第一篇：運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的力教學(xué)設(shè)計(jì)

高中物理教學(xué)設(shè)計(jì)

選修3-1第三章第5節(jié)

《運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的力》

17號(hào)選手

2016年10月27日

教師格言：因材施教、教學(xué)相長(zhǎng)

第三章磁場(chǎng)

3.5 磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力

★新課標(biāo)要求

（一）知識(shí)與技能

1、知道什么是洛倫茲力。

2、利用左手定則會(huì)判斷洛倫茲力的方向。

3、知道洛倫茲力大小的推理過(guò)程。

4、掌握垂直進(jìn)入磁場(chǎng)方向的帶電粒子，受到洛倫茲力大小的計(jì)算。

5、理解洛倫茲力對(duì)電荷不做功。

6、了解電視機(jī)顯像管的工作原理。

（二）過(guò)程與方法

通過(guò)洛倫茲力大小的推導(dǎo)過(guò)程進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的分析推理能力。

（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀

讓學(xué)生認(rèn)真體會(huì)科學(xué)研究最基本的思維方法：“推理—假設(shè)—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證” ★教學(xué)重點(diǎn)

1、利用左手定則會(huì)判斷洛倫茲力的方向。

2、掌握垂直進(jìn)入磁場(chǎng)方向的帶電粒子，受到洛倫茲力大小的計(jì)算?！锝虒W(xué)難點(diǎn)

1、理解洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功。

2、洛倫茲力方向的判斷?！锝虒W(xué)方法

實(shí)驗(yàn)觀察法、講述法、分析推理法 ★教學(xué)用具：

電子射線管、電源、磁鐵、投影儀、投影片

一、引入新課 教師：讓全體同學(xué)

1,觀看東方衛(wèi)視的極光視頻，2、觀看磁場(chǎng)對(duì)示波器圖像的影響。

［演示實(shí)驗(yàn)］用陰極射線管研究磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用。如圖3.5-1 教師：說(shuō)明電子射線管的原理：

從陰極發(fā)射出來(lái)電子，在陰陽(yáng)兩極間的高壓作用下，使電子加速，形成電子束，轟擊到長(zhǎng)條形的熒光屏上激發(fā)出熒光，可以顯示電子束的運(yùn)動(dòng)軌跡。

學(xué)生：觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：在沒有外磁場(chǎng)時(shí)，電子束沿直線運(yùn)動(dòng)，將蹄形磁鐵靠近陰極射線管，發(fā)現(xiàn)電子束運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)生了彎曲。

學(xué)生分析得出結(jié)論：磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有作用。

二、進(jìn)行新課

1、洛倫茲力的方向

教師講述：通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受到的力叫安培力，電荷的定向移動(dòng)形成電流，運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的作用力稱為洛倫茲力，推理和猜想：安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，洛倫茲力是安培力的微觀本質(zhì) 問題：安培力的方向用左手定則判定，那么洛倫茲力的方向能不能也用左手定則來(lái)判定呢？

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：（投影）學(xué)生觀察

結(jié)論：洛倫茲力的方向也用左手定則來(lái)判定

左手定則：伸開左手，使大拇指跟其余四個(gè)手指垂直，并且都和手掌在一個(gè)平面內(nèi)，讓磁感線垂直穿入手心，并使伸開的四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向，那么，大拇指所指的方向就是運(yùn)動(dòng)的正電荷在磁場(chǎng)中所受洛倫茲力的方向。

如果運(yùn)動(dòng)的是負(fù)電荷，則四指指向負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方向，那么拇指所指的方向就是負(fù)電荷所受洛倫茲力的方向?；氐綄?dǎo)學(xué)案：

［投影片出示練習(xí)題］

（1）試判斷下圖中所示的帶電粒子剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受的洛倫茲力的方向。

甲乙丙丁

學(xué)生解答：

甲中正電荷所受的洛倫茲力方向向上； 乙中負(fù)電荷所受的洛倫茲力方向向上；

丙中正電荷所受的洛倫茲力方向垂直于紙面指向紙內(nèi)； 丁中負(fù)電荷所受的洛倫茲力的方向垂直于紙面指向紙外

2、洛倫茲力的大小

教師：現(xiàn)在我們來(lái)研究洛倫茲力的大小。

思考與討論：長(zhǎng)為L(zhǎng)、橫截面積為s的直導(dǎo)線，單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n，每個(gè)自由電荷的電荷量為q，自由電荷定向移動(dòng)的速率為v。這段通電導(dǎo)線垂直磁場(chǎng)方向放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。

①，求導(dǎo)線中自由電荷的總數(shù)和總電量？

N=SLn

Q=qN=qsLn

②、導(dǎo)線中的自由電荷以速度為V做定向運(yùn)動(dòng)形成電流。求自由電荷從導(dǎo)線一端運(yùn)動(dòng)到另一端的時(shí)間？通過(guò)導(dǎo)線的電流？

Lt=V?=Q=nqvst③、求導(dǎo)線受到的安培力大??？根據(jù)F=Nf,求出導(dǎo)線中每個(gè)自由電荷受到的洛倫茲力f？

F=B?L=B(nqvs)L=BNqvf=F=qvBN

結(jié)論：洛倫茲力的大小

① 當(dāng) v⊥B 時(shí),f = qvB

② 當(dāng) v∥B(V=0)時(shí)，f = 0

（電荷不受洛侖茲力作用）

③ 當(dāng)v與B之間有一定夾角θ時(shí)，f = q v B sin θ

思考與討論：圖為地磁場(chǎng)的分布圖，地磁場(chǎng)對(duì)直射地球的宇宙射線的阻擋作用在赤道和兩極哪里強(qiáng)？

地磁場(chǎng)對(duì)直射地球的宇宙射線的阻擋作用在赤道附近最強(qiáng)，兩極地區(qū)最弱 思考：你能解釋為什么極光只在兩極出現(xiàn)了嗎？ 學(xué)生用左手定則解釋

3.洛倫茲力的特點(diǎn)

（1）、洛倫茲力的方向既垂直于磁場(chǎng)方向，又垂直于速度方向，即垂直于磁場(chǎng)和速度所組成的平面。

（2）、洛倫茲力對(duì)電荷不做功，即不改變速度的大小，只改變速度的方向。

4、電視機(jī)顯像管的工作原理 思考與討論：

1）．若要使電子束在水平方向偏離中心，打在熒光屏上的Ａ點(diǎn)，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)該沿什么方向？

2）．若要使電子束打在Ｂ點(diǎn)，磁場(chǎng)應(yīng)該沿什么方向？

3）．若要使電子束打在熒光屏上的位置由Ｂ逐漸向Ａ點(diǎn)移動(dòng)，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)該怎樣變化？

演示自制動(dòng)畫：幫助學(xué)生了解電視機(jī)顯像管工作原理

小結(jié)：

1、洛倫茲力的方向

2、洛倫茲力的大小

3、洛倫茲力的特點(diǎn)

4、電視機(jī)顯像管的工作原理

三、課后練習(xí)

四、板書設(shè)計(jì)

