第一篇：運動電荷在磁場中受到的力教學(xué)設(shè)計

《運動電荷在磁場中受到的力》教學(xué)設(shè)計

【教學(xué)設(shè)計思路】

普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書物理選修3—1第三章第五節(jié)《運動電荷在磁場中受到的力》既是安培力知識的延續(xù)，又是下一節(jié)《帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運動》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，對現(xiàn)象──猜想──理論推導(dǎo)──實驗驗證等科學(xué)研究方法有一定的基礎(chǔ)，本節(jié)課通過實驗創(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)生通過討論，體驗科學(xué)探究的方法和過程，對物理知識能有進(jìn)一步的理解，從而把傳授知識與能力的培養(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．知識與技能：

①知道什么是洛倫茲力，會判斷洛倫茲力的方向；

②知道洛倫茲力大小的推導(dǎo)過程；

③會利用本節(jié)課學(xué)的知識簡單解釋電視顯像管的工作原理。

2．過程與方法：

①通過對安培力微觀本質(zhì)的猜測，培養(yǎng)學(xué)生的聯(lián)想和猜測能力；

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

③通過演示實驗，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。

3．情感態(tài)度與價值觀：

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、難點】

重點：洛倫茲力方向的判斷方法和洛倫茲力大小計算。

難點：洛倫茲力計算公式的推導(dǎo)過程。

【實驗器材及教學(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、實驗法、討論法。

【教學(xué)過程】

引入新課：

觀看神奇的極光短片。

請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)）

簡單介紹極光，并提出疑問：運動電荷在磁場中是否受到力作用？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：運動電荷在磁場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、實驗驗證：

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

（2）演示：

①在沒有外磁場時，電子束沿直線運動

提問：電子束的直線運動說明了什么？

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)電子束運動軌跡發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。

提問：電子束的偏轉(zhuǎn)說明了什么？

電子受到力的作用。

4、結(jié)論：磁場對運動電荷有力的作用，猜想成立。

磁場對運動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：

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

4． 實驗驗證

再次觀看演示實驗，改變磁場方向，分析實驗現(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

實驗驗證：進(jìn)一步觀察電子束垂直進(jìn)入磁場時的偏轉(zhuǎn)，并改變磁場方向。在黑板上作圖表示，驗證洛倫茲力的方向是否可以用左手定則判定。

設(shè)計思想：體現(xiàn)物理是以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，科學(xué)實驗是揭示自然規(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──實驗驗證──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)，把手放入磁場中，讓磁感線穿入手心，若四指指向正電荷運動的方向，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)電荷運動的反方向，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)電荷運動的反方向）

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？能否通過電流受到的安培力導(dǎo)出運動電荷受到的洛倫茲力的大小呢？

點撥學(xué)生：建立物理模型，注意分析問題情景的關(guān)鍵點。

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，每個自由電荷的電荷量為q，定向移動的平均速率為v，取時間t內(nèi)電荷經(jīng)過的長度對應(yīng)的導(dǎo)體為研究對象（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)，這一個過程可放手讓學(xué)生完成，體現(xiàn)學(xué)習(xí)的自主性。）

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

2．算出q與電流I的關(guān)系？（I=nqvS）

3．導(dǎo)線垂直于磁場方向放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，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運動電荷上的洛倫茲力F的合力，則每個電荷所受的洛倫茲力多大？（F洛=qvB）

設(shè)計思想：這是本課的難點，結(jié)合教材中的思考與討論、根據(jù)學(xué)生的認(rèn)識規(guī)律將復(fù)雜問題簡單化，設(shè)置四個小問題讓學(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)實際情況，進(jìn)行個別指導(dǎo)點評學(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？（電荷的運動方向與磁場方向垂直）

當(dāng)v∥B時，F(xiàn)洛=0（類比安培力，B∥L時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，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)粒子運動方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向成θ時，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、洛倫茲力的實際應(yīng)用

理論來自于實踐，更要服務(wù)于實踐。

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，請學(xué)生試著分析地磁場對宇宙射線的阻擋作用和極光為什么總是出現(xiàn)在兩極？

