磁场对运动电荷的作用洛伦兹力教学设计

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磁场对运动电荷的作用-优质获奖教案

磁场对运动电荷的作用-优质获奖教案

2.4磁场对运动电荷的作用教学目标知识目标:1. 知道什么是洛仑兹力,知道电荷运动方向与磁场方向平行时,电荷受到的洛仑兹力等于零;电荷运动方向与磁场方向垂直时,电荷受到的洛仑兹力最大F=qvB2.会用公式qvBF=解答有关问题3. 会用左手定则解答有关带电粒子在磁场中受力方向的问题能力目标:1. 通过演示实验,培养学生的观察能力2. 由电流所受安培力推导出带电粒子受的洛仑兹力的过程,培养学生的迁移能力、分析推理能力情感目标:培养学生科学研究的方法论思想:“推理—假设—实验验证”教学重点1.洛伦兹力方向的判断——左手定则2.洛伦兹力计算公式的推导和应用教学难点洛伦兹力计算公式的推导教学方法实验法、讨论法、练习法、多媒体辅助教学用具电子感应圈、电子射线管、蹄形磁铁、多媒体教学过程一. 导入新课引言: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,由此我们想到:磁场对电流的安培力可能是作用在运动电荷上的,那么磁场对运动电荷是否有力的作用呢?播放视频:极光的形成播放视频,激发兴趣探究性演示实验:演示电子束在磁场中的偏转学生观察实验现象,得出结论拓展:若带电粒子斜射入磁场中,受到的洛伦兹力情况有兴趣的同学可在课后研究。

(高中阶段不做要求)F v、B决定的平面思考与讨论:带电粒子在磁场中运动时,洛伦兹力对带电粒子是否做功?(三)洛伦兹力的特点因为vF⊥,所以洛伦兹力不做功.即洛伦兹力只改变v的方向,不改变v的大小。

(四)磁场对运动电荷的作用的现实意义正是因为地磁场对宇宙射线中带电粒子的洛伦兹力作用,对地球上的生物起到了保护作用。

三.小结1.安培力是洛伦兹力的宏观表现,洛伦兹力是安培力的微观解释。

2.当带电粒子平行磁场运动时,不受磁场力的作用;垂直磁场方向运动时,所受洛仑兹力最大为qvBF=,方向可用左手定则判断。

3.洛伦兹力总是与速度方向垂直,故洛伦兹力不做功,即:它只改变v的方向,而不改变v的大小。

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)。

磁场对运动电荷的作用(教学设计)

磁场对运动电荷的作用(教学设计)

磁场对运动电荷的作用一、基本知识点1、洛伦兹力(1)基本公式:(2)洛伦兹力的特点:(3)洛伦兹力与安培力的关系:(4)左手定则:2、洛伦兹力提供向心力二、基本模型1. “带电粒子在匀强磁场中的圆周运动”的基本型问题(1)定圆心、定半径、定转过的圆心角是解决这类问题的前提。

① 已知入射方向和出射方向时。

② 已知入射方向和出射点的位置。

(2)带电粒子在匀强磁场中的圆周运动具有对称性。

①带电粒子如果从一直线边界进入又从该边界射出,则其轨迹关于入射点和出射点线段的中垂线对称,入射速度方向、出射速度方向与边界的夹角相等;②在圆形磁场区域内,沿径向射入的粒子,必沿径向射出。

应用对称性可以快速地确定运动的轨迹。

三、经典例题例1:如图所示,在y小于0的区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直于xy平面并指向纸面外,磁感应强度为B,一带正电的粒子以速度v0从O点射入磁场,入射速度方向为xy平面内,与x轴正向的夹角为θ,若粒子射出磁场的位置与O点的距离为L,求该粒子电量与质量之比。

(qmvL B=2s inθ)例2:电视机的显像管中,电子(质量为m ,带电量为e )束的偏转是用磁偏转技术实现的。

电子束经过电压为U 的加速电场后,进入一圆形匀强磁场区,如图所示,磁场方向垂直于圆面,磁场区的中心为O ,半径为r 。

当不加磁场时,电子束将通过O 点打到屏幕的中心M 点。

为了让电子束射到屏幕边缘P ,需要加磁场,使电子束偏转一已知角度θ,此时磁场的磁感强度B 应为多少?(2tan e mU 2r 1B θ=)例3:如图所示真空中宽为d 的区域内有强度为B 的匀强磁场方向如图,质量m 带电-q 的粒子以与CD 成θ角的速度V0垂直射入磁场中。