運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的力—洛倫茲力

1、洛倫茲力的方向：用左手定則判定

2、洛倫茲力的大?。?① 當(dāng) v⊥B 時(shí),f = qvB

② 當(dāng) v∥B(V=0)時(shí)，f = 0

（電荷不受洛侖茲力作用）

③ 當(dāng)v與B之間有一定夾角θ時(shí)，f = q v B sin θ

3、洛倫茲力的特點(diǎn)：洛倫茲力的方向既垂直于磁場(chǎng)方向，又垂直于速度方向，洛倫茲力不做功

4、電視機(jī)顯像管的工作原理

五、教學(xué)反思

投影片出示練習(xí)題：

練習(xí)

1、電子的速率v=3×106 m/s，垂直射入B=0.10 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，它受到的洛倫茲力是多大？

學(xué)生分析求解，教師巡回指導(dǎo)：

f=qvB=1.60×10-19×3×106×0.10=4.8×10-14 N 練習(xí)

2、來(lái)自宇宙的質(zhì)子流，以與地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一點(diǎn)，則這些質(zhì)子在進(jìn)入地球周圍的空間時(shí)，將_______ A．豎直向下沿直線射向地面 C．相對(duì)于預(yù)定點(diǎn)稍向西偏轉(zhuǎn)

B．相對(duì)于預(yù)定地面向東偏轉(zhuǎn) D．相對(duì)于預(yù)定點(diǎn)稍向北偏轉(zhuǎn)

學(xué)生分析解答：B。地球表面地磁場(chǎng)方向由南向北，質(zhì)子是氫原子核帶正電，根據(jù)左手定則可判定，質(zhì)子自赤道上空豎直下落過(guò)程中受洛倫茲力方向向東。

2、電視顯像管的工作原理

教師：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材相關(guān)內(nèi)容，思考并回答問題。電子束是怎樣實(shí)現(xiàn)偏轉(zhuǎn)的？ 在圖3.5－4中，如圖所示：

（1）要是電子打在A點(diǎn)，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)該沿什么方向？（2）要是電子打在B點(diǎn)，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)該沿什么方向？

（3）要是電子打從A點(diǎn)向B點(diǎn)逐漸移動(dòng)，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)該怎樣變化？ 學(xué)生：思考并回答問題：

（1）要是電子打在A點(diǎn)，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)該垂直紙面向外（2）要是電子打在B點(diǎn)，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)該垂直紙面向里

（3）要是電子打從A點(diǎn)向B點(diǎn)逐漸移動(dòng)，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)該先垂直紙面向外并逐漸減小，然后垂直紙面向里并逐漸增大。

教師：電子打在熒光屏上只能有一個(gè)亮點(diǎn)，為什么整個(gè)熒光屏都能發(fā)光能？ 學(xué)生閱讀教材，進(jìn)一步了解顯像管的工作過(guò)程。

（三）課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng)

教師活動(dòng)：讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請(qǐng)一個(gè)同學(xué)到黑板上總結(jié)，其他同學(xué)在筆記本上總結(jié)，然后請(qǐng)同學(xué)評(píng)價(jià)黑板上的小結(jié)內(nèi)容。

學(xué)生活動(dòng)：認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容，并把自己這節(jié)課的體會(huì)寫下來(lái)、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié)，看誰(shuí)的更好，好在什么地方。

點(diǎn)評(píng)：總結(jié)課堂內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力。

教師要放開，讓學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容，允許內(nèi)容的順序不同，從而構(gòu)建他們自己的知識(shí)框架。

（四）實(shí)例探究 ☆洛倫茲力的方向

【例1】關(guān)于帶電粒子所受洛倫茲力F和磁感應(yīng)強(qiáng)度B及粒子速度v三者之間的關(guān)系，下列說(shuō)法中正確的是

A．F、B、v三者必定均保持垂直

B．F必定垂直于B、v，但B不一定垂直于v C．B必定垂直于F、v，但F不一定垂直于v D．v必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B 解析：根據(jù)左手定則，洛倫茲力垂直于B，也垂直于v，垂直于B與v所決定的平面，但B與v不一定垂直.答案：B 【例2】如圖所示的是磁感應(yīng)強(qiáng)度B、正電荷速度v和磁場(chǎng)對(duì)電荷的作用力F三者方向的相互關(guān)系圖（其中B垂直于F與v決定的平面，B、F、v兩兩垂直）。其中正確的是

答案：D ☆洛倫茲力的大小

【例3】如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向水平向里，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向豎直向下，有一正離子恰能沿直線從左向右水平飛越此區(qū)域。則

Bv+E

A．若電子從右向左飛入，電子也沿直線運(yùn)動(dòng) B．若電子從右向左飛入，電子將向上偏轉(zhuǎn) C．若電子從右向左飛入，電子將向下偏轉(zhuǎn) D．若電子從左向右飛入，電子也沿直線運(yùn)動(dòng)

解析：若電子從右向左飛入，電場(chǎng)力向上，洛倫茲力也向上，所以上偏，B正確；若電子從左向右飛入，電場(chǎng)力向上，洛倫茲力向下。由題意，對(duì)正電荷qE=Bqv，與q無(wú)關(guān)，所以對(duì)電子二者也相等，所以電子從左向右飛，做勻速直線運(yùn)動(dòng).答案：BD 【例4】一個(gè)長(zhǎng)螺線管中通有電流，把一個(gè)帶電粒子沿中軸線方向射入（若不計(jì)重力影響），粒子將在管中

A．做圓周運(yùn)動(dòng)

B．沿軸線來(lái)回運(yùn)動(dòng) D．做勻速直線運(yùn)動(dòng) C．做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

解析：通電長(zhǎng)螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)方向始終與中軸線平行，帶電粒子沿磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，不受洛倫茲力，所以一直保持原運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，正確答案是D。

答案：D ★課余作業(yè)

完成P103“問題與練習(xí)”第1、2、5題。書面完成第3、4題?！锝虒W(xué)體會(huì)

思維方法是解決問題的靈魂，是物理教學(xué)的根本；親自實(shí)踐參與知識(shí)的發(fā)現(xiàn)過(guò)程是培養(yǎng)學(xué)生能力的關(guān)鍵，離開了思維方法和實(shí)踐活動(dòng)，物理教學(xué)就成了無(wú)源之水、無(wú)本之木。學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)就成了鏡中花，水中月。

（2）電流是如何形成的？ 學(xué)生：電荷的定向移動(dòng)形成電流。

教師：磁場(chǎng)對(duì)電流有力的作用，電流是由電荷的定向移動(dòng)形成的，大家會(huì)想到什么？

學(xué)生：這個(gè)力可能是作用在運(yùn)動(dòng)電荷上的，而安培力是作用在運(yùn)動(dòng)電荷上的力的宏觀表現(xiàn)。

第二篇：運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的力教學(xué)設(shè)計(jì)

《運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的力》教學(xué)設(shè)計(jì)

【教學(xué)設(shè)計(jì)思路】

普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書物理選修3—1第三章第五節(jié)《運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的力》既是安培力知識(shí)的延續(xù)，又是下一節(jié)《帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)》的鋪墊。高二的學(xué)生已具有一定的觀察能力和邏輯推理能力，對(duì)現(xiàn)象──猜想──理論推導(dǎo)──實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等科學(xué)研究方法有一定的基礎(chǔ)，本節(jié)課通過(guò)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)各種問題情景、引導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，促進(jìn)學(xué)生思維。學(xué)生通過(guò)討論，體驗(yàn)科學(xué)探究的方法和過(guò)程，對(duì)物理知識(shí)能有進(jìn)一步的理解，從而把傳授知識(shí)與能力的培養(yǎng)有機(jī)的結(jié)合在一起，讓學(xué)生掌握分析研究物理的基本方法與技能，為日后的學(xué)習(xí)及進(jìn)行其它問題探究奠定基礎(chǔ)。

