷的作用力”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。
通过对洛伦兹力大小的学习，加深建立物理模型在物理问题研究中的作用。
通过运用互联网收集洛伦兹力应用的资料，筛选信息，撰写论文的过程，锻炼自己收集整合资料的能力。
3．情感态度价值观通过收集地磁场对地球保护作用的资料，撰写论文的过程，体会地球的和谐与脆弱，激发保护环境的意识。
通过对洛伦兹力方向及大小问题的科学探究过程，培养自己主动与他人合作的精神，增强团队意识。
通过对洛伦兹力在现实生活中应用的学习，增强自己将物理知识应用于生产生活实际的意识。
四、教学重点和难点1、教学重点洛伦兹力与安培力的关系，洛伦兹力方向的判断，大小的计算。
2、教学难点由安培力大小的计算公式推出洛伦兹力大小的计算公式。
五、教学方法本节课以“实验探究”方法为主，辅之以讲授法、演示法、讨论法等多种教学方法，教学中注重启发学生的思维，培养学生间的协作精神，加强师生间的双向活动。
教学方法选择充分体现“学生主体，老师主导”的教学理念，力在培养学生的科学素养。
1、实验探究法通过“提出问题-猜想假设-实验验证”的科学探究过程，引出本节课的新概念——洛伦兹力，得出洛伦兹力的方向。
2、协作讨论法在分析推理洛伦兹力大小表达式，应用洛伦兹力解决实际问题等实际过程中，采用协作讨论方法，意在突破难点的过程中加强同学合作意识，培养协作精神，提高科学素养。
六、教学媒体阴极射线管、条形磁铁、洛伦兹力演示仪、计算机、黑板、教科书七、教学过程设计1、流程图洛伦兹力为解决引题中的问题，开始本节课的学习。
提出问题：在上节课的学习过程中，我们知道电流在磁场中会受到安培力的作用，那从微观角度来讲，电流的实质是什么？引导学生从电流的定义上来回答该问题对学生的回答给以评价，紧接着继续提问【提出问题】：那磁场对运动电荷是否也有作用力？对学生的猜想给以评价，针对同学们的猜想，【演示实验】：首先介绍阴极射线管的原理，各部分构造，其次进行演示实验，引导学生观察思考得出结论。
进一步提出洛伦兹力的概念：磁场对运动电荷的作用力。
回忆旧知识，得出：电流是由电荷的定向移动形成的。
通过思考，既然电流是由定向移动的电荷构成，那磁场对通电导线的作用力在微观上是否就可以理解为……【猜想假设】：磁场对运动电荷有作用力。
观察实验，加入磁场后，电子束发生偏振，得出磁场对运动电荷确实有作用力。
【教学设计分析】这是本节课第一个实验探究，也是非常关键的一个演示实验。
通过“提出问题-猜想假设-实验验证”的探究过程，让肉眼看不见的电子显示出运动径迹，激发学生的好奇心和求知欲---引出本节课所学习的物理概念—洛伦兹力。
该实验是本节课的重点演示实验，可见度好，探究过程明了，易于同学们对抽象概念洛伦兹力形成直观认识。
（完成知识与技能1）洛伦兹力的方向教师活动学生活动我们知道力是一个矢量，设问：一个矢量的学习要从哪些方面展开呢？结合我们在必修中学过的矢量【提出问题】：同学们想一下，在上节课中我们是如何确定安培力方向的？安培力的方向跟哪些因素有关？请同学们根据洛洛伦兹力的定义猜想一下，洛伦兹力的方向又可能跟哪些因素有关呢？对应安培力，适当提供引导洛伦兹力的方向又该如何判断呢能否通过实验验证我们的猜想，请同学分组讨论，自己设计实验过程，思考，回答问题：矢量的大小和方向两个方面在老师引导下回忆安培力F=ILB，通过左手定则来判断方向方向与电流方向有关，磁场方向有关。
而电流方向又与电荷的运动方向有关，洛伦兹力又是磁场对运动电荷的作用力，从而可以【猜想假设】：磁场对电流的作用力实质上就是是磁场对运动电荷作用力。