要使粒子必能从EF 射出,则初速度V0应满足什么条件?EF 上有粒子射出的区域? ()Cos 1(m qBd v 0θ+≥;θ+θ+θ=θ+θ=cot d Cos 1dSin cot d Sin R PG 0)例4:如图所示S 为电子射线源能在图示纸面上和360°范围内向各个方向发射速率相等的质量为m 、带电-e 的电子,MN 是一块足够大的竖直挡板且与S 的水平距离OS =L ,挡板左侧充满垂直纸面向里的匀强磁场;①若电子的发射速率为V0,要使电子一定能经过点O ,则磁场的磁感应强度B 的条件?(eL mv 2B 0≤)②若磁场的磁感应强度为B ,要使S 发射出的电子能到达档板,则电子的发射速率多大?(m 2eBLv 0≥)③若磁场的磁感应强度为B ,从S 发射出的电子的速度为m eBL2,则档板上出现电子的范围多大?(L 3L )L 2(OP 221=-=;L 15L )L 4(OP 222=-=)“带电粒子在匀强磁场中的圆周运动”的极值型问题寻找产生极值的条件:①直径是圆的最大弦;②同一圆中大弦对应大的圆心角;③由轨迹确定半径的极值。

磁场对运动电荷的作用教案

磁场对运动电荷的作用教案

磁场对运动电荷的作用教案教案:磁场对运动电荷的作用一、教学目标:1.了解磁场的概念和性质;2.理解运动电荷在磁场中受到的力和力的方向;3.掌握洛伦兹力的计算方法;4.能够应用洛伦兹力计算运动电荷的轨迹。

二、教学重点:1.理解磁场对运动电荷的作用;2.掌握洛伦兹力的计算方法。

三、教学难点:理解洛伦兹力的方向。

四、教学准备:1.教师准备:教材、黑板、彩色粉笔、投影仪等;2.学生准备:课本、笔。

五、教学步骤:Step1. 导入新课(10分钟)1.出示一幅带有磁场图案的图片,向学生提问:“这是什么?”学生回答:“是一个磁场。

”2.引导学生展开讨论:“磁场是什么?有什么性质?”3.教师依次解释磁场的定义、性质,引导学生认识到磁场是由带电粒子周围的运动电荷产生的,磁场是矢量场,具有方向。

Step2. 磁场对运动电荷的力(20分钟)1.让学生回顾电磁感应过程中的法拉第定律:“当导线受到磁场垂直切割时,产生感应电动势。

”3. 引导学生展开讨论,同学们会认识到运动电荷在磁场中被施加一个力,即洛伦兹力(F=qvBsinθ)。

Step3. 洛伦兹力的方向(30分钟)1.出示一个带有磁场方向的图片,向学生提问:“电荷在磁场中运动时,该如何判断洛伦兹力的方向?”2.引导学生理解右手定则,通过实践演示让学生掌握右手定则的使用方法。

3.利用黑板和彩色粉笔向学生讲解利用右手定则判断洛伦兹力的方向,和草图。

4.引导学生独立完成练习题,检查并纠正错误。

Step4. 洛伦兹力的计算(30分钟)1. 引导学生明确洛伦兹力公式F=qvBsinθ ,其中θ为电荷速度和磁场的夹角。

2.向学生讲解如何计算洛伦兹力,提供实例进行讲解和演示。

3.引导学生独立完成练习题,检查并纠正错误。

Step5. 运动电荷在磁场中的轨迹(20分钟)1.向学生提问:“运动电荷在磁场中的轨迹是什么样子的?”学生回答:“是圆周或螺旋线。

”2.引导学生通过洛伦兹力分析,理解运动电荷在磁场中受到一个向心力,经历圆周或螺旋线运动。

磁场对运动电荷的作用力优秀教案

磁场对运动电荷的作用力优秀教案

磁场对运动电荷的作用力优秀教案磁场对运动电荷的作用力优秀教案在教学工作者开展教学活动前,总不可避免地需要编写教案,通过教案准备可以更好地根据具体情况对教学进程做适当的必要的调整。

那么写教案需要注意哪些问题呢?以下是小编为大家收集的磁场对运动电荷的作用力优秀教案,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

一、教材分析洛仑兹力的方向是重点,实验结合理论探究洛仑兹力方向,再由安培力的表达式推导出洛仑兹力的表达式的过程是培养学生逻辑思维能力的好机会,一定要让全体学生都参与这一过程。