【教學(xué)目標(biāo)】

1．知識(shí)與技能：

①知道什么是洛倫茲力，會(huì)判斷洛倫茲力的方向；

②知道洛倫茲力大小的推導(dǎo)過(guò)程；

③會(huì)利用本節(jié)課學(xué)的知識(shí)簡(jiǎn)單解釋電視顯像管的工作原理。

2．過(guò)程與方法：

①通過(guò)對(duì)安培力微觀本質(zhì)的猜測(cè)，培養(yǎng)學(xué)生的聯(lián)想和猜測(cè)能力；

②通過(guò)推導(dǎo)洛倫茲力的公式，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力；

③通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。

3．情感態(tài)度與價(jià)值觀：

培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和研究方法，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、分析、推理能力。激發(fā)學(xué)生熱愛學(xué)習(xí)、探索宇宙的欲望。

【教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)】

重點(diǎn)：洛倫茲力方向的判斷方法和洛倫茲力大小計(jì)算。

難點(diǎn)：洛倫茲力計(jì)算公式的推導(dǎo)過(guò)程。

【實(shí)驗(yàn)器材及教學(xué)媒體的選擇與使用】

陰極射線管、多媒體投影系統(tǒng)

【教學(xué)方法】

講授法、實(shí)驗(yàn)法、討論法。

【教學(xué)過(guò)程】

引入新課：

觀看神奇的極光短片。

請(qǐng)問這些美麗的極光一般出現(xiàn)在什么區(qū)域？（地球的南、北極地區(qū)）

簡(jiǎn)單介紹極光，并提出疑問：運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中是否受到力作用？是什么力？方向如何？大小如何？帶著一些列的疑問我們走進(jìn)課堂。

出示教學(xué)目標(biāo)

復(fù)習(xí)提問：

1、安培力的大小和方向。

2、電流是怎樣形成的？它的微觀表達(dá)式是什么？（式中各量的意義）。

一、探究：運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中是否受到力的作用？

1、現(xiàn)象：極光短片

2、猜想：受力？不受力？

3、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：

（1）陰極射線管介紹：燈絲加熱放出電子，電子在加速電場(chǎng)的作用下高速運(yùn)動(dòng)形成的電子流。電子轟擊到“7”字型長(zhǎng)條的熒光屏上，激發(fā)熒光，顯示電子束的運(yùn)動(dòng)軌跡。

（2）演示：

①在沒有外磁場(chǎng)時(shí)，電子束沿直線運(yùn)動(dòng)

提問：電子束的直線運(yùn)動(dòng)說(shuō)明了什么？

電子不受力的作用。

②將蹄形磁鐵靠近電子射線管，發(fā)現(xiàn)電子束運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。

提問：電子束的偏轉(zhuǎn)說(shuō)明了什么？

電子受到力的作用。

4、結(jié)論：磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用，猜想成立。

磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用叫洛倫茲力。之所以叫洛倫茲力是為了紀(jì)念荷蘭物理學(xué)家洛倫茲。

洛倫茲力既然是一個(gè)力，那我們應(yīng)該研究它的什么呢？

方向、大小。

二、探究洛倫茲力的方向

1． 問題： 洛倫茲力方向如何判斷？

2． 猜想：左手定則？右手定則？

3． 理論分析：引導(dǎo)學(xué)生思考安培力與洛倫茲力之間的關(guān)系：

電流是由定向運(yùn)動(dòng)的電荷所形成的，安培力是作用在運(yùn)動(dòng)電荷上的力（洛倫茲力）的宏觀表現(xiàn)

4． 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

再次觀看演示實(shí)驗(yàn)，改變磁場(chǎng)方向，分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生猜想洛倫茲力的方向跟什么因素有關(guān)？

2．。

提出猜想：洛倫茲力的方向可能可以用左手定則判定

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：進(jìn)一步觀察電子束垂直進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)，并改變磁場(chǎng)方向。在黑板上作圖表示，驗(yàn)證洛倫茲力的方向是否可以用左手定則判定。

設(shè)計(jì)思想：體現(xiàn)物理是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，科學(xué)實(shí)驗(yàn)是揭示自然規(guī)律的重要方法和手段。培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究最基本的思維方法：分析推理──猜想──實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證──得出結(jié)論。

引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)洛倫茲力的方向的判斷──左手定則的具體內(nèi)容：

伸開左手，使大拇指和其余四指垂直且處于同一平面內(nèi)，把手放入磁場(chǎng)中，讓磁感線穿入手心，若四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向，那么拇指所指的方向就是正電荷所受洛倫茲力的方向，若四指指向是負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方向，那么拇指所指的方向就是負(fù)電荷所受洛倫茲力的方向。

（強(qiáng)調(diào)：四指指向是負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方向）

三、洛倫茲力大小的探究

安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，兩者方向判斷方法相同，大小是否也存在某種聯(lián)系？能否通過(guò)電流受到的安培力導(dǎo)出運(yùn)動(dòng)電荷受到的洛倫茲力的大小呢？

點(diǎn)撥學(xué)生：建立物理模型，注意分析問題情景的關(guān)鍵點(diǎn)。

問題情景：設(shè)有一段橫截面積為S的通電導(dǎo)線，單位體積中含有的自由電荷數(shù)為n，每個(gè)自由電荷的電荷量為q，定向移動(dòng)的平均速率為v，取時(shí)間t內(nèi)電荷經(jīng)過(guò)的長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)的導(dǎo)體為研究對(duì)象（應(yīng)先建立物理模型（教材圖3．5—3），再循序漸進(jìn)有條理地推導(dǎo)，這一個(gè)過(guò)程可放手讓學(xué)生完成，體現(xiàn)學(xué)習(xí)的自主性。）

1．在時(shí)間t內(nèi)的通過(guò)截面的粒子數(shù)為多少？（N=nvSt）

2．算出q與電流I的關(guān)系？（I=nqvS）

3．導(dǎo)線垂直于磁場(chǎng)方向放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)線受到的安培力有多大？（F安=BIL）

4．安培力F安可以看做是作用在每個(gè)運(yùn)動(dòng)電荷上的洛倫茲力F的合力，則每個(gè)電荷所受的洛倫茲力多大？（F洛=qvB）

設(shè)計(jì)思想：這是本課的難點(diǎn)，結(jié)合教材中的思考與討論、根據(jù)學(xué)生的認(rèn)識(shí)規(guī)律將復(fù)雜問題簡(jiǎn)單化，設(shè)置四個(gè)小問題讓學(xué)生依次去探究，這樣就為生學(xué)生提供解決問題的邏輯線索，降低解決問題的難度，鍛煉學(xué)生的邏輯推理能力。在推理過(guò)程中，滲透宏觀世界與微觀世界的聯(lián)系，以及解決物理問題的一種思想（通過(guò)設(shè)置一些中間量，最后將其消掉得出我們所需要的結(jié)論）。

