洛伦兹力说课稿
《洛伦兹力 第1课时》示范课教学设计【物理鲁科版高中选择性必修第二册(新课标)】
作用效果
只改变电荷运动的速度方向,不改变速度大小
既可以改变电荷运动的速度大小,也可以改变电荷运动的方向
做功特点
永不做功
可做功,也可不做功
【典型例题】
例1.试判断图中的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向,其中垂直于纸面指向纸里的是( )
ABCD
解析:根据左手定则可以判断,选项A中的负电荷所受的洛伦兹力方向向下;选项B中的负电荷所受的洛伦兹力方向向上;选项C中的正电荷所受的洛伦兹力方向垂直于纸面指向纸外;选项D中的正电荷所受的洛伦兹力方向垂直于纸面指向纸里,D正确。
教师提问:当运动电荷的速度v的方向与磁感应强度B的方向的夹角为θ时,该怎么处理呢?
学生回答:把速度正交分解
教师活动:如图,引导学生分析计算,投影学生作答情况,发现洛伦兹力f=qvBsinθ。
教师提问:还有其他方法吗?(提示:参考安培力的处理方法)
学生回答:把磁感应强度正交分解。
教师活动:引导学生画图,分析计算,投影学生作答情况,发现洛伦兹力f=qvBsinθ,可见,两种分解方法都可以。
(2)当小球对斜面压力为零时,有
mgcosα=qvB
得小球此时的速度为v=
由于小球沿斜面方向做匀加速运动,加速度为a=gsinα
由匀变速直线运动的位移公式v2=2ax
得x= 。
答案:(1)带正电 (2)
五、课堂小结
教师口述:磁场对运动电荷的作用力称为洛伦兹力。研究表明,电荷的速度方向与磁场方向平行时,所受到的洛伦兹力为零。在磁感应强度为B的匀强磁场中,电荷量为q的电荷以速度v垂直于磁场的方向运动时,所受到的洛伦兹力
教师提问:公式中各个量的单位分别是什么呢?
学生回答:电荷量的单位为库伦(C),速度v的单位为米每秒(m/s),磁感应强度B的单位为特斯拉(T),洛伦兹力f的单位为牛顿(N)。
《洛伦兹力与现代技术》教案
《洛伦兹力与现代技术》教案第一章:洛伦兹力的概念1.1 导入:通过介绍洛伦兹力的发现背景,激发学生的学习兴趣。
1.2 讲解洛伦兹力的定义和计算公式。
1.3 分析洛伦兹力在不同情况下的作用效果。
1.4 案例分析:磁铁和电流之间的洛伦兹力作用。
1.5 互动环节:学生分组讨论,分享对洛伦兹力的理解。
第二章:洛伦兹力在现代技术中的应用2.1 导入:介绍洛伦兹力在现代技术领域的重要性。
2.2 讲解洛伦兹力在电机和发电机中的应用。
2.3 分析洛伦兹力在电磁感应中的作用。
2.4 案例分析:洛伦兹力在磁悬浮列车中的应用。
2.5 互动环节:学生分组讨论,分享对洛伦兹力应用的理解。
第三章:洛伦兹力在电子设备中的影响3.1 导入:介绍洛伦兹力对电子设备的影响。
3.2 讲解洛伦兹力对电子运动的影响。
3.3 分析洛伦兹力在电子设备中的作用。
3.4 案例分析:洛伦兹力在液晶显示器中的作用。
3.5 互动环节:学生分组讨论,分享对洛伦兹力影响的看法。
第四章:洛伦兹力在现代交通技术中的应用4.1 导入:介绍洛伦兹力在现代交通技术中的应用。
4.2 讲解洛伦兹力在磁悬浮列车中的应用。
4.3 分析洛伦兹力在电动车中的作用。
4.4 案例分析:洛伦兹力在磁悬浮列车中的悬浮和导向作用。
4.5 互动环节:学生分组讨论,分享对洛伦兹力在交通技术中应用的看法。
第五章:洛伦兹力在现代通信技术中的应用5.1 导入:介绍洛伦兹力在现代通信技术中的应用。
5.2 讲解洛伦兹力在电磁波传播中的作用。
5.3 分析洛伦兹力在无线电通信中的重要性。
5.4 案例分析:洛伦兹力在手机通信中的作用。
5.5 互动环节:学生分组讨论,分享对洛伦兹力在通信技术中应用的看法。
第六章:洛伦兹力在粒子加速器中的应用6.1 导入:介绍洛伦兹力在粒子加速器中的重要作用。
6.2 讲解洛伦兹力在粒子轨迹控制中的作用。
6.3 分析洛伦兹力在粒子加速过程中的影响。
6.4 案例分析:洛伦兹力在大型强子对撞机中的作用。
公开课洛伦兹力教案
5.5探究洛伦兹力第一课时知识与技能目标1、通过实验探究,认识洛伦兹力,会判断洛伦兹力的方向;2、理解洛伦兹力的推导过程,会计算洛伦兹力的大小。
过程与方法观察实验现象,思考总结洛伦兹力的左手定则;理论推导→洛伦兹力的大小情感态度价值观让学生亲身感受物理科学探究活动,理论推导学习物理。
教学过程让学生观察多媒体中有趣的极光现象(磁场对电粒子作用形成)地球:大磁体太空存在一些高速带电粒子复习:学习安培力:磁场对电流的作用电流:定向移动的电荷形成思考:“磁场对电流的安培力”与“磁场对自其中运动电荷的作用力”之间的关系?引出洛伦兹力洛f (N )洛伦兹力 {方向大小洛f本节课从“方向”和“大小”两个方面认识洛伦兹力。
一、洛伦兹力的方向观察实验,回答课本117116-P 三个问题。
(1)、无磁场时:径迹为直线(2)、加磁场时:电子束偏转(3)、调换磁场方向:电子束偏转方向改变学生思考:由以上能得到什么结论?安培力:左手定则→⊥⊥B F ,I F 洛伦兹力B f f f ⊥⊥洛洛洛,:ν(能否用左手定则判断?)学生根据安培力的左手定则总结洛伦兹力的左手定则。
洛伦兹力的方向符合左手定则:——伸开左手,使大拇指跟其余四指垂直,且处于同一平面内,把手放入磁场中,磁感线穿过手心(保证磁感线与大拇指垂直),四指指向正电荷运动的方向,那么,拇指所指的方向就是正电荷所受洛伦兹力的方向.对于负电荷呢?练习:刚才实验(电子束所受到洛伦兹力的方向)二、洛伦兹力的大小(V ⊥B )学生讨论完成理论推导设:导线内单位体积内的电荷数为n ,每个电荷的电量为q ,电荷定向运动的速度为v ,阴影部分导线内电荷数为N导线中的电流:nqsv I =所受到的安培力:BnqsvL BIL F ==运动电荷的总数:nsL N = 单个运动电荷所受到的作用力:qvB N F f ==洛伦兹力的大小:qvB f =洛 讨论:当B v ⊥时,qvB f =洛当B //v 时,0=洛f当v 与B 的夹角θ时,θsin qvB f =洛回头来想想:BIL F qvB f ==与洛的关系1、安培力是洛伦兹力的宏观表现2、洛伦兹力是安培力的微观本质随堂练习:导学案第2题审题分析:从题目读出题眼:带电粒子沿直线运动从图知:在此空间存在着电场和磁场→即存在电场力和洛伦兹力由以上可知:要求洛伦兹力和电场力处于二力平衡所以列方程:qvB qE = 解得B Ev = (只与电场强度和磁感应强度有关)作业:课本120P 1、2。