二、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,并会用它们解答有关问题. 知道质谱仪的工作原理。

4、知道回旋加速器的基本构造、工作原理、及用途。

(二)过程与方法通过综合运用力学知识、电磁学知识解决带电粒子在复合场(电场、磁场)中的问题.培养学生的分析推理能力.(三)情感态度与价值观通过对本节的学习,充分了解科技的巨大威力,体会科技的创新历程。

三、重点难点重点:带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径和周期公式,并能用分析有关问题.难点:1.粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动.四、学情分析本节是安培力的延续,又是后面学习带电体在磁场中运动的基础,还是力学分析中重要的一部分。

学好本节,对以后力学综合中涉及洛伦兹力的分析,对利用功能关系解力学问题,有很大的帮助。

五、教学方法实验观察法、逻辑推理法、讲解法六、前准备1、学生的准备:认真预习本及学案内容2、教师的准备:多媒体制作,前预习学案,内探究学案,后延伸拓展学案演示实验七、时安排:1时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑(二)情景引入、展示目标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,判定安培力的方向若已知上图中:B=4.0×10-2 T,导线长L=10 cm,I=1 A。

3.4《磁场对运动电荷的作用力——洛伦兹力》教学设计

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”。

人教版物理选修3-1《磁场对运动电荷的作用力》教学设计

人教版物理选修3-1《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教学设计一、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.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(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。

(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.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:电子射线管、高压电源、磁铁、多媒体课件四、教学过程:复习引入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.[演示实验]观察磁场阴极射线在磁场中的偏转(100页图3。

《第一章 2 磁场对运动电荷的作用力》教学设计教学反思

《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。

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

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。

【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

《磁场对运动电荷的作用力》教学设计教学目标(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垂直时洛伦兹力大小及方向的判断,理解洛伦兹力对电荷不做功5、了解电视机显像管的工作原理(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(微观与宏观),洛伦兹力的方向也可以用右手定则判断。

通过思考与讨论,推导出洛伦兹力的大小公式F=qvBsin 。

最后了解洛伦兹力的最后一个应用——电视显像管中的磁偏转。

(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”。

教学重点洛伦兹力公式的推导和方向的判定教学难点洛伦兹力的计算及方向的判定教学方法假设-验证法探究法学生演示法教学课时一课时教学过程导入:通过三个问题设置疑问,(1)极光的形成,为什么只出现在地球的南北两极?(2)磁铁靠近电视机图像为什么会发生扭曲变形(3)阴极射线管中的射线在磁场作用下为什么会发生偏转?一、这节课,主要来解决三个方面的知识点。

(课件展示)(1)知道什么是洛伦兹力。

(2)洛伦兹力方向判断(3)知道洛伦兹力大小的推理过程,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请同学们从互联网上,搜一下极光的图片,来看一下极光的特点。

教师提示:找出你认为最能展现极光特点的图片,然后放大,相邻几位同学可互相欣赏。

(从互联网上搜索图片,信息量非常大,因学生个人喜好的不同,所喜欢的图片也不一致,所以要求学生互相欣赏,加大认知。

)(2)教师将学生搜到的比较有代表性的图片,利用极域电子教室软件演示给学生看。

让学生欣赏学生自己的寻找的成果。

(一)展示教学目标1.知道什么是洛伦兹力通过复习安培力引入新课:(1)提问:安培力,公式,方向(2)思考:电流是如何形成的?通过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,由此想到——磁场可能对运动电荷有力的作用。

高中物理教科版选修(3-1)3.4 教学设计 《磁场对运动电荷的作用——洛伦兹力》(教科版)

高中物理教科版选修(3-1)3.4 教学设计 《磁场对运动电荷的作用——洛伦兹力》(教科版)

《磁场对运动电荷的作用——洛伦兹
力》
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
1、知识目标
1
)、通过实验的探究,认识洛伦兹力;会判断洛伦兹力的方向。

2)、理解洛伦兹力公式的推导过程;会计算洛伦兹力的大小。

3)、理解带电粒子垂直进入磁场中做匀速圆周运动的规律。

2、能力目标
1)、通过科学的探究过程,培养学生实验探究能力、理论分析能力和运用数学解决物理问题的能力;
2)、了解宏观研究与微观研究相结合的科学方法。

3
、情感、态度、价值观
让学生亲身感受物理的科学探究活动,学习探索物理世界的方法和策略,培养学生的思【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.
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
【教学难点】
1.洛伦兹力对带电粒子不做功.
2.洛伦兹力方向的判断.。

