第一篇：磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用教案

教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)目標(biāo)

1、知道什么是洛侖茲力，知道電荷運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，電荷受到的洛侖茲力等于零；電荷運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，電荷受到的洛侖茲力最大，2、會(huì)用左手定則熟練地判定洛侖茲力方向．

能力目標(biāo)

由通電電流所受安培力推導(dǎo)出帶電粒子受磁場(chǎng)作用的洛侖茲力的過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生的遷移能力． 情感目標(biāo)

通過(guò)本節(jié)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的方法論思想：即“推理——假設(shè)——實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證”．

教學(xué)建議 教材分析

本節(jié)的重點(diǎn)是洛倫滋力的大小和它的方向，在引導(dǎo)學(xué)生由安培力的概念得出洛倫滋力的概念后，讓學(xué)生深入理解洛倫滋力，學(xué)習(xí)用左手定則判斷洛倫滋力的方向，注意強(qiáng)調(diào)：磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有作用力，磁場(chǎng)對(duì)靜止電荷卻沒(méi)有作用力． 教法建議

在教學(xué)中需要注意教師與學(xué)生的互動(dòng)性，教師先復(fù)習(xí)導(dǎo)入，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證洛侖茲力的存在，然后啟發(fā)指導(dǎo)學(xué)生自己推導(dǎo)公式

．理解洛侖茲力方向的判定方向，注意與點(diǎn)電荷所受電場(chǎng)大小、方向的區(qū)別．具體的建議是：

1、教師通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)法引入，復(fù)習(xí)提問(wèn)法導(dǎo)出公式 式的應(yīng)用．，類比電場(chǎng)辦法掌握公

2、學(xué)生認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)、思考原因，在教師指導(dǎo)下自己推導(dǎo)，類比理解掌握公式．

教學(xué)設(shè)計(jì)方案

磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)

動(dòng)電荷作用

一、素質(zhì)教育目標(biāo)

（一）知識(shí)教學(xué)點(diǎn)

1、知道什么是洛侖茲力，知道電荷運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，電荷受到的洛侖茲力等于零；電荷運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，電荷受到的洛侖茲力最大，2、會(huì)用左手定則熟練地判定洛侖茲力方向．

（二）能力訓(xùn)練點(diǎn)

由通電電流所受安培力推導(dǎo)出帶電粒子受磁場(chǎng)作用的洛侖茲力的過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生的遷移能力．

（三）德育滲透點(diǎn)

通過(guò)本節(jié)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行“推理——假設(shè)——實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證”的科學(xué)研究的方法論教育．

（四）美育滲透點(diǎn)

注意營(yíng)造師生感情平等交流的氛圍，用優(yōu)美的語(yǔ)音感染學(xué)生．在平等自由的審美情境中，使師生的感情達(dá)到共鳴，從而培養(yǎng)學(xué)生的審美情感．

二、學(xué)法引導(dǎo)

1、教師通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)法引入，復(fù)習(xí)提問(wèn)法導(dǎo)出公式 的應(yīng)用。，類比電場(chǎng)辦法掌握公式

2、學(xué)生認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)、思考原因，在教師指導(dǎo)下自己推導(dǎo)，類比理解掌握公式。

三、重點(diǎn)·難點(diǎn)·疑點(diǎn)及解決辦法

1、重點(diǎn)

洛侖茲力的大小

和它的方向。

2、難點(diǎn)

用左手定則判斷洛侖茲力的方向。

3、疑點(diǎn)

磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有作用力，磁場(chǎng)對(duì)靜止電荷卻沒(méi)有作用力。

4、解決辦法

引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生由安培力的概念得出洛侖茲力的概念，使學(xué)生深入理解洛侖茲力的大小和方向。

四、課時(shí)安排

1課時(shí)

五、教具學(xué)具準(zhǔn)備

陰極射線 發(fā)射器，蹄形磁鐵。

六、師生互動(dòng)活動(dòng)設(shè)計(jì)

教師先復(fù)習(xí)導(dǎo)入，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證洛侖茲力的存在，然后啟發(fā)指導(dǎo)學(xué)生自己推導(dǎo)公式

。理解洛侖茲力方向的判定方向，注意與點(diǎn)電荷所受電場(chǎng)大小、方向的區(qū)別。

七、教學(xué)步驟

（一）明確目標(biāo)（略）

（二）整體感知

本節(jié)教學(xué)講述磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力，首先通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)表明磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有作用力，然后由通電導(dǎo)線受磁場(chǎng)力 的概念。

（三）重點(diǎn)、難點(diǎn)的學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過(guò)程

1、理論探索

推導(dǎo)出洛侖茲力的大小和方向，重點(diǎn)掌握洛侖茲力

前面我們學(xué)習(xí)了磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線有力的作用，若導(dǎo)線無(wú)電流，安培力為零。由此我們就會(huì)想到：磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的安培力可能是作用在大量運(yùn)動(dòng)電荷上的力的宏觀表現(xiàn)，也就是說(shuō)磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷可能有力的作用。

2、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

從演示實(shí)驗(yàn)中可以觀察到：陰極射線（電子流）在磁場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn)，即實(shí)驗(yàn)證明了磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用，這一力稱為洛侖茲力．

3、洛侖茲力的方向

根據(jù)左手定則確定安培力方向的辦法，遷移到用左手定則判定洛侖茲力的方向，特別要注意四指應(yīng)指向正電荷的運(yùn)動(dòng)方向；若為負(fù)電荷，則四指指向運(yùn)動(dòng)的反方向，帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，洛侖茲力方向始終與運(yùn)動(dòng)方向垂直．請(qǐng)同學(xué)們思考，洛侖茲力會(huì)改變帶電粒子速度大小嗎？討論：洛侖茲力對(duì)帶電粒子是否做功？