14.4《洛伦兹力》教案
学科课时教案课题:洛伦兹力课型:理论总序第3个教案章节:14.4编写时间:2020年2月执行时间:教学目标与要求:(一)知识目标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—洛伦兹力的方向。
2.理解安培力是洛伦兹力的宏观表现。
3.根据磁场对电流的作用和电流强度的知识推导洛伦兹力的公式F=qvB,并掌握该公式的适用条件,熟练地应用公式F=qvB进行洛伦兹力大小的计算。
重点、难点:1.由安培力的方向导出判定洛伦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)导出洛伦兹力(微观量)的表达式。
教具:课前五分钟说话训练内容:教学程序:14.4洛伦兹力一、复习1.磁场对电流有作用力,这个力叫安培力,安培力的大小与哪些因素有关?写出安培力的表达式。
F 。
导线的长度、导线中的电流,BIL2.左手定则的内容?安培力的方向与电流、磁场的方向有什么关系?左手定则:伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,把手放入磁场中,让磁感线垂直穿入掌心,四指指向电流的方向,则大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。
安培力的方向既跟磁场方向垂直,又跟电流方向垂直,也就是说,安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所在的平面。
3.我们曾经学过电流,电流的大小是怎样定义的?电流的流向与电荷的运动方向有怎样的关系?电流的定义:通过导体横截面的电量q跟通过这些电量所用的时间t的比值称为电流。
规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。
二、新课(一)洛伦兹力观察实验,演示阴极射线在磁场中的偏转现象。
说明磁场对运动电荷有力的作用。
【思考问题】(1)什么是洛伦兹力,猜想洛仑兹力和安培力有何关系?磁场对运动电荷的作用力叫做洛伦兹力。
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。
(2)观察电子束的偏转,猜想洛伦兹力方向与哪些因素有关?洛伦兹力的方向不仅跟磁场方向垂直,而且也跟电荷的运动速度方向垂直。
《洛仑兹力的应用》说课稿
《洛仑兹力的应用》说课稿
洛仑兹力的应用说课稿
一.教学目标
1.知识与技能:
4)理解洛伦兹力对粒子不做功。
5)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。
6)会推导带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动中的半径、周期公式,并会用它们解答有关问题。
3.过程与方法:
1)通过图片的信息提出问题,引导学生根据力学知识推测:运动电荷垂直射入磁场后,可能做圆周运动。
2)进一步通过实验探究,确认粒子的运动轨迹是圆形。
3)通过学生的分析推导,总结归纳出运动电荷做圆周运动的半径、周期。
3.情感态度与价值观:
通过讲述带电粒子在科技、生产与生活中的典型应用,培养学生热爱科学、致力于科学研究的价值观。
二.教学重点:
1)洛伦兹力是带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的向心力来源。
2)带电粒子做匀速圆周运动的半径和周期的推导。
《洛伦兹力》 讲义
《洛伦兹力》讲义一、引入在我们探索电磁世界的旅程中,有一个重要的概念——洛伦兹力。
它在物理学中扮演着关键的角色,对于理解带电粒子在磁场中的运动行为具有极其重要的意义。
想象一下,一个带电粒子在磁场中穿梭,是什么力量在左右它的运动轨迹?这就是洛伦兹力的作用。
二、洛伦兹力的定义洛伦兹力是指运动电荷在磁场中所受到的力。
具体来说,如果一个电荷量为 q 的带电粒子,以速度 v 在磁感应强度为 B 的磁场中运动,那么它所受到的洛伦兹力 F 可以表示为:F =qvBsinθ,其中θ是速度v 与磁感应强度 B 的夹角。
这个公式告诉我们,洛伦兹力的大小取决于电荷量、速度、磁感应强度以及速度和磁感应强度的夹角。
当θ = 90°时,洛伦兹力最大;当θ = 0°或 180°时,洛伦兹力为零。
三、洛伦兹力的方向洛伦兹力的方向遵循左手定则。
伸出左手,让磁感线穿过掌心,四指指向正电荷运动的方向(如果是负电荷,则四指指向运动的反方向),大拇指所指的方向就是洛伦兹力的方向。
需要注意的是,洛伦兹力始终与电荷的运动方向垂直,所以洛伦兹力永远不做功。
它只会改变带电粒子的运动方向,而不会改变其速度的大小。
四、洛伦兹力与安培力的关系安培力是指通电导线在磁场中所受到的力。
实际上,安培力是洛伦兹力的宏观表现。
我们可以这样来理解:一根通电导线中,有大量自由电子在定向移动。
每个电子都受到洛伦兹力的作用。
由于导线中电子数量众多,它们受到的洛伦兹力的总和就表现为导线所受到的安培力。
五、洛伦兹力的应用1、质谱仪质谱仪是一种用于测量粒子质量和分析同位素的重要仪器。
其工作原理就基于洛伦兹力。
带电粒子在电场中加速获得一定的速度,然后进入磁场。
由于不同质量的粒子在磁场中做圆周运动的半径不同,通过测量粒子的运动半径,就可以计算出粒子的质量。
2、回旋加速器回旋加速器也是利用洛伦兹力来加速带电粒子的装置。
在回旋加速器中,带电粒子在两个半圆形的金属盒之间被电场加速,然后在磁场中做圆周运动。
第五节 研究洛伦兹力说课稿
第五节研究洛伦兹力说课稿一、说教材: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。
教材首先通过观察演示实验,讨论洛伦兹力的方向,然后将安培力看作是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现,通过安培力公式导出洛伦兹力的公式,这一部分是学生的一个理论探究活动。