(完整word版)磁场对运动电荷的作用——洛伦兹力教案教科版(实用教案)

(完整word版)磁场对运动电荷的作用——洛伦兹力教案教科版(实用教案)

教学设计一个长度为的导体棒,导体棒中通入电流,大小为。

1、安培力的大小是多少?方向如何?BILF=安2、电流的微观表达式是什么?neSvI=、式子中各物理量是什么?将电流的微观表达式带入安培力公式:=B LF neSv安、表达式中有什么含义?令=LN nS,带入安培力表达式:=BF N ve安B FveN=安=BF ve洛就是自由电子所受的洛伦兹力。

5、安培力的受力物体是什么?洛伦兹力的受力物体是什么?总结:洛伦兹力和安培力本质相同,洛伦兹力是安培力的微观表现。

空间中速度为,电荷量为的运动电荷,在磁场中所受的洛伦兹力为:qBF v=洛6、导体棒和磁感线是什么关系?7、自由电子的速度与磁感线是什么关系?得出适用条件:⊥、电流的微观表达式:neSvI=、—电子电量,—电子运动的速度,-导体横截面积,—单位体积内电子数量、是导体棒内自由电子总数5、导体棒运动的电荷、相互垂直、相互垂直引导学生从安培力推导出洛伦兹力的表达式;培养学生的推导能力。

让学生理解安培力是洛伦兹力的宏观表现;培养学生对事物的认知能力。

五、课堂小结板书设计: 洛伦兹力BIL F =安NBev BneSvL F ==安neSv I =洛安F NF Bev ==小: 当⊥时: q B F v =洛R Tm R mv Bvq 2224π= 大当时: 0=洛F 圆周运动半径:qBm vR =方向: 左手定则 周期:qBmT π2= 课堂小结:洛伦兹力:运动的电荷在磁场中受到的力的作用大小: 当⊥时: q B F v =洛当时: 0=洛F方向: 左手定则洛伦兹力与安培力本质相同,洛伦兹力是安培力的微观表现。

垂直射入磁场、仅受洛伦兹力时,带电粒子在磁场中的运动:匀速圆周运动 洛伦兹力的作用:只改变速度的方向;洛伦兹力不做功.圆周运动半径:qBm v R =周期:qBmT π2=人生最大的幸福,莫过于连一分钟都无法休息零碎的时间实在可以成就大事业珍惜时间可以使生命变的更有价值时间象奔腾澎湃的急湍,它一去无返,毫不流连一个人越知道时间的价值,就越感到失时的痛苦得到时间,就是得到一切用经济学的眼光来看,时间就是一种财富时间一点一滴凋谢,犹如蜡烛漫漫燃尽我总是感觉到时间的巨轮在我背后奔驰,日益迫近夜晚给老人带来平静,给年轻人带来希望不浪费时间,每时每刻都做些有用的事,戒掉一切不必要的行为时间乃是万物中最宝贵的东西,但如果浪费了,那就是最大的浪费我的产业多么美,多么广,多么宽,时间是我的财产,我的田地是时间时间就是性命,无端的空耗别人的时间,知识是取之不尽,用之不竭的。

磁场对运动电荷的作用——洛伦兹力优秀教案

磁场对运动电荷的作用——洛伦兹力优秀教案

第四节洛仑兹力教学目标:一、知识目标1、掌握左手定则,并能熟练地用左手定则判断洛仑兹力的方向2、理解洛仑兹力是安培力的微观表现,并能由通电电流所受安培力推导出带电粒子所受磁场作用的洛仑兹力f 进行洛仑兹力大小的计算3、熟练地应用公式qvB4、知道带电粒子在匀强磁场中垂直于磁场运动的特点二、过程与方法通过演示实验培养学生的观察、分析、推理能力教学重点:1、洛仑兹力方向的判断方法——左手定则2、洛仑兹力大小计算公式的推导与应用教学难点: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是正电荷运动方向或负电荷运动的反方向教学过程:一、引入新课在前面的学习中我们知道:磁场对电流有力的作用,那如果是带电粒子在磁场中会受到磁场的作用力吗?本节课我们重点探究带电粒子在磁场中的受力情况及运动情况。

二、新课教学(一)洛仑兹力(阴极射线管)通过演示实验得结论。

1、阴极射线管的结构阴极射线管是在一个高度真空的玻璃管的两端封接两个电极,然后接高电压的正负两极,阴极中的电子在高电压的作用下被“激”出来,经过一个水平狭缝后以平面电子束高速飞向阳极。