（巡視學(xué)生推導(dǎo)情況并進(jìn)行根據(jù)實(shí)際情況，進(jìn)行個(gè)別指導(dǎo)點(diǎn)評(píng)學(xué)生的成果，并進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生分析結(jié)論）

提問：該公式F洛=qvB的適用條件是什么？（電荷的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向垂直）

當(dāng)v∥B時(shí)，F(xiàn)洛=0（類比安培力，B∥L時(shí)F安=0）

學(xué)生思維發(fā)散：當(dāng)v與B既不垂直，又不平行時(shí)，洛倫茲力的大小又如何求？

（處理方法類比安培力：將磁感強(qiáng)度或速度分解，設(shè)當(dāng)粒子運(yùn)動(dòng)方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向成θ時(shí)，F(xiàn)洛=qvBsinθ。此問題教學(xué)大綱不做要求，有興趣的同學(xué)課下再探討。）

設(shè)計(jì)思想：將安培力和洛倫茲力的大小關(guān)系作比，既能自然地推倒出洛倫茲力的大小問題，又能將洛倫茲力和安培力的處理方法有效統(tǒng)一，提高教學(xué)效率。

四、洛倫茲力的實(shí)際應(yīng)用

理論來(lái)自于實(shí)踐，更要服務(wù)于實(shí)踐。

1．既然我們已經(jīng)知道的洛倫茲力大小和方向的判斷方法，請(qǐng)學(xué)生試著分析地磁場(chǎng)對(duì)宇宙射線的阻擋作用和極光為什么總是出現(xiàn)在兩極？

（地磁場(chǎng)對(duì)直射地球的宇宙射線的阻擋作用在赤道附近最強(qiáng)，兩極地區(qū)最弱）。

同時(shí)可請(qǐng)兩位學(xué)生分別扮演地球和從宇宙射來(lái)的帶電粒子，模擬帶電粒子在地磁場(chǎng)作用下的偏轉(zhuǎn)情況。

設(shè)計(jì)思想：聯(lián)系實(shí)際，照應(yīng)開頭。學(xué)生的角色扮演一方面可活躍課堂氣氛，另一方面有利于學(xué)生的空間判斷能力的培養(yǎng)。

2．電視顯像管的工作原理

（1）原理：應(yīng)用電子束磁偏轉(zhuǎn)的道理。

（2）構(gòu)造：由電子槍（陰極）、偏轉(zhuǎn)線圈、熒光屏等組成，介紹各部分的作用。按照課本“思考與討論”，學(xué)生分組討論，得出結(jié)論。

設(shè)計(jì)思想：學(xué)生分組討論電視顯像管的工作情況，即是對(duì)磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用的一種具體應(yīng)用，也能讓學(xué)生與課本、學(xué)生與學(xué)生間充分對(duì)話，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)和總結(jié)規(guī)律的能力。

【課堂小結(jié)】

（讓學(xué)生去總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容）

安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，洛倫茲力是安培力微觀表現(xiàn)。

洛倫茲力的方向：左手定則

洛倫茲力大?。弘姾傻倪\(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向垂直，F(xiàn)洛=qvB

電荷的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行，F(xiàn)洛=0

當(dāng)v與B既不垂直，又不平行時(shí)，F(xiàn)洛=qvBsinθ

【課外探究，發(fā)散思維】

讓學(xué)生根據(jù)所本節(jié)所學(xué)的知識(shí)去探究生活和科技中還有哪些應(yīng)用洛倫茲力的例子，課后進(jìn)行交流。這樣設(shè)計(jì)可以增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，開闊學(xué)生的視野，使學(xué)生的思維得到發(fā)散。

【教學(xué)反思】

1．教學(xué)各項(xiàng)目標(biāo)基本完成。

2．現(xiàn)象——分析推理──猜想──實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證──得出結(jié)論是科學(xué)研究最基本的思維方法，要給學(xué)生更多的思維空間，探究層次還可深入些。

3．課堂處理過(guò)程要注意關(guān)鍵位置的引導(dǎo)，還應(yīng)更關(guān)注學(xué)生的個(gè)體差異。

4．在今后教學(xué)中多設(shè)置探究題目，讓學(xué)生探究得出結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，提高教學(xué)效率。

第三篇：運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的力——說(shuō)課稿

《運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的力》說(shuō)課稿

一.說(shuō)教材分析

1.物理學(xué)體系中本章是經(jīng)典電磁學(xué)理論的基本內(nèi)容，而本節(jié)課是安培力的延續(xù)，又是后面學(xué)習(xí)帶電體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)，反應(yīng)磁場(chǎng)和運(yùn)動(dòng)電荷的相互作用，是學(xué)生后面了解現(xiàn)代科技回旋加速器，質(zhì)譜儀，磁流體發(fā)電機(jī)等的基礎(chǔ)，還是力、電、磁綜合問題分析中重要的一部分。從新課程改革以來(lái)，幾乎每年高考都有涉及洛侖茲力的計(jì)算大題，由此，足以說(shuō)明其重要性。

2.教材結(jié)構(gòu)：分三部分首先通過(guò)觀察演示實(shí)驗(yàn)，討論洛倫茲力的方向，這一部分是學(xué)生的一個(gè)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)。然后將安培力看作是大量運(yùn)動(dòng)電荷所受洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，通過(guò)安培力公式導(dǎo)出洛倫茲力的公式，這一部分是學(xué)生的一個(gè)理論探究活動(dòng)。最后，研究帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，這一部分是學(xué)生的一個(gè)理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的探究活動(dòng)。

教材的這種安排，符合了新課程標(biāo)準(zhǔn)，起到了承上啟下的作用，使物理學(xué)習(xí)能連續(xù)進(jìn)行；符合學(xué)生的發(fā)展的要求；體現(xiàn)了教材重視課堂教學(xué)中的師生互動(dòng)，學(xué)生自覺參與活動(dòng)和學(xué)生合作探究的新課程教學(xué)理念。

二.說(shuō)學(xué)情分析

1.知識(shí)與能力基礎(chǔ)

學(xué)生已具備力學(xué)、電磁學(xué)相關(guān)知識(shí)，學(xué)習(xí)完磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線作用即安培力。并且也熟悉一直以來(lái)物理學(xué)的“提出問題—猜想假設(shè)—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證”的科學(xué)探究方法。而且高二的學(xué)生已經(jīng)有了一定的觀察、分析、推理能力及空間想象能力，是學(xué)習(xí)洛侖茲力的能力基礎(chǔ)

2.思維障礙

對(duì)微觀粒子具體運(yùn)動(dòng)形態(tài)模糊不清，容易導(dǎo)致洛倫茲力大小學(xué)習(xí)過(guò)程產(chǎn)生困難。

三.說(shuō)教學(xué)目標(biāo)：

知識(shí)與技能：

1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)洛倫茲力，理解洛倫茲力跟安培力之間的關(guān)系。會(huì)判斷洛倫茲力的方向。

2.了解洛侖茲力公式的推導(dǎo)，會(huì)計(jì)算洛倫茲力的大小。

3.會(huì)運(yùn)用洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功分析帶電粒子垂直進(jìn)入磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，并能推導(dǎo)其半徑和周期。

過(guò)程與方法：

1.觀看“神奇的極光”幻燈片，復(fù)習(xí)安培力，從微觀的角度分析猜想磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)的電荷有洛侖茲力的作用。分析討論形成洛倫茲力的概念。