也就是说洛伦兹力可能与电荷的运动方向、磁场方向有关。
在老师引导下，继续猜想：安培力的方向可以根据左手定则来判断，洛伦兹力是否也可以采用同样方法。
【实验验证】：联系第一个实验探究，选择实验仪器（阴极射线管，U形磁铁），设计本实验过程。
得出判断洛伦兹力方向的方法。
在同学上讲台展示实验方法的过程中给予相关指导。
评价学生对各种情况的归纳总结，针对其中②引导学生针对阴极射线管的原理，思考方向相反的原因（阴极射线管中发射的是电子），针对②提问：如果磁场方向和电荷运动方向不垂直，我们又该如何处理呢？演示自制“三垂直”模型，传输三者之间方向关系的直观形象，从而总结探在进行试验过程中发现各种问题：①电子束打不到荧光屏上②磁场只有在某些方向上才能引起电子束偏转③改变磁场方向，电子束偏转方向改变。
通过对各种情况归纳总结，得出结论：①当磁场方向平行于电子运动方向时，磁场对运动电荷没有力的作用。
②当磁场方向与电荷运动方向垂直时，采用左手定则判断出洛伦兹力的方向于实际方向相反③发现，洛伦兹力方向始终垂直于磁场方向，电荷运动方向。
通过思考，回答老师设问：……所以运用左手定则四指应该指向正电荷运动的方向，这样就跟实验所得相符了！！有结论①、②可得可将磁场分解到平行电荷运动方向和垂直电荷运动方向。
平行电荷运动方向不受洛伦兹力，垂直电荷运动方向可根据左手定则来判断。
洛伦兹力的大小提出问题：我们知道磁场对通电导线有作用力，本质是磁场对运动电荷有作用力，正是磁场对运动电荷的合理构成了磁场对通电导线的作用力。
那我们能否通过安培力的表达式推导出洛伦兹力的表达式呢？动画演示通电导体中电荷的运动形式，引导学生【建立模型】：长为L、截面积为S、电流为I导体在匀强磁场B中，一个带电粒子的带电量为q、单位体积带电粒子数为n、定向移动速度v,v和B的夹角为θ。
评价学生的推导过程，并提问：在此磁场方向与电荷运动方向是垂直的，那如果磁场方向与电荷运动方向成一定夹角，我们又该如何处理？(不必得出 F洛=Bqvcosθ)理解模型，脑海中形成对运动电荷在磁场中运动状态的清晰认识。
根据老师的引导，根据建立的模型,【分组讨论】：学生分组活动：①这段导线受到安培力（F安=BIL）。
②运动电荷的总粒子数（N=nLs）。
（I=nqvs）（F安=BIL=BnqvsL）由安培力可看作是所有运动电荷所受洛仑兹力的合力得出：③一个定向运动的带电粒子受到的磁场力为洛伦兹力（F洛=Bqv）。
同学联系洛伦兹力方向归结②思考：可已将磁场分解到垂直电荷运动方向和平行电荷运动方向。
垂直方向，可根据F洛=Bqv求解，平行方向上不受洛伦兹力.【得出结论】：F洛=Bqv(B⊥v),当磁场方向与电荷运动方向成一定夹角时可将磁场方向分解到垂直电荷运动方向和平行电荷运磁场对运动电荷作用力的应用1) 课件展示应用洛伦兹力原理的高科技产品：磁流体发电机，质谱仪，回旋加速器等，让同学体验该部分内容在高科技领域中的广泛应用。
2) 请同学们阅读课本，运用洛伦兹力的知识，分组讨论，得出电视机显像管的工作原理，尝试解决如下问题(幻灯片展示)：①如果电子束打在荧光屏A点和B点，磁场应该分别沿什么方向？②要使电子打在荧光屏上的位置由B逐渐向A点移动，磁场该怎样变化？3) 在自然界中——极光现象。
提问：到现在，同学们能否为我们课堂开始时提到的极光问题做一个合理的解释呢？（重放录像并提示：极光只是出现在地球南北极，多媒体课件展示地磁场的分布）。
4) 根据课堂开始我们引用的《自然》杂志上的发现，提问：同学们能否解释，为什么地磁场变弱会引起太阳中的带电粒子穿越大气层，从而对我们的生活产生危害么？观看课件，让同学体验物理知识应用阅读课本，讨论，解决问题。
九、板书设计。