管内的侧面有荧光屏。

荧光屏平面与电子运动方向有一个角度。

高速电子打在荧光屏上发出亮绿色的荧光。

它模拟出从阴极射出来的电子束的径迹。

2、演示实验在未加磁场时,电子束的径迹是一条直线。

当用一条形磁体的一极靠近电子束,会看到电子束向一边偏转;用条形磁体的另一极靠近电子束,会看到电子束偏向另一边。

电子束的偏转是因为电子受到磁场的作用力,即洛仑兹力。

洛仑兹力的定义:运动电荷在磁场中受到的磁场力,称为洛仑兹力利用洛仑兹力控制带电粒子偏转在实际中有很浓多重要的应用:如电视中的显像管;极光洛仑兹力的方向:左手定则(注意:四指指向正电荷运动方向或负电荷运动的反方向)【过渡】:上一节已经学过磁场对通电导线的安培力,而我们已经知道电流就是电荷的定向运动,因此磁场对运动电荷作用的洛仑兹力必定与安培力有联系,那我们是否可以从安培力公式导出洛仑兹力呢?既然电流是电荷的定向运动形成的,那么,静止的通电导线在磁场中受到的安培力,在数值上等于大量定向运动电荷受到的洛仑兹力的总和。

“磁场对运动电荷的作用力”教学设计精编版

“磁场对运动电荷的作用力”教学设计精编版

“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。

高中物理第三章磁场第4节磁场对运动电荷的作用——洛伦兹力教学案教科版选修3-1(new)

高中物理第三章磁场第4节磁场对运动电荷的作用——洛伦兹力教学案教科版选修3-1(new)

第4节磁场对运动电荷的作用--洛伦兹力1.运动电荷在磁场中受到的磁场力叫洛伦兹力,其大小与运动电荷的电荷量、运动速度、磁感应强度有关,方向可用左手定则判断。

2.洛伦兹力公式F洛=qvB,其中v与B相互垂直,当v与B平行时,运动电荷所受洛伦兹力大小为零。

3.带电粒子垂直于磁场方向进入匀强磁场中,做匀速圆周运动,运动半径R=mvqB,周期T=错误!.一、洛伦兹力1.定义运动电荷在磁场中受到的磁场力,叫洛伦兹力.2.与安培力的关系静止的通电导线在磁场中受到的安培力,在数值上等于大量定向运动电荷受到的洛伦兹力的总和。

即安培力是洛伦兹力的宏观表现,而洛伦兹力是安培力的微观本质。

3.洛伦兹力的方向判断——左手定则(1)正电荷所受洛伦兹力的方向伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,且处于同一平面内,把手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,四指指向为正电荷运动的方向,那么,拇指所指的方向就是正电荷所受洛伦兹力的方向。

(2)负电荷所受洛伦兹力的方向同样应用左手定则判断,只是四指指向负电荷运动的相反方向,拇指所指的方向即为负电荷所受洛伦兹力的方向.4.洛伦兹力的大小(1)洛伦兹力公式的推导如图3.4­1所示,有一段静止导线长为L,横截面积为S,单位体积内的自由电荷数为n,自由电荷所带电荷量为q,自由电荷定向移动的速率为v。

设长度为L的导线中的自由电荷在t 秒内全部通过截面A,导线垂直于磁场放置。

图3­4。

1则I=错误!=错误!=nSvqF=BIL=BnSvqL安这段导线中自由电荷的总数N=nSL所以每个自由电荷受到的洛伦兹力F洛=错误!=qvB。

(2)当电荷垂直磁场方向射入时,F洛=qvB。

(3)当电荷的速度方向和磁场方向平行时,F洛=0。

二、带电粒子在磁场中的运动1.运动特点由于带电粒子在匀强磁场中所受洛伦兹力方向总是与速度方向垂直且大小不变,因此带电粒子将做匀速圆周运动,圆周运动的轨道平面与磁场方向垂直,其向心力来自洛伦兹力。