（地磁場對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）。

同時可請兩位學(xué)生分別扮演地球和從宇宙射來的帶電粒子，模擬帶電粒子在地磁場作用下的偏轉(zhuǎn)情況。

設(shè)計思想：聯(lián)系實際，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)計思想：學(xué)生分組討論電視顯像管的工作情況，即是對磁場對運動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)生間充分對話，培養(yǎng)學(xué)生運用知識和總結(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

洛倫茲力大小：電荷的運動方向與磁場方向垂直，F(xiàn)洛=qvB

電荷的運動方向與磁場方向平行，F(xiàn)洛=0

當(dāng)v與B既不垂直，又不平行時，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)各項目標(biāo)基本完成。

2．現(xiàn)象——分析推理──猜想──實驗驗證──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。

第二篇：運動電荷在磁場中受到的力教學(xué)設(shè)計

高中物理教學(xué)設(shè)計

選修3-1第三章第5節(jié)

《運動電荷在磁場中受到的力》

17號選手

2016年10月27日

教師格言：因材施教、教學(xué)相長

第三章磁場

3.5 磁場對運動電荷的作用力

★新課標(biāo)要求

（一）知識與技能

1、知道什么是洛倫茲力。

2、利用左手定則會判斷洛倫茲力的方向。

3、知道洛倫茲力大小的推理過程。

4、掌握垂直進(jìn)入磁場方向的帶電粒子，受到洛倫茲力大小的計算。

5、理解洛倫茲力對電荷不做功。

6、了解電視機(jī)顯像管的工作原理。

（二）過程與方法

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

（三）情感、態(tài)度與價值觀

讓學(xué)生認(rèn)真體會科學(xué)研究最基本的思維方法：“推理—假設(shè)—實驗驗證” ★教學(xué)重點

1、利用左手定則會判斷洛倫茲力的方向。

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

1、理解洛倫茲力對運動電荷不做功。

2、洛倫茲力方向的判斷?！锝虒W(xué)方法

實驗觀察法、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、觀看磁場對示波器圖像的影響。

［演示實驗］用陰極射線管研究磁場對運動電荷的作用。如圖3.5-1 教師：說明電子射線管的原理：

從陰極發(fā)射出來電子，在陰陽兩極間的高壓作用下，使電子加速，形成電子束，轟擊到長條形的熒光屏上激發(fā)出熒光，可以顯示電子束的運動軌跡。

學(xué)生：觀察實驗現(xiàn)象。

實驗結(jié)果：在沒有外磁場時，電子束沿直線運動，將蹄形磁鐵靠近陰極射線管，發(fā)現(xiàn)電子束運動軌跡發(fā)生了彎曲。

學(xué)生分析得出結(jié)論：磁場對運動電荷有作用。

二、進(jìn)行新課

1、洛倫茲力的方向

教師講述：通電導(dǎo)線在磁場中所受到的力叫安培力，電荷的定向移動形成電流，運動電荷在磁場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判定呢？

實驗驗證：（投影）學(xué)生觀察

結(jié)論：洛倫茲力的方向也用左手定則來判定

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

如果運動的是負(fù)電荷，則四指指向負(fù)電荷運動的反方向，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)入磁場時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)在我們來研究洛倫茲力的大小。

思考與討論：長為L、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，每個自由電荷的電荷量為q，自由電荷定向移動的速率為v。這段通電導(dǎo)線垂直磁場方向放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中。

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做定向運動形成電流。求自由電荷從導(dǎo)線一端運動到另一端的時間？通過導(dǎo)線的電流？

Lt=V?=Q=nqvst③、求導(dǎo)線受到的安培力大小？根據(jù)F=Nf,求出導(dǎo)線中每個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,f = qvB

② 當(dāng) v∥B(V=0)時，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，f = q v B sin θ

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

地磁場對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

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

（2）、洛倫茲力對電荷不做功，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，偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)該沿什么方向？

2）．若要使電子束打在Ｂ點，磁場應(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點移動，偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)該怎樣變化？