最后,借助例题介绍速度选择器。
根据如上分析,可确定出本节教学的目标:知识与技能:1、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。
2、理解洛伦兹力对运动电荷不做功。
了解速度选择器。
过程与方法:1、通过观察电子束在磁场中的偏转情况研究洛伦兹力的方向,体验研究物理学的实验方法。
2、对比安培力和洛伦兹力,从理论上导出洛伦兹力公式,认识科学探究方法的多样性。
情感态度与价值观:1、由实验观察得知洛伦兹力的存在,培养实事求是的科学态度。
2、由理论推导得出洛伦兹力大小的公式,养成严密推理的科学作风。
重点、难点分析:1.重点:让学生理解安培力是洛伦兹力的宏观表现;让学生学会洛伦兹力方向的判断及大小的计算;理解洛伦兹力产生的条件和特征。
2.难点:洛伦兹力公式的推导;f、V、B三者的方向关系;洛伦兹力在力学中的综合应用。
二、说教法、学法教学时采用分析推理、思考讨论、归纳总结相结合的方法。
学生可通过观察电子束在磁场中的偏转情况研究洛伦兹力的方向,体验研究物理学的实验方法。
对比安培力和洛伦兹力,从理论上导出洛伦兹力公式,认识科学探究方法的多样性。
三、说程序1、新课引入(推理---猜想---实验观察)推理:磁场对电流有安培力的作用,而电流是由电荷的定向移动形成的。
学生猜想:磁场对运动电荷有(无)作用力验证:演示实验现象:在没有外磁场时,电子束是沿直线前进的,若把射线管放在蹄形磁铁的两极间,电子束运动的径迹发生了弯曲。
说明:运动电荷受到磁场的作用力-------洛伦兹力。
高中物理磁场对运动电荷的作用—洛伦兹力优秀教案
第五节磁场对运动电荷的作用—洛伦兹力一、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、掌握带电粒子在磁场中运动的规律。
〔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=qvB。
〔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根本的思维方法:“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(洛伦兹力的应用),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、多媒体四、教学过程:(一)引入播放极光视屏。
想知道极光是怎样形成的吗?这与我们本节课要学习的《磁场对运动电荷的作用—洛伦兹力》密切相关。
通过上一节《安培力》的学习,我们知道,安培力产生的关键是要有电流,请同学们再想想,电流是如何产生的呢?[学生答复]电荷的定向移动[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。
〔二〕新课讲解[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。
[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,发现电子束运动轨迹发生了弯曲。
探究洛伦兹力(说课稿)
《探究洛仑兹力》说课稿府谷中学物理组刘雄一:教材分析:(一)本节课在教材中所处的地位:本节课是普通高中课程标准实验教科书,上海科技教育出版社,选修3-1中第五章磁场与回旋加速器中的第五节内容。
本章是高中物理的重点内容,也是历年高考常考的部分,再者在高科技及探索未知世界方面也有着极其广泛的应用。
本节内容又是安培力的延续,也是后面学习带电粒子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。
在高中物理课标中对本节内容的要求是:通过实验认识洛伦兹力,知道影响洛伦兹力大小的因素。
会用f=qvB进行计算。
严格的说,洛伦兹力的大小等于电荷量q、电荷速率V磁感应强度B以及v与B间夹角的正弦的乘积。
因教材只要求掌握B与v平行和B与v垂直两种情况的判断和计算,所以对公式的推导只推导垂直的情况。
高考考纲对本节的要求是:洛伦兹力、洛伦兹力的方向是I要求,对洛伦兹力的计算是II级要求。
在沪科版的教材中,该节编排了两个内容,一是磁场对运动电荷的作用。
二是带电粒子在磁场中的运动。
考虑这节课在高考中的重要地位,把这节内容分为两课时,这里只说磁场对运动电荷的作用。
(二)教学目标知识目标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。
能力目标1、由通电导体所受安培力推导出带电粒子受磁场作用的洛伦兹力的过程,培养学生的迁移能力。
2、培养学生运用数学解决物理问题的能力。
情感、态度、价值观目标:1、培养学生探索未知知识的研究精神。
2、增强学生将所学知识与实际生活联系的能力(三)重点、难点及关键[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。
洛伦兹力说课
温馨提示:1.图文并茂 2.表达规范
迁安三中物理组
励志博学
厚德笃行
例2. 如图,绝缘粗糙的竖直平面MN左侧同时存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,电场方 向水平向右,电场强度大小为E,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B。一质量为m 、电荷量为q的带正电的小 滑块从A点由静止开始沿MN下滑,到达C点时离开MN做曲线运动A 、C两点间距离为h,重力加速度为g。 (1)求小滑块运动到C点时的速度大小vc; (2)求小滑块从A点运动到C点过程中克服摩擦力做的功Wf; (3)若到达D点时小滑块处于平衡状态,求此时小滑块的速度
迁安三中物理组
励志博学
厚德笃行
洛 伦 兹 力
迁安市第三中学 王素荣
人教版选修3—1
目录
迁安三中物Leabharlann 组励志博学厚德笃行
导入 例1 例2 例3 例4 思维导图
迁安三中物理组
导入:
励志博学
厚德笃行
A.