2.通過(guò)觀察陰極射線管中電子束在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)探究洛倫茲力的方向，總結(jié)歸納出左手定則，體驗(yàn)研究物理學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法。

3.利用多媒體課件對(duì)比安培力和洛倫茲力，建立電流的微觀模型，導(dǎo)出洛倫茲力公式，認(rèn)識(shí)科學(xué)探究方法的多樣性。

4.分析論證、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，探究微觀帶電粒子垂直射入磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)及其規(guī)律。提高學(xué)生的分析探究能力。

情感態(tài)度與價(jià)值觀：

1.由實(shí)驗(yàn)觀察得知洛倫茲力的存在及洛倫茲力方向判定，培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。

2.由建立模型推導(dǎo)得出洛倫茲力大小的公式，養(yǎng)成嚴(yán)密推理的科學(xué)作風(fēng)。

3.由推理分析、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證微觀帶電粒子垂直射入磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)及其規(guī)律，提高學(xué)生的分析探究能力，樹立科學(xué)思想。

教學(xué)目標(biāo)依據(jù)：依據(jù)高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)。

重點(diǎn)、難點(diǎn)分析：

1．重點(diǎn)：⑴、安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)；

⑵、根據(jù)F洛、V、B三者的方向關(guān)系，會(huì)判斷洛倫茲力方向；

⑶、會(huì)計(jì)算洛倫茲力大小。

重點(diǎn)依據(jù)：掌握了以上兩點(diǎn)，才能全面深刻地認(rèn)識(shí)洛倫茲力，是后面了解現(xiàn)代科技回旋加速器，質(zhì)譜儀，磁流體發(fā)電機(jī)等的基礎(chǔ)，是力、電、磁綜合問題學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。

2．難點(diǎn)：⑴、洛倫茲力公式的推導(dǎo)；

⑵、微觀帶電粒子垂直射入磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)及其規(guī)律。

難點(diǎn)依據(jù)：洛倫茲力探究學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生從宏觀到微觀是難點(diǎn)，運(yùn)用已有知識(shí)推理分析問題其能力要求較高。

四.說(shuō)教法、學(xué)法

在教學(xué)中以實(shí)驗(yàn)探究方法為主，輔之講授法、演示法、討論法等多種教學(xué)方法，教學(xué)中注重啟發(fā)學(xué)生的思維，培養(yǎng)學(xué)生間協(xié)作精神，加強(qiáng)師生間的雙向活動(dòng)。

五.說(shuō)教學(xué)過(guò)程

探究一：洛侖茲力

1、新課引入（提出問題--猜想假設(shè)--實(shí)驗(yàn)觀察）

推理：觀賞了美麗、神奇的極光照片，從英國(guó)科學(xué)雜志《自然》2002粘4月11日刊登論文講述了地磁場(chǎng)日益嚴(yán)重的弱化，導(dǎo)致一些人造衛(wèi)星出現(xiàn)電子故障，引起科學(xué)界對(duì)這個(gè)問題的普遍關(guān)注。在領(lǐng)略奇妙物理現(xiàn)象的同時(shí)，引發(fā)對(duì)環(huán)境思考，體會(huì)地球的和諧與脆弱，激發(fā)保護(hù)環(huán)境意識(shí)。情景史料引入，引人入勝。

實(shí)驗(yàn)探究一：提出問題—猜想假設(shè)—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

①當(dāng)一段直導(dǎo)線垂直放置在磁場(chǎng)中時(shí)不受安培力的作用，當(dāng)直導(dǎo)線垂直與磁場(chǎng)方向并且通上電流以后有最大安培力的作用，電流在磁場(chǎng)中受到安培力作用。

②電流是怎樣形成？

③磁場(chǎng)對(duì)這些運(yùn)動(dòng)著的電荷是否也有作用力？

學(xué)生猜想：磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有（無(wú)）作用力 驗(yàn)證：演示實(shí)驗(yàn)—射線管（激起求知欲好奇心）

現(xiàn)象：在沒有外磁場(chǎng)時(shí)，電子束是沿直線前進(jìn)的，若把射線管放在磁鐵的磁場(chǎng)中，電子束運(yùn)動(dòng)的徑跡發(fā)生了彎曲。

說(shuō)明：運(yùn)動(dòng)電荷受到磁場(chǎng)的作用力-------洛倫茲力。介紹陰極射線管：

從陰極發(fā)射出來(lái)的電子，在陰陽(yáng)兩極間的高壓作用下，使其加速，形成電子束，轟擊到真空管中的惰性氣體，使惰性氣體發(fā)光，可以顯示電子束的運(yùn)動(dòng)軌跡。

（1）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：在沒有外加磁場(chǎng)時(shí)，電子束沿直線運(yùn)動(dòng)；如果把射線管放在蹄形磁體的兩極間，熒光屏上顯示的電子束運(yùn)動(dòng)的徑跡發(fā)生了彎曲。通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)“陰極射線在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)”讓學(xué)生確信洛倫茲力的存在，發(fā)現(xiàn)洛倫茲力的方向與磁場(chǎng)方向和電荷的運(yùn)動(dòng)方向都有關(guān)系，推斷洛倫茲力的方向可以依照左手定則來(lái)判斷。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：運(yùn)動(dòng)電荷確實(shí)受到了磁場(chǎng)力的作用。

（板書）：

一、洛倫茲力——物理上把磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力叫做洛倫茲力。概念的強(qiáng)調(diào)有助于學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn) 的科學(xué)態(tài)度

荷蘭物理學(xué)家，他是電子論的創(chuàng)始人、相對(duì)論中洛倫茲變換的建立者，并因在原子物理中的重要貢獻(xiàn)（塞曼效應(yīng)）獲得第二屆（1902年）諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。被愛因斯坦稱為“我們時(shí)代最偉大，最高尚的人”。

探究二：洛侖茲力方向（提出問題--猜想假設(shè)--實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證—總結(jié)練習(xí)）

提出問題：我們回顧一下電流形成和電流方向的規(guī)定；安培力方向的判定方法：左手定則。根據(jù)上面實(shí)驗(yàn)的一束電子流在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)情況，洛倫茲力又是安培力的微觀表示，你能否分析得到一個(gè)判斷洛侖茲力方向的方法呢？ 猜想假設(shè)：磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力實(shí)質(zhì)上就是磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷作用力。也就是說(shuō)洛倫茲力可能與電荷的運(yùn)動(dòng)方向、磁場(chǎng)方向有關(guān)。安培力的方向用左手定則來(lái)判斷，洛倫茲力是否也可以采用同樣方法。

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：觀察陰極射線的電子流在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，先判斷電流的方向，用左手定則判斷安培力的方向，推斷得到電子的受力方向。由學(xué)生交流自己的判斷方法?？偨Y(jié)練習(xí)：今天同學(xué)們共同研究得出洛侖茲力方向使用左手可以判定，總結(jié)剛才左手判斷的方法，就是左手定則，練習(xí)教材課后題。

通過(guò)練習(xí)提醒學(xué)生注意：電荷所受的洛倫茲力既垂直于磁場(chǎng)方向，又垂直于電荷運(yùn)動(dòng)方向。即垂直于磁場(chǎng)方向和電荷運(yùn)動(dòng)方向所決定的平面。若不垂直怎樣，設(shè)疑引思考。