演示自制動畫：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

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

運動電荷在磁場中受到的力—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,f = qvB

② 當(dāng) v∥B(V=0)時，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，f = q v B sin θ

3、洛倫茲力的特點：洛倫茲力的方向既垂直于磁場方向，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，則這些質(zhì)子在進(jìn)入地球周圍的空間時，將_______ A．豎直向下沿直線射向地面 C．相對于預(yù)定點稍向西偏轉(zhuǎn)

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

學(xué)生分析解答：B。地球表面地磁場方向由南向北，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，偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)該沿什么方向？（2）要是電子打在B點，偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)該沿什么方向？

（3）要是電子打從A點向B點逐漸移動，偏轉(zhuǎn)磁場應(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，偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)該垂直紙面向外（2）要是電子打在B點，偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)該垂直紙面向里

（3）要是電子打從A點向B點逐漸移動，偏轉(zhuǎn)磁場應(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亮點，為什么整個熒光屏都能發(fā)光能？ 學(xué)生閱讀教材，進(jìn)一步了解顯像管的工作過程。

（三）課堂總結(jié)、點評

教師活動：讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請一個同學(xué)到黑板上總結(jié)，其他同學(xué)在筆記本上總結(jié)，然后請同學(xué)評價黑板上的小結(jié)內(nèi)容。

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

點評：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)建他們自己的知識框架。

（四）實例探究 ☆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和磁場對電荷的作用力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)磁場方向水平向里，勻強(qiáng)電場方向豎直向下，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，電子也沿直線運動 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，電子也沿直線運動

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

A．做圓周運動

B．沿軸線來回運動 D．做勻速直線運動 C．做勻加速直線運動

解析：通電長螺線管內(nèi)部的磁場方向始終與中軸線平行，帶電粒子沿磁場方向運動時，不受洛倫茲力，所以一直保持原運動狀態(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

思維方法是解決問題的靈魂，是物理教學(xué)的根本；親自實踐參與知識的發(fā)現(xiàn)過程是培養(yǎng)學(xué)生能力的關(guān)鍵，離開了思維方法和實踐活動，物理教學(xué)就成了無源之水、無本之木。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：電荷的定向移動形成電流。

教師：磁場對電流有力的作用，電流是由電荷的定向移動形成的，大家會想到什么？

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

第三篇：運動電荷在磁場中受到的力——說課稿

《運動電荷在磁場中受到的力》說課稿

一.說教材分析

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)帶電體在磁場中運動的基礎(chǔ)，反應(yīng)磁場和運動電荷的相互作用，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，幾乎每年高考都有涉及洛侖茲力的計算大題，由此，足以說明其重要性。

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

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，學(xué)生自覺參與活動和學(xué)生合作探究的新課程教學(xué)理念。

二.說學(xué)情分析

1.知識與能力基礎(chǔ)

學(xué)生已具備力學(xué)、電磁學(xué)相關(guān)知識，學(xué)習(xí)完磁場對通電導(dǎo)線作用即安培力。并且也熟悉一直以來物理學(xué)的“提出問題—猜想假設(shè)—實驗驗證”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

對微觀粒子具體運動形態(tài)模糊不清，容易導(dǎo)致洛倫茲力大小學(xué)習(xí)過程產(chǎn)生困難。

三.說教學(xué)目標(biāo)：

知識與技能：

1.通過實驗，認(rèn)識洛倫茲力，理解洛倫茲力跟安培力之間的關(guān)系。會判斷洛倫茲力的方向。

2.了解洛侖茲力公式的推導(dǎo)，會計算洛倫茲力的大小。

3.會運用洛倫茲力對運動電荷不做功分析帶電粒子垂直進(jìn)入磁場中做勻速圓周運動，并能推導(dǎo)其半徑和周期。

過程與方法：

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對運動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.通過觀察陰極射線管中電子束在磁場中的偏轉(zhuǎn)實驗探究洛倫茲力的方向，總結(jié)歸納出左手定則，體驗研究物理學(xué)的實驗方法。

3.利用多媒體課件對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)識科學(xué)探究方法的多樣性。