B
C
两点分析: 1、本节内容具有承上启下 的作用,实验能否成功对于 下一节的学习非常关键 D 2、本节课涉及到控制变量 法、图象法,是高中物理实 验常用的方法。
温馨提示:1.受力分析 2.运动分析
迁安三中物理组
励志博学
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例3.(2016浙江联考)如图甲所示为一个质量为m、带电荷量为+q的圆环,可在水平放置的足够 长的粗糙细杆上滑动,细杆于磁感应强度为B的匀强磁场中.现给圆环向右的初速度v0,在以后 的运动过程中,圆环运动的速度-时间图象可能是图乙中的( )
温馨提示:1.请您伸手 2.尺规作图
迁安三中物理组
励志博学
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例1.如图所示,摆球带负电荷的单摆,在一匀强磁场中摆动,匀强磁场的方向垂直纸面向里,摆 球由B点释放,已知,摆球的质量为m,细线长为L,与竖直方向成θ 角,则在由B摆到C点过程中求: (1)在B点时洛伦兹力 (2)摆球到达C点的速度大小 (3)摆到C点时细线的拉力 (4)摆球能否到达与B点等高的A点
5.5探究洛仑兹力
洛伦兹力教学设计说课稿一、教学任务分析1.教材的地位和作用本章选自高中物理选修3—1(人教版)第3章的第5节《运动电荷在磁场中受到的力》。
这节内容从磁铁偏转电子流这一实验现象出发,经过严密的逻辑推理得到磁场对运动电荷的作用力的公式,及其作用力的方向判断,最后列举例题,加深学生对知识的巩固。
本章教材从生活中的磁现象、判断规律、应用这三个阶段逐步展开。
教材的第一节让学生开始认识生活中的关于磁和磁场的现象;第二节和第三节介绍了生活中常见的几种磁场,然后在第四和第五两节分别介绍宏观安培力和微观洛伦兹力的两个大小方向等重要规律和左手定则;而最后第六两节分别着重介绍安培力和洛伦兹力的现代技术应用。
经历这三个阶段的系统化学习,有助于学生掌握好关于磁的一些现象规律。
第五节《运动电荷在磁场中的运动》的内容正是着重讲述洛伦兹力的相关规律。
由可见的宏观的安培力的研究到微观的洛伦兹力的研究,它们存在着特殊的关系,而这存在一定的跨度的,理解能力差的学生就会出现问题。
所以讲洛伦兹力这种实质上是旧知识的新知识,要注意培养学生的知识迁移和类比能力。
2.教材内容安排教材首先简单回顾磁场对电流有安培力的作用,而电流是由电荷的定向移动形成,从而引出猜想安培力和与本节所学的洛伦兹力有一定的联系。
这样的安排,在一定程度是符合知识的建构的,从学生已有的知识出发,搭桥、连线,从而在原有的基础上建立新的知识,更加吸引学生,从而达到更好的教学效果。
在引出猜想后,通过实验现象探究洛伦兹力的方向,并引出左手定则确定具体方向;之后通过数学分析推理、类比的方法得出洛伦兹力的大小。
一步一步地按着正常逻辑思维开展,符合学生的知识构建过程,中间穿插关键而具有引导性的提问,从而引导学生向特定方向思考,达到教学目的。
3.课程标准要求通过探究,了解洛伦兹力的定义、方向、大小。
能解释生活应用中质谱仪等仪器的原理。
把现代技术与授课结合在一起,更加贴进生活,也更易让学生的知识与生活构建联系,从而更容易接受、吸收。
洛伦兹的说课稿
《探究洛伦兹力》说课稿宁陕中学---周华尊敬的各位评委:大家下午好,今天我说课的题目是沪科版高二级选修3-1第五章第五节《探究洛伦兹力》的第1课时。
本节课,我将以“教什么,怎么教,为什么这样教”为思路,从说目标、说教法、说学法和说教学过程四个方面来谈谈我对教材的理解。
一、说目标本课时我制定的教学目标为:(1)知识与技能:1、知道什么是洛伦兹力,会判断洛伦兹力的方向;2、知道洛伦兹力大小的推导过程;(2)过程与方法:1、通过对安培力产生原因的猜测,培养学生的联想和猜测能力;2、通过演示实验,培养学生的观察能力。
3、通过类比的方法培养学生通过旧知识获得新知识的能力4、通过推导洛伦兹力的公式,培养学生的逻辑推理能力;(3)情感态度与价值观:培养学生的科学思维和研究方法,引导学生观察、分析、推理,通过实验验证,使学生认识到洛伦兹力的存在。
我确定此目标的依据有三点:一是基于对课程标准学段目标的理解。
《课程标准》指出:通过本节的学习,要求学生通过实验认识洛伦兹力的存在,并会利用类比的方法得出洛伦兹力方向判断方法,并会根据安培力跟洛伦兹力的关系推出洛伦兹力的大小计算公式,从而培养学生的观察能力,逻辑推理能力。
二是基于对教材的认识。
本章是高中物理的重点内容,也是历年高考常考的部分,再者在高科技及探索未知世界方面也有着极其广泛的应用。
本节内容既是安培力的延续,也是后面学习带电粒子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。
三是基于对学情的认识。
高二年级年级的学生上节才学习了安培力的大小和方向,只要说明洛伦兹力与安培力之间的关系,通过类比的方法很容易使学生获得洛伦兹力方向判断方法以及洛伦兹的大小计算公式。
据此,我将教学重点确定为:洛伦兹力方向的判断方法和洛伦兹力大小公式的推导。
由于学生对逻辑推理存在一定的问题,我将本课的教学难点确定为洛伦兹力公式的推导。
洛伦兹力说课
教学 目标 教学 策略 教学 过程
板书设计
教学 内容 学生 情况
教学 目标 教学 策略 教学 过程
教学 内容 学生 情况
教学 目标 教学 策略 教学 过程
1、通过flash动画来解释极光和灯丝跳跃原因 2、通过多媒体来讲述现代的一些应用及原理:
教学 目标 教学 策略 教学 过程
显像管:
速度选择器:
课后思考题 教学 内容 学生 情况
如图所示的是磁感应强度B、正电荷速度v和磁场对电荷的 作用力F三者方向的相互关系图(其中B垂直于F与v决定的平 面,B、F、v两两垂直)。其中正确的是
综上两个实验得出:洛伦兹力方向与磁场方向和电荷运动 方向有关,且洛伦兹力方向与磁场方向垂直,与电荷运动 方向也垂直,也就说,完全符合用安培定则来判断洛伦兹 力所受到的力的方向。
(S极磁场时) (N极磁场时)
研究洛伦兹力的大小 教学 内容 学生 情况 由安培力公式经数学推导:
教学 目标 教学 策略 教学 过程
教学 目标 教学 策略
(无磁场时) (S极磁场时)
教学 过程
结论:1、运动的电荷在磁场中受力的作用 2.安培力是洛仑兹力的宏观表现; 洛仑兹力是安培力的微观原因。
研究洛伦兹力的方向 教学 内容 学生 情况 通过实验验证洛伦兹力方向符合安培定则