磁场对运动电荷的作用物理教案

磁场对运动电荷的作用物理教案
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〔三〕德育渗透点 通过本节教学,造就学生进展“推理——假设——试验验证” 的科学探究的方法论教育. 〔四〕美育渗透点 留意营造师生感情同等沟通的气氛,用美丽的语音感染学 生.在同等自由的审美情境中,使师生的感情到达共鸣,从而造 就学生的审美情感. 二、学法引导
1、老师通过演示试验法引入,复习提问法导出公式 ,类比电 场方法驾驭公式的应用。
四、课时支配 1 课时 五、教具学具打算 阴极射线放射器,蹄形磁铁。 六、师生互动活动设计 老师先复习导入,通过试验验证洛仑兹力的存在,然后启发 指导学生自己推导公式 。理解洛仑兹力方向的判定方向,留意 与点电荷所受电场大小、方向的区分。 七、教学步骤 〔一〕明确目标 〔略〕 〔二〕整体感知 本节教学讲解并描述磁场对运动电荷的作用力,首先通过演 示试验说明磁场对运动电荷有作用力,然后由通电导线受磁场力 推导出洛仑兹力的大小和方向,重点驾驭洛仑兹力的概念。 〔三〕重点、难点的学习与目标完成过程 1、理论探究 前面我们学习了磁场对通电导线有力的作用,假设导线无电 流,安培力为零。由此我们就会想到:磁场对通电导线的安培力
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可能是作用在大量运动电荷上的力的宏观表现,也就是说磁场对 运动电荷可能有力的作用。
2、试验验证 从演示试验中可以视察到:阴极射线〔电子流〕在磁场中发 生偏转,即试验证明白磁场对运动电荷有力的作用,这一力称为 洛仑兹力. 3、洛仑兹力的方向 依据左手定那么确定安培力方向的方法,迁移到用左手定那 么判定洛仑兹力的方向,特殊要留意四指应指向正电荷的运动方 向;假设为负电荷,那么四指指向运动的反方向,带电粒子在磁 场中运动过程中,洛仑兹力方向始终与运动方向垂直.请同学们 思索,洛仑兹力会变更带电粒子速度大小吗?探讨:洛仑兹力对 带电粒子是否做功? 4、洛仑兹力的大小 依据通电导线所受安培力的大小 ,结合导体中电流的微观 表达式 ,让学生推导出:当带电粒子垂直于磁场的方向上运动 时所受洛仑兹力大小 ,当带电粒子平行磁场方向运动时,不受 洛仑兹力.带电粒子在磁场中运动所受的洛仑兹力的大小和方向 都与其运动状态有关. 运动电荷在磁场中受洛仑兹力作用,运动状态会发生改变, 其运动方向会发生偏转.高能的宇宙射线的大局部不能射到地球

磁场对运动电荷的作用洛伦兹力教学设计

磁场对运动电荷的作用洛伦兹力教学设计

《3.4 磁场对运动电荷的作用---洛伦兹力》教学设计资中县球溪高级中学向睿一、教学目标1.知识与技能(1)知道什么是洛伦兹力。

知道洛伦兹力大小的推理过程。

(2)掌握洛伦兹力大小的计算。

(3)利用左手定则判断洛伦兹力的方向。

(4)掌握洛伦兹力的特点。

(5)理解带电粒子B与v方向垂直时,粒子在匀磁场中做匀速圆周运动。

(6)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,并会用它们解答有关问题。

2.过程与方法通过观察分析,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。

推导出洛伦兹力的大小公式F=qvBsinθ。

通过实验观察,分析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,并会用它们解答有关问题。

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”。

让学生亲身感受物理的科学探究活动,学习探索物理世界的方法和策略,培养学生的思维。

二、教学重点难点重点:1.洛伦兹力大小计算公式的推导和应用。

利用左手定则判断洛伦兹力的方向。

2.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径、周期公式的推导。

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。

3.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径、周期公式的应用,解答有关问题。

三、教学用具多媒体课件四、教学课型新授课五、教学过程(一)、复习设问并导入新课1、什么叫做安培力?怎样判断安培力的方向?安培力的大小为多少?2、电流是怎样形成的?电流的方向是怎样规定的?电流的微观表达式(决定式)是什么?3、安培力的方向(左手定则判断)、电流方向、磁场方向的空间位置关系是怎样的?(二)、猜想问:既然电流是电荷的定向移动形成的,那么磁场对电流的作用力是怎样形成的?引导学生猜想:磁场可能对运动的电荷有力的作用?问:磁场对运动电荷到底有没有力的作用,我们用什么来验证?(三)、阴极射线在磁场中偏转的实验【视频演示】先介绍阴极射线管的工作原理:阴极射线管的玻璃管内已经抽成真空,当左右两个电极按标签上的极性接上高压电源时,阴极会发射电子。