4.分析論證、實驗驗證，探究微觀帶電粒子垂直射入磁場中做勻速圓周運動及其規(guī)律。提高學(xué)生的分析探究能力。

情感態(tài)度與價值觀：

1.由實驗觀察得知洛倫茲力的存在及洛倫茲力方向判定，培養(yǎng)實事求是的科學(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、實驗驗證微觀帶電粒子垂直射入磁場中做勻速圓周運動及其規(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、難點分析：

1．重點：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，會判斷洛倫茲力方向；

⑶、會計算洛倫茲力大小。

重點依據(jù)：掌握了以上兩點，才能全面深刻地認(rèn)識洛倫茲力，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：⑴、洛倫茲力公式的推導(dǎo)；

⑵、微觀帶電粒子垂直射入磁場中做勻速圓周運動及其規(guī)律。

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

四.說教法、學(xué)法

在教學(xué)中以實驗探究方法為主，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。

五.說教學(xué)過程

探究一：洛侖茲力

1、新課引入（提出問題--猜想假設(shè)--實驗觀察）

推理：觀賞了美麗、神奇的極光照片，從英國科學(xué)雜志《自然》2002粘4月11日刊登論文講述了地磁場日益嚴(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)界對這個問題的普遍關(guān)注。在領(lǐng)略奇妙物理現(xiàn)象的同時，引發(fā)對環(huán)境思考，體會地球的和諧與脆弱，激發(fā)保護(hù)環(huán)境意識。情景史料引入，引人入勝。

實驗探究一：提出問題—猜想假設(shè)—實驗驗證

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

②電流是怎樣形成？

③磁場對這些運動著的電荷是否也有作用力？

學(xué)生猜想：磁場對運動電荷有（無）作用力 驗證：演示實驗—射線管（激起求知欲好奇心）

現(xiàn)象：在沒有外磁場時，電子束是沿直線前進(jìn)的，若把射線管放在磁鐵的磁場中，電子束運動的徑跡發(fā)生了彎曲。

說明：運動電荷受到磁場的作用力-------洛倫茲力。介紹陰極射線管：

從陰極發(fā)射出來的電子，在陰陽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動軌跡。

（1）實驗現(xiàn)象：在沒有外加磁場時，電子束沿直線運動；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動的徑跡發(fā)生了彎曲。通過演示實驗“陰極射線在磁場中的偏轉(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方向和電荷的運動方向都有關(guān)系，推斷洛倫茲力的方向可以依照左手定則來判斷。

實驗結(jié)論：運動電荷確實受到了磁場力的作用。

（板書）：

一、洛倫茲力——物理上把磁場對運動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。被愛因斯坦稱為“我們時代最偉大，最高尚的人”。

探究二：洛侖茲力方向（提出問題--猜想假設(shè)--實驗驗證—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)上面實驗的一束電子流在磁場中的偏轉(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判斷洛侖茲力方向的方法呢？ 猜想假設(shè)：磁場對電流的作用力實質(zhì)上就是磁場對運動電荷作用力。也就是說洛倫茲力可能與電荷的運動方向、磁場方向有關(guān)。安培力的方向用左手定則來判斷，洛倫茲力是否也可以采用同樣方法。

實驗驗證：觀察陰極射線的電子流在磁場中的運動，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。總結(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方向，又垂直于電荷運動方向。即垂直于磁場方向和電荷運動方向所決定的平面。若不垂直怎樣，設(shè)疑引思考。

探究三：洛侖茲力大?。ń⒛Ｐ汀〗M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方向和運動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，同學(xué)們回憶一下：在t秒內(nèi)有多少個電荷通過導(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:每個自由電荷電荷量；v:電荷定向移動平均速率；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)線含有的運動電荷數(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）F洛=0（B∥V時）

探究四：研究帶電粒子在磁場中運動(引導(dǎo)學(xué)生用理論解決實際問題，培養(yǎng)實踐能力。)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點和B點？

2.再由B逐漸向A點移動，磁場該怎樣變化？（拓展思路）

研究性學(xué)習(xí)：

1、今天我們學(xué)習(xí)了帶電粒子的運動方向垂直于磁場方向的情形，請同學(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動規(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)，洛倫茲力對運動電荷不作功，何以安培力能對載