1、磁场方向不变, 洛伦兹力方向与电子束运动 方向的的关系
“从生活走向物理,从物理走向社会”的理念 教学 内容 学生 情况 1、实验法+讨论法 2、讲授法:推导法
3、谈话法:设问引导
(以问题为主线,层层引进,激发学生思维)
1、提问电流的定义引导得出安培力与洛伦兹力的 联系 2、提问安培力的方向判定方法,通过联系过渡到 洛仑兹力的方向判定; 3、提问粒子在磁场中的运动轨迹来得到洛伦兹力 的特点
沪科版高三物理下册《洛伦兹力》说课稿
沪科版高三物理下册《洛伦兹力》说课稿一、教材分析1. 教材信息•教材名称:沪科版高中物理下册•主题单元:洛伦兹力•课时分配:本单元共设3课时2. 教学目标•知识目标:了解洛伦兹力的概念,掌握洛伦兹力的计算方法,理解洛伦兹力对电荷和电流的影响。
•能力目标:培养学生运用洛伦兹力解决实际问题的能力,提高学生的物理实验和探究能力。
•情感目标:培养学生对物理世界的好奇心和探索精神,增强学生对科学研究的兴趣。
3. 教学重难点•教学重点:理解洛伦兹力的概念和计算方法。
•教学难点:掌握洛伦兹力对电荷和电流的影响,将洛伦兹力应用到实际问题中。
4. 教学准备•教学工具:投影仪、黑板、白板、实验器材(磁场装置、导线等)。
•教学材料:教科书、PPT课件、实验手册。
二、教学过程1. 导入引入•引入问题:当你在一个有磁场的环境中运动时,会有什么变化?•引导学生思考:请大家动动脑筋,回想一下我们之前学过的内容,能否猜测一下会有怎样的变化?•提示答案:可能会产生一种力,这就是我们今天要学习的洛伦兹力。
2. 理论讲解•利用PPT课件,以简洁明了的方式讲解洛伦兹力的概念和计算方法。
•强调洛伦兹力的公式:F = qvBsinθ,解释其中各个符号的含义和单位。
•示意图:通过PPT展示示意图,帮助学生更好地理解洛伦兹力的方向和性质。
3. 理论巩固•以教材中的典型例题为基础,带领学生进行讲解和思考。
•提供一道例题给学生:一个速度为10 m/s的正电子在磁感应强度为0.5 T的磁场中运动,求它受到的洛伦兹力大小和方向。
•引导学生运用洛伦兹力的公式进行计算,解答例题。
•鼓励学生多思考,提出问题并积极参与讨论。
4. 实验探究•进行与洛伦兹力相关的实验,例如在磁场中放置导线,观察导线受力的情况。
•引导学生观察并记录实验现象,通过观测结果得出结论。
•着重讲解实验过程中的操作步骤和注意事项,确保学生能够正确进行实验。
5. 拓展应用•提供一些与洛伦兹力相关的应用案例,如电子在荧光屏上的运动、宇航员在太空中的行为等。
《洛伦兹力的应用》 讲义
《洛伦兹力的应用》讲义一、洛伦兹力的基本概念洛伦兹力是指运动电荷在磁场中所受到的力。
当电荷以速度 v 在磁感应强度为 B 的磁场中运动时,其所受洛伦兹力的大小为 F =qvBsinθ,其中 q 为电荷的电荷量,θ 为速度方向与磁场方向的夹角。
洛伦兹力的方向始终与电荷运动方向和磁场方向垂直,遵循左手定则。
左手定则的判断方法是:将左手伸展,让磁感线穿过掌心,四指指向正电荷运动的方向(或负电荷运动的反方向),那么大拇指所指的方向就是洛伦兹力的方向。
二、洛伦兹力的特点1、洛伦兹力始终与电荷的运动方向垂直,所以洛伦兹力永远不做功。
这意味着它只会改变电荷的运动方向,而不会改变电荷的速度大小。
2、洛伦兹力的大小与电荷的电荷量、速度大小、磁场强度以及速度方向与磁场方向的夹角有关。
当速度方向与磁场方向平行时,洛伦兹力为零;当速度方向与磁场方向垂直时,洛伦兹力最大。
三、洛伦兹力的应用领域1、质谱仪质谱仪是一种用于测量带电粒子质量和分析同位素的重要仪器。
其基本原理是利用电场加速带电粒子,然后让它们进入磁场中偏转。
在加速电场中,根据动能定理,qU = 1/2mv²,可求出粒子进入磁场时的速度 v =√(2qU/m) 。
在磁场中,粒子受到洛伦兹力而做圆周运动,qvB = mv²/r ,其中 r 为圆周运动的半径。
联立上述两个方程,可以得到粒子的质量 m = qB²r²/2U 。
通过测量粒子在磁场中的偏转半径 r 和加速电压 U ,就可以计算出粒子的质量。
2、回旋加速器回旋加速器是利用磁场使带电粒子做回旋运动,在回旋过程中多次被电场加速,从而获得高能量的装置。
带电粒子在磁场中做圆周运动的周期 T =2πm/qB ,与粒子的速度和半径无关。
这使得在交变电场的作用下,粒子能够不断地被加速。
当粒子的速度接近光速时,由于相对论效应,粒子的质量会增加,从而导致其回旋周期发生变化,限制了回旋加速器所能达到的最终能量。
粤教版选修3《研究洛伦兹力》说课稿
粤教版选修3《研究洛伦兹力》说课稿一、引言本节课的内容是《研究洛伦兹力》,属于粤教版选修3的内容。
本节课的主要目标是让学生了解洛伦兹力的概念和作用,并能够运用洛伦兹力的公式进行解题。
通过本节课的学习,学生可以深入理解电磁学中的电荷运动规律,并应用于实际问题的解决。
二、教学目标本节课的教学目标主要包括: 1. 知识目标:学生能够了解洛伦兹力的定义和公式,并能够应用公式解决与洛伦兹力相关的问题。
2. 能力目标:培养学生分析和解决物理问题的能力,学会运用洛伦兹力的公式进行推导和计算。
三、教学重点和难点1.教学重点:学生能够掌握洛伦兹力的公式和应用方法。
2.教学难点:学生能够灵活运用洛伦兹力的概念和公式解决实际问题。
四、教学准备1.教材:粤教版选修32.多媒体设备:电脑、投影仪等3.教学辅助工具:白板、黑板、彩色粉笔等五、教学过程1. 导入(5分钟)通过导入的方式,激发学生的学习兴趣,并通过提问引导学生回顾之前学过的内容,例如:什么是电荷?什么是磁场?2. 观察与实验(10分钟)通过实验或观察现象的方式,让学生直观感受洛伦兹力的作用。
例如,通过放电管、磁场和电荷的组合实验,观察电荷在磁场中的运动情况。
3. 概念讲解(15分钟)通过白板或黑板上的示意图,讲解洛伦兹力的概念。
解释洛伦兹力的方向和大小与电荷、磁场和速度的关系,引导学生理解洛伦兹力的物理意义。
4. 公式推导(20分钟)依据洛伦兹力的概念,通过推导引出洛伦兹力的公式。
首先,讲解电荷在磁场中受力的基本原理,然后通过数学推导,推导出洛伦兹力的公式。
同时,解释公式中各个符号的含义和单位。
5. 例题讲解(25分钟)选择几个典型的例题,进行详细解答。
通过例题的讲解,指导学生如何应用洛伦兹力的公式解决实际问题。
同时,注意讲解解题思路和注意事项。
6. 练习与讨论(25分钟)学生进行个别或小组练习,巩固所学的知识。
可以选择一些实际问题,让学生运用洛伦兹力的公式进行计算。
洛仑磁力教案