探究三：洛侖茲力大小（建立模型—小組討論—得出結(jié)論）建立模型：以上的我們討論了洛侖茲力的方向跟磁場(chǎng)方向和運(yùn)動(dòng)電荷的速度方向有關(guān)。那么洛侖茲力的大小與那些因素有關(guān)呢？

小組討論：安培力是洛侖茲力的宏觀表現(xiàn)，要確定洛侖茲力大小，首先要從微觀角度上分析確定電流強(qiáng)度大小。

根據(jù)以前學(xué)習(xí)的知識(shí)，同學(xué)們回憶一下：在t秒內(nèi)有多少個(gè)電荷通過(guò)導(dǎo)體某一截面？電流強(qiáng)度的微觀表達(dá)式是什么？

電流微觀表達(dá)式：I=nqvs(n:單位體積自由電荷數(shù)；q:每個(gè)自由電荷電荷量；v:電荷定向移動(dòng)平均速率；s:導(dǎo)體橫截面積。)載流導(dǎo)線所受安培力：F=BIL（B與I垂直）

F=(nqvs)BL=(nLs)qvB(nLs為這段導(dǎo)線含有的運(yùn)動(dòng)電荷數(shù))得F洛=qvB(電荷q所受的洛倫茲力)得出結(jié)論：F洛=qvB（B⊥V時(shí)）F洛=0（B∥V時(shí)）

探究四：研究帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)(引導(dǎo)學(xué)生用理論解決實(shí)際問題，培養(yǎng)實(shí)踐能力。)電視顯像管的工作原理

思考與討論：

1.如何使電子束打在熒光屏A點(diǎn)和B點(diǎn)？

2.再由B逐漸向A點(diǎn)移動(dòng)，磁場(chǎng)該怎樣變化？（拓展思路）

研究性學(xué)習(xí)：

1、今天我們學(xué)習(xí)了帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向垂直于磁場(chǎng)方向的情形，請(qǐng)同學(xué)們自己研究學(xué)習(xí)（1）B∥V，（2）B⊥V，（3）B與V成θ角，三種情形中洛侖茲力和帶電粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

2、在許多科學(xué)儀器和工業(yè)設(shè)備，例如質(zhì)譜儀，粒子加速器，電子顯微鏡，磁鏡裝置，霍耳器件中，洛倫茲力都有廣泛應(yīng)用。

3、既然安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不作功，何以安培力能對(duì)載

流導(dǎo)線做功呢？實(shí)際上洛倫茲力起了傳遞能量的作用，它的一部分阻礙電荷運(yùn)動(dòng)作負(fù)功，另一部分構(gòu)成安培力對(duì)載流導(dǎo)線作正功，結(jié)果仍是由維持電流的電源提供了能量。

作業(yè)、（1）閱讀教材信息瀏覽“地磁與極光”。

（2）并把P124 1—4做到作業(yè)本上。

六.說(shuō)板書設(shè)計(jì)

3.5 磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力

一、洛倫茲力

定義：運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的力

二、洛倫茲力的方向

1.判定--左手定則

2.特點(diǎn)：B和V方向不一定垂直，F(xiàn)洛必垂直于B、V確定的平面。

三、洛倫茲力的大小

F洛=qvB（B⊥V時(shí)）

F洛=0（B∥V時(shí)）

F洛=qvBsinθ

（B與V有夾角θ）

四、洛倫茲力的應(yīng)用

七.說(shuō)教學(xué)效果

由于這節(jié)課有實(shí)驗(yàn)、課件等增加了課堂的容量。在教學(xué)方法上采用了“引導(dǎo)--探究--總結(jié)”的的教學(xué)方法，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性很高，能主動(dòng)的融入到課堂中，順利的完成了教學(xué)任務(wù)。

第四篇：3.5運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的力教案

教案

2年 5～6 班

2010年 11 月 10日星期三 課題

運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的作用力

第56課時(shí)

課型

新授課

組長(zhǎng)簽字

知識(shí)與技能

①知道什么是洛倫茲力，會(huì)判斷洛倫茲力的方向； ②知道洛倫茲力大小的推導(dǎo)過(guò)程；

③會(huì)利用本節(jié)課學(xué)的知識(shí)簡(jiǎn)單解釋電視顯像管的工作原理。

過(guò)程與方法

①通過(guò)對(duì)安培力微觀本質(zhì)的猜測(cè)，培養(yǎng)學(xué)生的聯(lián)想和猜測(cè)能力； ②通過(guò)推導(dǎo)洛倫茲力的公式，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力； ③通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。

情感態(tài)度 與價(jià)值觀

培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和研究方法，引導(dǎo)學(xué)生觀察、分析、推理能力。

重點(diǎn)

洛倫茲力方向的判斷方法和洛倫茲力大小計(jì)算。

難點(diǎn)

洛倫茲力計(jì)算公式的推導(dǎo)過(guò)程。

教學(xué)器材

陰極射線管、蹄形磁鐵、多媒體投影系統(tǒng).教學(xué)方法

講授法、實(shí)驗(yàn)法

教學(xué)內(nèi)容

復(fù)習(xí)提問

1.什么是安培力？表達(dá)式？ 2.如何判斷安培力的方向？

情境設(shè)計(jì)

磁場(chǎng)對(duì)電流有力的作用，而電流又是由電荷的定向移動(dòng)形成的，我們很自然的會(huì)想到：這個(gè)力可能是磁場(chǎng)作用在運(yùn)動(dòng)電荷上的，那么運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中會(huì)受到力的作用嗎？ 電子射線管實(shí)驗(yàn)：（展示：陰極射線管實(shí)物、課件）

陰極射線管介紹：燈絲加熱放出電子，電子在加速電場(chǎng)的作用下高速運(yùn)動(dòng)形成的電子流。電子轟擊到熒光屏上，激發(fā)熒光，顯示電子束的運(yùn)動(dòng)軌跡。演示：

①在沒有外磁場(chǎng)時(shí)，電子束沿直線運(yùn)動(dòng)。

②將蹄形磁鐵靠近電子射線管，發(fā)現(xiàn)電子束運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。結(jié)論：磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的確有作用力。為了紀(jì)念荷蘭物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家洛侖茲，人們把這磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力稱為“洛倫茲力”

新課

板書：§3.5運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的作用力

一．洛侖茲力：磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力叫做洛侖茲力 二．洛倫茲力的方向

演示：導(dǎo)體中正電荷定向移動(dòng)時(shí)形成的電流所受安培力與電荷所受洛侖茲力的關(guān)系 分析：安培力是洛侖茲力的宏觀表現(xiàn)，洛侖茲力是安培力的微觀本質(zhì)

既然安培力是洛侖茲力的合力，洛侖茲力的方向就與安培力方向相同，而正電荷定向移動(dòng)的方向與電流方向相同，利用左手定則可以判斷安培力的方向，同樣利用左手定則也可以判斷正電荷所受洛侖茲力的方向。

提出問題：負(fù)電荷垂直磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的洛侖茲力方向可以用左手定則來(lái)判定嗎？ 提示：如果用左手定則，四指方向應(yīng)與電流方向相同，則四指指向就應(yīng)與負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)方向相反。