流導(dǎo)線做功呢？實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動作負(fù)功，另一部分構(gòu)成安培力對載流導(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.說板書設(shè)計

3.5 磁場對運動電荷的作用力

一、洛倫茲力

定義：運動電荷在磁場中受到的力

二、洛倫茲力的方向

1.判定--左手定則

2.特點：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）

F洛=0（B∥V時）

F洛=qvBsinθ

（B與V有夾角θ）

四、洛倫茲力的應(yīng)用

七.說教學(xué)效果

由于這節(jié)課有實驗、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運動電荷在磁場中受到的力教案

教案

2年 5～6 班

2010年 11 月 10日星期三 課題

運動電荷在磁場中受到的作用力

第56課時

課型

新授課

組長簽字

知識與技能

①知道什么是洛倫茲力，會判斷洛倫茲力的方向； ②知道洛倫茲力大小的推導(dǎo)過程；

③會利用本節(jié)課學(xué)的知識簡單解釋電視顯像管的工作原理。

過程與方法

①通過對安培力微觀本質(zhì)的猜測，培養(yǎng)學(xué)生的聯(lián)想和猜測能力； ②通過推導(dǎo)洛倫茲力的公式，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力； ③通過演示實驗，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。

情感態(tài)度 與價值觀

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

洛倫茲力方向的判斷方法和洛倫茲力大小計算。

難點

洛倫茲力計算公式的推導(dǎo)過程。

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、實驗法

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

磁場對電流有力的作用，而電流又是由電荷的定向移動形成的，我們很自然的會想到：這個力可能是磁場作用在運動電荷上的，那么運動電荷在磁場中會受到力的作用嗎？ 電子射線管實驗：（展示：陰極射線管實物、課件）

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

①在沒有外磁場時，電子束沿直線運動。

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

新課

板書：§3.5運動電荷在磁場中受到的作用力

一．洛侖茲力：磁場對運動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時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)電荷垂直磁場方向運動時所受的洛侖茲力方向可以用左手定則來判定嗎？ 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)電荷運動方向相反。

投影出陰極射線，分析用左手定則判斷的結(jié)果，再演示實驗加以驗證。結(jié)論：帶電粒子垂直磁場運動時洛侖茲力的方向可以用左手定則來判定。（投影）給出f洛、v和B的方向關(guān)系。提出問題（還是直接說明）：當(dāng)v和B不垂直時，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？能否通過電流受到的安培力導(dǎo)出運動電荷受到的洛倫茲力的大小呢？ 建立物理模型: 設(shè)有一段長為L、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，每個自由電荷的電荷量為q，自由電荷定向移動的速率為v。這段通電導(dǎo)線垂直于磁場方向放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中.(再循序漸進(jìn)有條理地推導(dǎo)，這一個過程可放手讓學(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，F(xiàn)洛=0（類比安培力，B∥L時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，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)生大量高速運動的電子，但是這些電子都從同一個槍口射出，應(yīng)該沿同一個方向運動，那么它是利用什么作用使電子打到熒光屏的各個地方呢？偏轉(zhuǎn)線圈的磁場。

思考：施加怎樣的磁場才能使電子打到熒光屏最左邊的這點呢？若要打到最右邊的點呢？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呢？像這樣，在電視機(jī)屏幕上有光點從左邊移動到右邊，這在電視技術(shù)中叫做行掃描。在實際的電視技術(shù)中，行掃描的時間是非常短暫的，？ 動畫演示：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\動方向與磁場方向垂直，F(xiàn)洛=qvB

電荷的運動方向與磁場方向平行，F(xiàn)洛=0

當(dāng)v與B既不垂直，又不平行時，F(xiàn)洛=qvBsinθ

授 課 反 思 與 心 得

板 書 設(shè) 計

課堂練習(xí)

1．如圖-1所示，某一帶電粒子垂直射入一個垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，并經(jīng)過P點，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)磁場中的運動,下列說法中正確的是（）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動方向