洛伦兹力1.洛伦兹力的大小和方向(1)洛伦兹力大小的计算公式:sin=;当v=,式中θ为v与B之间的夹角,当v与B垂直时,F qvBF qvBθ与B平行时,0F=,此时电荷不受洛伦兹力作用.(2)洛伦兹力的方向:F v B、、方向间的关系,用左手定则来判断.注意:四指指向为正电荷的运动方向或负电荷运动方向的反方向;洛伦兹力既垂直于B又垂直于v,即垂直于B与v决定的平面.(3)洛伦兹力的特征①洛伦兹力与电荷的运动状态有关.当0F=,即静止的电荷不受洛伦兹力.v=时,0②洛伦兹力始终与电荷的速度方向垂直,因此,洛伦兹力只改变运动电荷的速度方向,不对运动电荷做功,不改变运动电荷的速率和动能.2.洛伦兹力与安培力的关系(1)洛伦兹力是单个运动电荷受到的磁场力,而安培力是导体中所有定向移动的自由电荷所受洛伦兹力的宏观表现.(2)洛伦兹力永不做功,而安培力可以做功.3.洛伦兹力和电场力的比较知识点2 带电粒子在匀强磁场中的运动1.几个重要的关系式:①向心力公式:2v qvB m r =②轨道半径公式:mv r Bq=③周期公式:2m T Bq π=;频率12Bqf T mπ== ④角速度2qB T mπω==由此可见:A 、T 与v 及r 无关,只与B 及粒子的比荷有关; B 、荷质比qm相同的粒子在同样的匀强磁场中,T f 、和ω相同. 2.圆心的确定方法:①已知入射方向和出射方向:分别画出入射点和出射点的洛伦兹力方向,其延长线的交点即为圆心; ②已知入射方向和出射点:连接入射点和出射点,画出连线的中垂线,再画出入射点的洛伦兹力方向,中垂线和洛伦兹力方向的交点即为圆心. 3.半径的确定和计算:圆心找到以后,自然就有了半径(一般是利用粒子入、出磁场时的半径).半径的计算一般是利用几何知识,常用解三角形的方法及圆心角等于圆弧上弦切角的两倍等知识. 4.运动时间的确定:利用圆心角与弦切角的关系,或者是四边形内角和等于360︒计算出圆心角θ的大小,由公式360t T θ=可求出运动时间.有时也用弧长与线速度的比.如图所示:5.还应注意到:①速度的偏向角ϕ等于弧AB 所对的圆心角θ.②偏向角ϕ与弦切角α的关系为:180ϕ<︒,2ϕα=;180ϕ>︒,3602ϕα=︒-;③对称规律:A 、从同一直线边界射入的粒子,再从这一边射出时,速度与边界的夹角相等; B 、在圆形磁场区域内,沿径向射入的粒子,必沿径向射出. 试判断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.1.关于带电粒子所受洛仑兹力f、磁感应强度B和粒子速度v三者之间的关系,下列正确的是()A.f B v、、三者必定均相互垂直B.f必定垂直于B v、,但B不一定垂直vC.B必定垂直于f,但f不一定垂直于vD.v必定垂直于f,但f不一定垂直于B2.关于运动电荷和磁场的说法中,正确的是()A.运动电荷在某点不受洛仑兹力作用,这点的磁感应强度必为零B.电荷的运动方向、磁感应强度方向和电荷所受洛仑兹力的方向一定互相垂直C.电子射线由于受到垂直于它的磁场作用而偏转,这是因为洛仑兹力对电子做功的结果D.电荷与磁场力没有相对运动,电荷就一定不受磁场的作用力3.带电荷量为q+的粒子在匀强磁场中运动,下面说法中正确的是( )A.只要速度大小相同,所受洛伦兹力就相同B.如果把q-,且速度反向、大小不变,则洛伦兹力的大小不变+改为qC.洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直,磁场方向一定与电荷运动方向垂直D.粒子只受到洛伦兹力的作用,不可能做匀速直线运动4.在只受洛伦兹力的条件下,关于带电粒子在匀强磁场中运动,下列说法正确的有_______A.只要粒子的速度大小相同,带电量相同,粒子所受洛伦兹力大小就相同B.洛伦兹力只改变带电粒子的运动轨迹C.洛伦兹力始终与速度垂直,所以洛伦兹力不做功D.洛伦兹力始终与速度垂直,所以粒子在运动过程中的动能、动量保持不变5.电子以速度v垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,则()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6.带电粒子垂直匀强磁场方向运动时,会受到洛伦兹力的作用.下列表述正确的是()A.洛伦兹力对带电粒子做功B.洛伦兹力不改变带电粒子的动能C.洛伦兹力的大小与速度无关D.洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向7.有关电荷所受电场力和洛伦兹力的说法中,正确的是()A.电荷在磁场中一定受磁场力的作用B.电荷在电场中一定受电场力的作用C.电荷受电场力的方向与该处的电场方向一致D.电荷若受磁场力,则受力方向与该处的磁场方向垂直8.一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9.来自宇宙的电子流,以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点,则这些电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C.相对于预定点稍向西偏转D.相对于预定点稍向北偏转10.有一匀强磁场,磁感应强度大小为,方向由南指向北,如有一质子沿竖直向下的方向进入磁场,磁场作用在质子上的力为×10-14N,则质子射入时速度为多大将在磁场中向哪个方向偏转两个带电粒子以相同的速度垂直磁感线方向进入同一匀强磁场,两粒子质量之比为1:4,电荷量之比为1:2,则两带电粒子受洛伦兹力之比为()A.2:1 B.1:1 C.1:2 D.1:411.长直导线AB附近有一带电的小球,由绝缘丝线悬挂在M点,当AB中通以如图所示的恒定电流时,下列说法正确的是()A.小球受磁场力作用,方向与导线垂直指向纸里B.小球受磁场力作用,方向与导线垂直指向纸外C.小球受磁场力作用,方向与导线垂直向左D.小球不受磁场力作用12.电子束以一定的初速度沿轴线进入螺线管内,螺线管中通以方向随时间而周期性变化的电流,如图所示,则电子束在螺线管中做()A.匀速直线运动B.匀速圆周运动C.加速减速交替的运动D.来回振动13.如图所示,M 、N 为两条沿竖直方向放置的直导线其中有一条导线中通有恒定电流,另一条导线中无电流.一带电粒子在M 、N 两条直导线所在平面内运动,曲线ab 是该粒子的运动轨迹.带电粒子所受重力及空气阻力均可忽略不计.