投影出陰極射線，分析用左手定則判斷的結(jié)果，再演示實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證。結(jié)論：帶電粒子垂直磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)洛侖茲力的方向可以用左手定則來(lái)判定。（投影）給出f洛、v和B的方向關(guān)系。提出問題（還是直接說(shuō)明）：當(dāng)v和B不垂直時(shí)，f洛與v的B方向關(guān)系。

分析，得出結(jié)論：f洛垂直于v和B構(gòu)成的平面，f洛不改變v的大小，f洛不做功。下面我們來(lái)研究洛侖茲力的大小 三．洛侖茲力的大小

安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，兩者方向判定方法相同，大小是否也存在某種聯(lián)系？能否通過(guò)電流受到的安培力導(dǎo)出運(yùn)動(dòng)電荷受到的洛倫茲力的大小呢？ 建立物理模型: 設(shè)有一段長(zhǎng)為L(zhǎng)、橫截面積為S的直導(dǎo)線，單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n，每個(gè)自由電荷的電荷量為q，自由電荷定向移動(dòng)的速率為v。這段通電導(dǎo)線垂直于磁場(chǎng)方向放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.(再循序漸進(jìn)有條理地推導(dǎo)，這一個(gè)過(guò)程可放手讓學(xué)生完成)求：

（1）電流強(qiáng)度I。

I=Q/t=nvtSq/t=nvSq（2）通電導(dǎo)線所受的安培力。

F=BIL（3）這段導(dǎo)線內(nèi)的自由電荷數(shù)。

N=nSL（4）每個(gè)電荷所受的洛倫茲力。

Nf洛=BnvSqL

f洛=qvB 提問：該公式F洛=qvB的適用條件是什么？（v ┻ B）

當(dāng)v∥B時(shí)，F(xiàn)洛=0（類比安培力，B∥L時(shí)F安=0）

學(xué)生思維發(fā)散：當(dāng)v與B既不垂直，又不平行時(shí)，洛倫茲力的大小又如何求？(處理方法類比安培力：將磁感強(qiáng)度或速度分解)四．應(yīng)用

洛倫茲力是一種非常重要的力，它的應(yīng)用也非常廣泛．例如在電視機(jī)顯像管中就用到了洛倫茲力。

展示圖片說(shuō)明：電視機(jī)熒光屏要顯示出圖象，一定要有電子打到熒光屏各處。顯像管的電子槍能產(chǎn)生大量高速運(yùn)動(dòng)的電子，但是這些電子都從同一個(gè)槍口射出，應(yīng)該沿同一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，那么它是利用什么作用使電子打到熒光屏的各個(gè)地方呢？偏轉(zhuǎn)線圈的磁場(chǎng)。

思考：施加怎樣的磁場(chǎng)才能使電子打到熒光屏最左邊的這點(diǎn)呢？若要打到最右邊的點(diǎn)呢？若要使電子打到熒光屏的位置從最左邊逐漸向最右邊移動(dòng)呢？像這樣，在電視機(jī)屏幕上有光點(diǎn)從左邊移動(dòng)到右邊，這在電視技術(shù)中叫做行掃描。在實(shí)際的電視技術(shù)中，行掃描的時(shí)間是非常短暫的，？ 動(dòng)畫演示：掃描 五．練習(xí)略

小 結(jié)

1.安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，洛倫茲力是安培力微觀表現(xiàn)。2.洛倫茲力的方向：左手定則

3.洛倫茲力大?。弘姾傻倪\(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向垂直，F(xiàn)洛=qvB

電荷的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行，F(xiàn)洛=0

當(dāng)v與B既不垂直，又不平行時(shí)，F(xiàn)洛=qvBsinθ

授 課 反 思 與 心 得

板 書 設(shè) 計(jì)

課堂練習(xí)

1．如圖-1所示，某一帶電粒子垂直射入一個(gè)垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，并經(jīng)過(guò)P點(diǎn)，試判斷帶電粒子的電性。

2．關(guān)于帶電粒子所受洛倫茲力F和磁感應(yīng)強(qiáng)度B及粒子速度v三者之間的關(guān)系，下列說(shuō)法中正確的是（）

A．F、B、v三者必定均保持垂直

B．F必定垂直于B、v，但B不一定垂直于v C．B必定垂直于F、v，但F不一定垂直于v D．v必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B 3．在只受洛倫茲力的條件下,關(guān)于帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法中正確的是（）A．只要粒子的速度大小相同，帶電量相同，粒子所受洛倫茲力大小就相同 B．洛倫茲力只改變帶電粒子運(yùn)動(dòng)方向

C．洛倫茲力始終與速度垂直，所以洛倫茲力不做功

D．只要帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，就一定受洛倫茲力作用 4．如圖-2所示，當(dāng)一帶正電q的粒子以速度v沿螺線管中軸線進(jìn)入該通電螺線管，若不計(jì)重力，則（）

A．帶電粒子速度大小改變 B．帶電粒子速度方向改變 C．帶電粒子速度大小不變 D．帶電粒子速度方向不變

5．如圖-3所示的是磁感應(yīng)強(qiáng)度B、正電荷速度v和磁場(chǎng)對(duì)電荷的作用力F三者方向的相互關(guān)系圖（其中B垂直于F與v決定的平面，B、F、v兩兩垂直）。其中正確的是（）

第五篇：3.5運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的力教案

3.5運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的力

一、教學(xué)目標(biāo)

（一）知識(shí)與技能

1、知道什么是洛倫茲力.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(guò)程.3、掌握垂直進(jìn)入磁場(chǎng)方向的帶電粒子，受到洛倫茲力大小的計(jì)算.4、了解v和B垂直時(shí)的洛倫茲力大小及方向判斷.理解洛倫茲力對(duì)電荷不做功.5、了解電視顯像管的工作原理

（二）過(guò)程與方法

通過(guò)觀察，形成洛倫茲力的概念，同時(shí)明確洛倫茲力與安培力的關(guān)系(微觀與宏觀)，洛倫茲力的方向也可以用左手定則判斷。通過(guò)思考與討論，推導(dǎo)出洛倫茲力的大小公式F=qvBsinθ。最后了解洛倫茲力的一個(gè)應(yīng)用——電視顯像管中的磁偏轉(zhuǎn)。

（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀

進(jìn)一步學(xué)會(huì)觀察、分析、推理，培養(yǎng)科學(xué)思維和研究方法。認(rèn)真體會(huì)科學(xué)研究最基本的思維方法:“推理—假設(shè)—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證”。

二、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)

重點(diǎn)：1.利用左手定則會(huì)判斷洛倫茲力的方向.2.掌握垂直進(jìn)入磁場(chǎng)方向的帶電粒子，受到洛倫茲力大小的計(jì)算.這一節(jié)承上(安培力)啟下(帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng))，是本章的重點(diǎn) 難點(diǎn)：1.洛倫茲力對(duì)帶電粒子不做功.2.洛倫茲力方向的判斷.三、課時(shí)安排

1課時(shí)

四、教學(xué)過(guò)程：

新課導(dǎo)入：

展示圖片：美麗的極光

提出問題：極光到底是如何產(chǎn)生的？

［演示實(shí)驗(yàn)］觀察磁場(chǎng)陰極射線在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)（100頁(yè)圖3。5--1）［教師］說(shuō)明電子射線管的原理：