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中運動，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和磁場對電荷的作用力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運動電荷在磁場中受到的力教案

3.5運動電荷在磁場中受到的力

一、教學(xué)目標(biāo)

（一）知識與技能

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程.3、掌握垂直進(jìn)入磁場方向的帶電粒子，受到洛倫茲力大小的計算.4、了解v和B垂直時的洛倫茲力大小及方向判斷.理解洛倫茲力對電荷不做功.5、了解電視顯像管的工作原理

（二）過程與方法

通過觀察，形成洛倫茲力的概念，同時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應(yīng)用——電視顯像管中的磁偏轉(zhuǎn)。

（三）情感態(tài)度與價值觀

進(jìn)一步學(xué)會觀察、分析、推理，培養(yǎng)科學(xué)思維和研究方法。認(rèn)真體會科學(xué)研究最基本的思維方法:“推理—假設(shè)—實驗驗證”。

二、教學(xué)重點與難點

重點：1.利用左手定則會判斷洛倫茲力的方向.2.掌握垂直進(jìn)入磁場方向的帶電粒子，受到洛倫茲力大小的計算.這一節(jié)承上(安培力)啟下(帶電粒子在磁場中的運動)，是本章的重點 難點：1.洛倫茲力對帶電粒子不做功.2.洛倫茲力方向的判斷.三、課時安排

1課時

四、教學(xué)過程：

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？

［演示實驗］觀察磁場陰極射線在磁場中的偏轉(zhuǎn)（100頁圖3。5--1）［教師］說明電子射線管的原理：

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

［實驗結(jié)果］在沒有外磁場時，電子束沿直線運動，蹄形磁鐵靠近電子射線管，發(fā)現(xiàn)電子束運動軌跡發(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］磁場對運動電荷有作用.------引出新課

（二）新課講解

1、洛倫茲力的方向和大?。?）、洛倫茲力：運動電荷在磁場中受到的作用力.通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn).【說明】可以根據(jù)磁場對電流有作用力而對未通電的導(dǎo)線沒有作用力，引導(dǎo)學(xué)生提出猜想：磁場對電流作用力的實質(zhì)是磁場對運動電荷的作用力。

［過渡語］運動電荷在磁場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為垂直電流方向向上，乙圖安培力方向為垂直電流方向向下）

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

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.電荷運動方向、磁場方向、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)，把手放入磁場中，讓磁感線垂直穿入手心，若四指指向正電荷運動的方向，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動的反方向，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】：正電荷運動方向應(yīng)與左手四指指向一致，負(fù)電荷運動方向則應(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)入磁場時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)在我們來研究一下洛倫茲力的大小.通過“思考與討論”，來推導(dǎo)公式F=qvBsinθ時，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)，這一個過程可放手讓學(xué)生完成，體現(xiàn)學(xué)習(xí)的自主性。

也可以通過下面的命題引導(dǎo)學(xué)生一一回答。

設(shè)有一段長度為L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，每個自由電荷的電量為q，定向移動的平均速率為v，將這段導(dǎo)線垂直于磁場方向放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場中.［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運動上的洛倫茲力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 洛倫茲力的計算公式

（1）當(dāng)粒子運動方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直時（v┴B）

F = qvB

（2）當(dāng)粒子運動方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向成θ時（v∥B）

F = qvBsinθ

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

（三）對本節(jié)內(nèi)容做簡要小結(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

一．洛倫茲力

1、洛倫茲力：磁場對運動電荷的作用力

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、洛倫茲力大小： F洛=qVBsinθ

V⊥B

F洛=qVB

V∥B

F洛= 0

4、特點：洛倫茲力只改變力的方向，不改變力的大小，洛倫茲力對運動電荷不做功

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，明顯的實驗現(xiàn)象使學(xué)生很容易總結(jié)出磁場對運動電荷有力的作用。通過電荷的定向運動形成電流，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，能激發(fā)學(xué)生對物理學(xué)科的熱愛，培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)物理知識解釋生活中的現(xiàn)象，體現(xiàn)從物理走向生活的教學(xué)理念。