关于导线中的电流方向、粒子带电情况以及运动的方向,下列说法中可能正确的是( )A .M 中通有自上而下的恒定电流,带负电的粒子从a 点向b 点运动B .M 中通有自上而下的恒定电流,带正电的粒子从a 点向b 点运动C .N 中通有自上而下的恒定电流,带正电的粒子从b 点向a 点运动D .N 中通有自下而上的恒定电流,带负电的粒子从a 点向b 点运动14.在图中,单摆的摆线是绝缘的,长为l ,摆球带正电,单摆悬挂于O 点,当它摆过竖直线OC 时,便进入或离开一个匀强磁场,磁场的方向垂直于单摆的摆动平面,在摆角小于5°时,摆球来回摆动,下列说法中正确的是( )A .A 点和B 点处在同一个水平面上B .在A 点和B 点,摆线的拉力大小是相同的C .单摆的摆动周期gL T π2= D .单摆向右或向左摆过D 点时,摆线的拉力一样大15.如图,质量为m ,带电量为+q 的P 环套在水平放置的足够长的固定的粗糙绝缘杆上,整个装置放在方向垂直纸面向里的匀强磁场中,现给P 环一个水平向右的瞬时冲量I ,使环开始运动,则P 环运动后( )A .P 环克服摩擦力做的功一定为22I mB .P 环克服摩擦力做功可能为零C .P 环克服摩擦力做的功可能大于零而小于22I mD .P 环最终所受的合外力不一定为零16.如图所示,表面粗糙的斜面固定于地面上,并处于方向垂直纸面向外、强度为B 的匀强磁场中.质量为m 、带电量为+Q 的小滑块从斜面顶端由静止下滑.在滑块下滑的过程中,下列判断正确的是 A .滑块受到的摩擦力不变B .滑块到达地面时的动能与B 的大小无关C .滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下D .B 很大时,滑块可能静止于斜面上17如图所示,在00x y >>、的空间中有恒定的匀强磁场,磁感应强度方向垂直于xOy 平面向里,大小为B .现有一质量为m 、电荷量为q 的带电粒子,在x 轴上到原点的距离为0x 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 轴方向射出此磁场.不计重力影响,由这些条件可知:( )A .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历的时间D .以上三个判断都不对18.如图,abcd 为矩形匀强磁场区域,边长分别是ab H =,3bc H =,某带电粒子以速度v 从a 点沿ad 方向射入磁场,恰好从c 点射出磁场.求这个带电粒子通过磁场所用的时间.19.图中MN 表示真空室中垂直于纸面的平板,它的一侧有匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度大小为B .一带电粒子从平板上狭缝O 处以垂直于平板的初速v 射入磁场区域,最后到达平板上的P 点.已知B 、v 以及P 到O 的距离l ,不计重力,求此粒子的电荷e 与质量m 之比.20.一束电子(电荷量为e )以速度v 垂直射入磁感应强度为B 、宽度为d 的匀强磁场中,穿透磁场时,速度方向与电子原来的入射方向的夹角是30°,则 (1)电子的质量是多少 (2)穿过磁场的时间是多少21.一个负离子,质量为m ,电量大小为q ,以速率v 垂直于屏S 经过小孔O 射入存在着匀强磁场的真空室中,如图所示.磁感应强度B 的方向与离子的运动方向垂直,并垂直于图中纸面向里. (1)求离子进入磁场后到达屏S 上时的位置与O 点的距离.(2)如果离子进入磁场后经过时间t 到达位置P ,证明:直线OP 与离子入射方向之间的夹角θ跟t 的关系是2qB t mθ=.22.如图所示,一个带负电的粒子以速度v由坐标原点射入磁感应强度为B的匀强磁场中,速度方向与x轴、y 轴均成45°.已知该粒子电量为-q,质量为m,则该粒子通过x轴和y轴的坐标分别是多少23.一个质量为m电荷量为q的带电粒子从x轴上的P(a,0)点以速度v,沿与x正方向成60°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.求匀强磁场的磁感应强度B和射出点的坐标.。
北师大版《洛伦兹力》说课
北师大版《洛伦兹力》说课
《洛伦兹力》说课
——北师大版高中物理说课
一、说教材
(1)教材简析:
本课为高中物理北师大版第二册第二十章带电粒子在匀强磁场中的运动第一节洛仑兹力的第一课时。
本节的主要内容是什幺是洛仑兹力、洛伦兹力的方向判定和大小的计算。
它是在上一章磁场和安培力基础上,进一步形成新的知识点,又是带电粒子在磁场中运动的知识准备,在高考中占很重要的地位。
而通过本节学习,在掌握知识的基础上,还可以提高学生的分析、推理和推导能力,发展他们综合运用知识的能力。
(2)学情分析:
前面磁场和安培力的学习,是本课新知识学习的必备基础。
学生经过前面学习发展的空间想象能力是学习洛仑兹力方向的能力基础。
而本节还要应用电学中学过的电流强度的微观表达式,及电场力的知识;另外还要应用高一平衡状态知识。
对学生综合运用知识的能力要求很高。
(3)教学目标的制定:
(一)知识目标
1、知道什幺是洛仑兹力,理解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.....。
第14章第05节洛仑兹力教案01 人教版
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。
4.熟练地应用公式f=Bqv进行洛仑兹力大小的计算。
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。
3.洛仑兹力计算公式的推导是难点之一,这要从概念上讲解清楚。
三、教具感应圈、低压直流电荷(学生电源或蓄电池)、阴极射线管,蹄形永久磁铁、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?回答:有。
2.实验:演示电子束在磁场中的偏转,让同学注意当改变磁场时,电子束的偏转方向也随之改变。
(二)教学过程设计1.洛仑兹力(板书)通过上述实验,让学生思考:电子束在磁场中偏转的实验现象提示了什么?定义:磁场对运动电荷存在着力的作用,我们把它称做洛仑兹力。
2.洛仑兹力产生的条件(板书)通过实验,共同得出。
结论:电荷电量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)进一步观察电子束垂直进入磁场时的偏转,并改变磁场方向。