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《3.4 磁场对运动电荷的作用---洛伦兹力》教学设计
资中县球溪高级中学向睿
一、教学目标
1.知识与技能
(1)知道什么是洛伦兹力。

知道洛伦兹力大小的推理过程。

(2)掌握洛伦兹力大小的计算。

(3)利用左手定则判断洛伦兹力的方向。

(4)掌握洛伦兹力的特点。

(5)理解带电粒子B与v方向垂直时,粒子在匀磁场中做匀速圆周运动。

(6)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,并会用它们解答有关问题。

2.过程与方法
通过观察分析,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。

推导出洛伦兹力的大小公式F=qvBsinθ。

通过实验观察,分析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,并会用它们解答有关问题。

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”。

让学生亲身感受物理的科学探究活动,学习探索物理世界的方法和策略,培养学生的思维。

二、教学重点难点
重点:
1.洛伦兹力大小计算公式的推导和应用。

利用左手定则判断洛伦兹力的方向。

2.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径、周期公式的推导。

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。

3.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径、周期公式的应用,解答有关问题。

三、教学用具
多媒体课件
四、教学课型
新授课
五、教学过程
(一)、复习设问并导入新课
1、什么叫做安培力?怎样判断安培力的方向?安培力的大小为多少?
2、电流是怎样形成的?电流的方向是怎样规定的?电流的微观表达式(决定式)是什么?
3、安培力的方向(左手定则判断)、电流方向、磁场方向的空间位置关系是怎样的?
(二)、猜想
问:既然电流是电荷的定向移动形成的,那么磁场对电流的作用力是怎样形成的?
引导学生猜想:磁场可能对运动的电荷有力的作用?
问:磁场对运动电荷到底有没有力的作用,我们用什么来验证?
(三)、阴极射线在磁场中偏转的实验
【视频演示】先介绍阴极射线管的工作原理:阴极射线管的玻璃管内已经抽成真空,当左右两个电极按标签上的极性接上高压电源时,阴极会发射电子。

在电场的加速下飞向阳极,电子束掠射到荧光板上,显示出电子束的轨迹。

演示:没有磁场时电子束是一条直线。

用一个条形磁铁在电子束的路径上加磁场,尝试不同方向的磁场对电子束径迹的不同影响,直至出现电子束在磁场中偏转。

结论:磁场对运动电荷的确有作用力,我们把这一个磁场力称为洛伦兹力。

(板书)定义:运动电荷在磁场中受到的磁场力,称为洛伦兹力。

介绍物理学家洛伦兹
(四)、洛伦兹力的大小:
洛伦兹力是矢量,有大小方向,遵循平行四边形定则,首先研究洛伦兹力的大小。

问:怎样研究洛伦兹力的大小?(通过什么力来研究洛伦兹力的大小)
通过下面的命题引导学生一一回答。

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。

(1)电流强度I的微观表达式。

(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。

学生自主推导
问:任何情况下F=qvB ?引出公式的适用条件
说明并强调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:运动电荷在磁场中一定受力吗?
不一定,因为电流在磁场中不一定受到安培力。

学生由电流方向平行于磁场方向时所受安培力为零,推导出电荷运动方向平行于磁场方向时,所受洛伦兹力为零
问:当电荷运动方向与磁场方向成任意夹角时,怎样推导洛伦兹力表达式。

(五)、洛伦兹力的方向:
将实验图转化为平面图,让学生寻找磁场方向,电流方向,洛伦兹力方向的关系,并强调正负电荷判断方法的不同。

教师总结:伸开左手,使大姆指跟其余四个手指垂直,且处于同一平面内,把手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,四指指向正电荷运动的方向,那么,大拇指所指的方向就是正电荷所受洛仑兹力的方向。

如果运动的是负电荷,则四指指向负电荷运动的反方向,那么大拇指所指的方向就是负电荷所受洛伦兹力的方向。

介绍洛伦兹力方向,磁场方向、电荷运动方向的空间位置关系。

强调洛伦兹力的方向垂直于磁场方向和电荷运动方向,但磁场方向和电荷运动方向不一定垂直。

总结:洛伦兹力的
方向既跟磁场方向垂直(F洛⊥B),又跟电荷的速度方向垂直(F洛⊥v),故洛伦兹力的方向总是垂直于磁场和速度方向所决定的平面,即: F洛⊥Bv平面,所以洛伦兹力的大小和方向与速度方向有关。