說(shuō)明陰極射線是燈絲加熱放出電子，電子在加速電場(chǎng)的作用下高速運(yùn)動(dòng)而形成的電子流，轟擊到長(zhǎng)條形的熒光屏上激發(fā)出熒光，可以顯示電子束的運(yùn)動(dòng)軌跡，磁鐵是用來(lái)在陰極射線周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)的，還應(yīng)明確磁場(chǎng)的方向。

［實(shí)驗(yàn)結(jié)果］在沒有外磁場(chǎng)時(shí)，電子束沿直線運(yùn)動(dòng)，蹄形磁鐵靠近電子射線管，發(fā)現(xiàn)電子束運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)生了彎曲。學(xué)生用左手定則判斷電子束彎曲方向。［學(xué)生分析得出結(jié)論］磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有作用.------引出新課

（二）新課講解

1、洛倫茲力的方向和大?。?）、洛倫茲力：運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的作用力.通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn).【說(shuō)明】可以根據(jù)磁場(chǎng)對(duì)電流有作用力而對(duì)未通電的導(dǎo)線沒有作用力，引導(dǎo)學(xué)生提出猜想：磁場(chǎng)對(duì)電流作用力的實(shí)質(zhì)是磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力。

［過(guò)渡語(yǔ)］運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到洛倫茲力的作用，那么洛倫茲力的方向如何判斷呢？ ［問題］如圖

（2）判定安培力方向.（上圖甲中安培力方向?yàn)榇怪彪娏鞣较蛳蛏?，乙圖安培力方向?yàn)榇怪彪娏鞣较蛳蛳拢?/p>

②.電流方向和電荷運(yùn)動(dòng)方向的關(guān)系.（電流方向和正電荷運(yùn)動(dòng)方向相同，和負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)方向相反）

③.F安的方向和洛倫茲力方向關(guān)系.（F安的方向和正電荷所受的洛倫茲力的方向相同，和負(fù)電荷所受的洛倫茲力的方向相反.）

④.電荷運(yùn)動(dòng)方向、磁場(chǎng)方向、洛倫茲力方向的關(guān)系.（學(xué)生分析總結(jié)）（2）、洛倫茲力方向的判斷——左手定則

伸開左手，使大拇指和其余四指垂直且處于同一平面內(nèi)，把手放入磁場(chǎng)中，讓磁感線垂直穿入手心，若四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向，那么拇指所受的方向就是正電荷所受洛倫茲力的方向；若四指指向是電荷運(yùn)動(dòng)的反方向，那么拇指所指的正方向就是負(fù)電荷所受洛倫茲力的方向.【要使學(xué)生明確】：正電荷運(yùn)動(dòng)方向應(yīng)與左手四指指向一致，負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)方向則應(yīng)與左手四指指向相反(先確定負(fù)電荷形成電流的方向，再用左手定則判定)。

［投影出示練習(xí)題］----“問題與練習(xí)”1（2）試判斷下圖中所示的帶電粒子剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受的洛倫茲力的方向.［學(xué)生解答］

甲中正電荷所受的洛倫茲力方向向上.乙中正電荷所受的洛倫茲力方向向下.丙中正電荷所受的洛倫茲力方向垂直于紙面指向讀者.丁中正電荷所受的洛倫茲力的方向垂直于紙面指向紙里

（3）、洛倫茲力的大小

現(xiàn)在我們來(lái)研究一下洛倫茲力的大小.通過(guò)“思考與討論”，來(lái)推導(dǎo)公式F=qvBsinθ時(shí)，應(yīng)先建立物理模型(教材圖3．5—3)，再循序漸進(jìn)有條理地推導(dǎo)，這一個(gè)過(guò)程可放手讓學(xué)生完成，體現(xiàn)學(xué)習(xí)的自主性。

也可以通過(guò)下面的命題引導(dǎo)學(xué)生一一回答。

設(shè)有一段長(zhǎng)度為L(zhǎng)的通電導(dǎo)線，橫截面積為S，導(dǎo)線每單位體積中含有的自由電荷數(shù)為n，每個(gè)自由電荷的電量為q，定向移動(dòng)的平均速率為v，將這段導(dǎo)線垂直于磁場(chǎng)方向放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)中.［問題］這段導(dǎo)線中電流I的微觀表達(dá)式是多少？讓學(xué)生推導(dǎo)后回答。［學(xué)生答］I的微觀表達(dá)式為I=nqSv

［問題］這段導(dǎo)體所受的安培力為多大？［學(xué)生答］F安=BIL ［問題］這段導(dǎo)體中含有多少自由電荷數(shù)？ ［學(xué)生答］這段導(dǎo)體中含有的電荷數(shù)為nLS.［問題］每個(gè)自由電荷所受的洛倫茲力大小為多大？

［學(xué)生答］安培力可以看作是作用在每個(gè)運(yùn)動(dòng)上的洛倫茲力F的合力，這段導(dǎo)體中含有的自由電荷數(shù)為nLS,所以

F= F安/nLS = BIL/nLS = nqvSLB/nLS =qvB 洛倫茲力的計(jì)算公式

（1）當(dāng)粒子運(yùn)動(dòng)方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直時(shí)（v┴B）

F = qvB

（2）當(dāng)粒子運(yùn)動(dòng)方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向成θ時(shí)（v∥B）

F = qvBsinθ

上兩式各量的單位： F為牛（N），q為庫(kù)倫（C），v為米/秒（m/s）, B為特斯拉（T）最后，通過(guò)“思考與討論”，說(shuō)明由洛倫茲力所引起的帶電粒子運(yùn)動(dòng)的方向總是與洛倫茲力的方向相垂直的，所以它對(duì)運(yùn)動(dòng)的帶電粒子總是不做功的。

（三）對(duì)本節(jié)內(nèi)容做簡(jiǎn)要小結(jié)

（四）鞏固新課

（1）復(fù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容

（2）完成“問題與練習(xí)” 4、5練習(xí)

五、板書設(shè)計(jì)

一．洛倫茲力

1、洛倫茲力：磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力

安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)

2、洛倫茲力的方向：左手定則

F ⊥ v

F ⊥ B

3、洛倫茲力大?。?F洛=qVBsinθ

V⊥B

F洛=qVB

V∥B

F洛= 0

4、特點(diǎn)：洛倫茲力只改變力的方向，不改變力的大小，洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功

二．電視顯像管的工作原理 1.原理 2.構(gòu)造

六、教學(xué)反思

本節(jié)課利用美麗的極光來(lái)引入新課，新奇的自然現(xiàn)象極大地吸引了學(xué)生的興趣，明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象使學(xué)生很容易總結(jié)出磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用。通過(guò)電荷的定向運(yùn)動(dòng)形成電流，推導(dǎo)出倫茲力與安培力的關(guān)系(微觀與宏觀)，由此可以到處洛倫茲力的大小和方向。最后了解洛倫茲力的一個(gè)應(yīng)用——電視顯像管中的磁偏轉(zhuǎn)，這種與生活聯(lián)系緊密的物理知識(shí)，能激發(fā)學(xué)生對(duì)物理學(xué)科的熱愛，培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)物理知識(shí)解釋生活中的現(xiàn)象，體現(xiàn)從物理走向生活的教學(xué)理念。