在黑板上作图表示,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。
结论:洛仑兹力的方向判断也遵循左手定则。
4.洛仑兹力的大小(板书)师生共同讨论得出。
提问:(1)如何用(单位体积内含的运动电荷数n,每个电荷电量为q,电荷的平均定向移动速率是v,导线的横截面积是S)n、q、v、S来表示通电导线中的电流强度I?教师画图点拨,学生自己讨论得出I=nqSv tQ ……① (2)如何从合力的观点出发用洛仑兹力f 来表达安培力F 的值?(当通电导线垂直于磁场时)教师点拨,学生自己讨论得出F=LIB=Nf ……②(N 为导线中电荷总数)(3)让学生自己根据上面二个式子推出一个运动电荷垂直于磁场方向运动时受到的洛仑兹力的大小。
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第五节《探究洛伦兹力》说课稿
高二物理备课组冯少辉
一、教材分析
本节课是沪科版高中物理教材选修3-1第五章《磁场与回旋加速器》的第五节内容。
高中物理课程标准对这一节要求是“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。
”这一节研究洛伦兹力是《磁场与回旋加速器》这章的重要内容,既是安培力的延续,又是后面学习带电粒子在磁场中运动的基础,是力学分析中重要部分。
掌握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。
二、教学目标
知识与技能:
1、知道什么是洛伦兹力,会判断洛伦兹力的方向;
2、知道洛伦兹力大小的推导过程;
3、会利用本节课学的知识简单解释电视显像管的工作原理。
过程与方法:
1、通过对安培力微观本质的猜测,培养学生的联想和猜测能力;
2、通过推导洛伦兹力的公式,培养学生的逻辑推理能力;
3、通过演示实验,培养学生的观察能力。
情感态度与价值观:
培养学生的科学思维和研究方法,引导学生观察、分析、推理能力通过实验,认识洛伦兹力。
三、教学重点、难点:
重点:洛伦兹力方向的判断方法和洛伦兹力大小计算。
难点:洛伦兹力计算公式的推导过程。
四、教法、学法分析
这节课主要采取讲授法、实验法、讨论法教学模式。
教学时采用事实引入、科学猜想、实验验证、推理判断、归纳总结相结合的方法。
以数学方法和实验为重要手段,同时辅以必要的多媒体手段,增强感性认识。
学生可通过观察电子束在磁场中的偏转情况研究洛伦兹力的方向,体验研究
物理学的实验方法。
对比安培力和洛伦兹力,从理论上导出洛伦兹力公式,认识科学探究方法的多样性。
观察动画视频,加深对微观世界的理解。
五、教学程序设计
1、创设情境——引入课题:
展示美丽的极光图片,观看神奇的极光短片。
请问这些美丽的极光一般出现在什么区域?(地球的南、北极地区)
极光是来自大气外的宇宙射线(即一束束高速带电粒子流)撞击大气中的粒子(氧、氮原子),使之电离发光。
从四面八方射向地球的带电粒子,只有南北两极附近的粒子可以到达地球,其余的粒子则由于受到地球磁场的作用运动方向发生了改变,无法到达地球。
带电粒子在地球磁场的作用下运动方向为什么会发生了改变?学生猜想:磁场对运动电荷有(无)作用力
验证:介绍阴极射线管原理;演示电子束在有磁场作用下发生偏转。
现象:在没有外磁场时,电子束是沿直线前进的,若把射线管放在蹄形磁铁的两极间,电子束运动的径迹发生了弯曲。
说明:运动电荷受到磁场的作用力-------洛伦兹力。
2、洛伦兹力的方向判断——左手定则
引导学生回忆如何用左手定则来判断安培力的方向,过渡到洛伦兹力方向的判断上。
先让学生进行判断,再通过演示实验进行验证。
用PPT课件演示f、V、B三者的方向关系。
注意:1)在应用左手定则时学生容易犯一个错误,将四指指向电荷运动方向而忘记了区分正负电荷,因此要强调左手定则中四指的方向是正电荷的方向。
2)电荷所受的洛伦兹力既垂直于磁场方向,又垂直于电荷运动方向。
即垂直于磁场方向和电荷运动方向所决定的平面。
讨论:洛伦兹力对在磁场中运动的带电粒子是否做功?(由于洛伦兹力始终垂直于电荷的运动方向,所以它对电荷不作功,不改变运动电荷的速率和动能,只能改变电荷的运动方向使之偏转。
)
3、洛伦兹力的大小(事实引入,公式推导,归纳总结)
两点事实:1、安培力是每一个运动电荷受洛伦兹力的合力。
2、建立导线
中电流的微观模型(多媒体手段辅助)。
公式推导(本节难点):理解电流微观表达式:I=nqvs (n:单位体积自由电荷数;q:每个自由电荷电荷量;v:电荷定向移动平均速率;s:导体横截面积。
)载流导线所受安培力:F=BIL (B与I垂直)F=(nqvs)BL=(nLs)qvB (nLs为这段导线含有的运动电荷数)
得f=qvB (电荷q所受的洛伦兹力)
归纳总结:电荷运动方向与磁场方向垂直时,洛伦兹力最大;电荷运动方向与磁场方向平行时,洛伦兹力为0;电荷运动方向与磁场方向成任意夹角时,洛伦兹力介于0和最大之间。
当v与B不垂直时,F=qvBsinθ (θ为v与B的夹角)。
4、洛伦兹力的实际应用
既然我们已经知道的洛伦兹力大小和方向的判断方法,请学生试着分析地磁场对宇宙射线的阻挡作用和极光为什么总是出现在两极?
(地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在赤道附近最强,两极地区最弱)。
同时可请两位学生分别扮演地球和从宇宙射来的带电粒子,模拟带电粒子在地磁场作用下的偏转情况。
电视显像管的工作原理:(1)原理:应用电子束磁偏转的道理。
(2)构造:由电子枪(阴极)、偏转线圈、荧光屏等组成,介绍各部分的作用。
按照课本“思考与讨论”,学生分组讨论,得出结论。
五、课堂小结
安培力是洛伦兹力的宏观表现,洛伦兹力是安培力微观表现。
洛伦兹力的方向:左手定则
洛伦兹力大小:电荷的运动方向与磁场方向垂直,F
洛
=qvB电荷的运动方向与
磁场方向平行,F
洛=0当v与B既不垂直,又不平行时,F
洛
=qvBsinθ
六、教学反思
本节从事实引入,使学生经历了科学猜想、实验验证、推理判断、归纳总结等过程,能从感性到理性对洛伦兹力进行了认识,思维、公式推导等能力都得到了锻炼和提升。
但学生对电流的模型的微观认识不足,可能导致在推导过程受到障碍,必须将模型简化并辅以多媒体手段。
同时,学生可能一时无法深入理解安培力与洛伦兹力的关系,也不理解为什么洛伦兹力不做功而安培力可以。
这些,在本节教学时先弱处理,需要在进一步的学习中再解释这个问题。