洛伦兹力只改变速度的方向,不改变速度的大小。

洛伦兹力永不做功。

(六)、带电粒子在磁场中的运动:
【视频演示】先介绍洛伦兹力演示仪的工作原理,由电子枪发出的电子射线可以使管内的低压水银蒸气发出辉光,显示出电子的径迹。

后进行实验.
[实验现象]在暗室中可以清楚地看到,在没有磁场作用时,电子的径迹是直线;在管外加上匀强磁场(这个磁场是由两个平行的通电环形线圈产生的),电子的径迹变弯曲成圆形.
[教师引导学生分析得出结论]
当带电粒子的初速度方向与磁场方向垂直时,粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动.
带电粒子垂直进入匀强磁场中的受力及运动情况分析(动画演示).
一是要明确所研究的物理现象的条件----在匀强磁场中垂直于磁场方向运动的带电粒子。

二是分析带电粒子的受力情况,用左手定则明确带电粒子初速度与所受到的洛伦兹力在同一平面内,所以只可能做平面运动。

三是洛伦兹力不对运动的带电粒子做功,它的速率不变,同时洛伦兹力的大小也不变。

四是根据牛顿第二定律,洛伦兹力使运动的带电粒子产生加速度(向心加速度)
①.电子受到怎样的力的作用?这个力和电子的速度的关系是怎样的?(电子受到垂直于速度方向的洛伦兹力的作用.)
②.洛伦兹力对电子的运动有什么作用?(洛伦兹力只改变速度的方向,不改变速度的大小)
③.洛伦兹力做功吗?(洛伦兹力对运动电荷不做功)
1.带电粒子在匀强磁场中的运动
(1)、运动轨迹:沿着与磁场垂直的方向射入磁场的带电粒子,粒子在垂直磁场方向的平面内做匀速圆周运动,此洛伦兹力不做功.
【注意】带电粒子做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供。

通过“思考与讨论”,使学生理解带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨道半径R 和周期T与粒子所带电量、质量、粒子的速度、磁感应强度有什么关系。

一为带电量q,质量为m,速度为v的带电粒子垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,其半径R和周期T为多大?
[问题1]什么力给带电粒子做圆周运动提供向心力?[洛伦兹力给带电粒子做圆周运动提
供向心力]
[问题2]向心力的计算公式是什么?[F =mv 2
/R ] [教师推导]粒子做匀速圆周运动所需的向心力F =m R
v 2
是由粒子所受的洛伦兹力提供的,所以 qvB =mv 2/ R 由此得出R =qB
mv T =qB m v R ππ22=可得T =qB m π2 (2)、轨道半径和周期
带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨道半径及周期公式.
1、轨道半径R =qB
mv 2、周期T =2πm/ (qB ) 【说明】:
(1)轨道半径和粒子的运动速率成正比.
(2)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期跟轨道半径和运动速率无关.
(七)、课堂例题 电子以速率v=3.0×107m/s 射入1.0T 的匀强磁场中,速度方向与磁场方向垂直.试求该电子所受的洛伦兹力的大小,并与它在地面上受到的重力作比较.(电子的电荷量e=-1.6×10-19C,质量为m=9.1×10-31kg )
延伸:该电子做匀速圆周运动的轨道半径R 和周期T 为多大?
(八)、课堂练习:左手定则判断洛伦兹力的方向(4个题目)
(九)、课堂小结:
1.在本节课中,我学到了什么知识?
2.在本节课中,还存在什么疑问?
(十)、课后作业:
1.教材《练习与评价》5个题目中选做4个.
2.洛伦兹力与电场力的比较.(表格形式)
附:
板书设计:
§3.4 磁场对运动电荷的作用—洛伦兹力
一、洛伦兹力
1.定义:运动电荷在磁场中受到的磁场力,称为洛伦兹力.
2.理论推导:
I=nqvS F=ILB N=nSL F=NF 洛
得F 洛=qvB
3.大小:
当B ⊥v 时,F 洛=qvB
当B ∥v 时,F 洛=0
当B 、v 的夹角为θ时,F 洛=qvBsin θ
4.方向: (左手定则)
F 洛⊥B F 洛⊥v F 洛⊥Bv 平面
5.特点:
二、带电粒子在磁场中的运动
1.当B ∥v 时,匀速直线运动
2.当B ⊥v 时,匀速圆周运动
F 洛=qvB =mv 2/R R =
qB mv
T=2πR/v T =
qB m 2。

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