4、洛侖茲力的大小

根據(jù)通電導(dǎo)線所受安培力的大小，結(jié)合導(dǎo)體中電流的微觀表達(dá)式，讓學(xué)生推導(dǎo)出：當(dāng)帶電粒子垂直于磁場(chǎng)的方向上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受洛侖茲力大小，當(dāng)帶電粒子平行磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，不受洛侖茲力．帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所受的洛侖茲力的大小和方向都與其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)．

運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受洛侖茲力作用，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)會(huì)發(fā)生變化，其運(yùn)動(dòng)方向會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)．高能的宇宙射線的大部分不能射到地球上，就是地磁場(chǎng)對(duì)射線中的帶電粒子的洛侖茲力改變了其運(yùn)動(dòng)方向，對(duì)地球上的生物起著保護(hù)作用．

（四）思維、擴(kuò)展

本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了洛侖茲力的概念．我們知道帶電粒子平行磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)或靜止時(shí)，都不受磁場(chǎng)力的作用，帶電粒子垂直磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受洛侖茲力的大小，方向和磁場(chǎng)方向、運(yùn)動(dòng)方向互相街．可用左手定則判斷（舉例練習(xí)用左手定則判斷洛侖茲力的方向．）

如果粒子運(yùn)動(dòng)方向不與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，同學(xué)們可根據(jù)今天所學(xué)內(nèi)容推導(dǎo)出它受的洛侖茲力大小和方向嗎？

八、布置作業(yè)

1、P152（1）（2）（3）

九、板書設(shè)計(jì)

四、磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用

一、磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力——洛侖茲力

二、洛侖茲力的方向——左手定則

三、洛侖茲力的大小

1、若 ∥ 或

2、若 ⊥，四、洛侖茲力的特點(diǎn)

1、洛侖茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功，不會(huì)改變電荷運(yùn)動(dòng)的速率。

2、洛侖茲力的大小和方向都與帶電粒子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)

《磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力》教學(xué)設(shè)計(jì)

安徽省碭山中學(xué)物理組 周分工

一、教學(xué)目標(biāo)

（一）知識(shí)與技能

1．知道什么是洛侖茲力，會(huì)用左手定則判定洛侖茲力方向，會(huì)計(jì)算洛倫茲力大小。

2．由安培力大小推導(dǎo)運(yùn)動(dòng)電荷所受的洛侖茲力大小，培養(yǎng)學(xué)生的遷移能力。

（二）過(guò)程與方法

1．通過(guò)復(fù)習(xí)安培力方向，電流與電荷運(yùn)動(dòng)方向的關(guān)系，猜想洛倫茲方向，再利用實(shí)驗(yàn)加以探究驗(yàn)證，使學(xué)生對(duì)安培力和洛倫茲力有統(tǒng)一認(rèn)識(shí)。

2．通過(guò)復(fù)習(xí)安培力大小，電流微觀表達(dá)式，理論推導(dǎo)洛倫茲力大小，讓學(xué)生意識(shí)到安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。

3．通過(guò)思考討論的方式認(rèn)識(shí)洛倫茲力的作用效果。

（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀

1．通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)分析的習(xí)慣，即“假設(shè)──推理──實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證”。

2．從安培力的角度研究洛倫茲力的方向、大小，使其學(xué)生建立宏觀、微觀的概念，感受物理規(guī)律的統(tǒng)一美。

二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：洛倫滋力的大小和方向

三、教具：高壓感應(yīng)圈，陰極射線管，條形磁鐵等

四、教學(xué)過(guò)程

1．習(xí)題導(dǎo)入

習(xí)題：如圖1，電子束水平向右從小磁針上方飛過(guò)，試判斷小磁針

極如何偏轉(zhuǎn)？

通過(guò)此題引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)：

（1）“運(yùn)動(dòng)的電荷”可等效成“電流”，且等效電流方向與正電荷運(yùn)動(dòng)方向相同，與負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)方向相反。

（2）運(yùn)動(dòng)電荷如同電流一樣，可在周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)。

師：磁場(chǎng)對(duì)電流有安培力作用，“運(yùn)動(dòng)的電荷”可等效成“電流”，容易想到：磁場(chǎng)對(duì)“運(yùn)動(dòng)電荷”有無(wú)力的作用？（讓學(xué)生短時(shí)間思考猜測(cè)）

2．實(shí)驗(yàn)探究

師：介紹實(shí)驗(yàn)裝置 高壓圈 陰極射線管

演示：不加磁場(chǎng)時(shí)，電子不受力，作直線運(yùn)動(dòng)，如圖2；拿一條形磁鐵靠近玻璃管，運(yùn)動(dòng)的電子處在磁場(chǎng)中，觀察發(fā)生的現(xiàn)象，如圖

3圖2 圖3

生：電子發(fā)生了偏轉(zhuǎn)

師：這說(shuō)明了什么？

生：磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)的電子有力的作用

師：磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷確實(shí)有力的作用。荷蘭物理學(xué)家洛倫茲首先提出：運(yùn)動(dòng)電荷能產(chǎn)生磁場(chǎng)；磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用。物理學(xué)上把磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力稱為洛倫茲力．

教師引導(dǎo)學(xué)生：認(rèn)識(shí)一種新的力應(yīng)研究它的三要素。

3．洛倫茲力方向的判斷

回憶安培力方向判斷方法──左手定則內(nèi)容，結(jié)合習(xí)題結(jié)論：等效電流方向與正電荷運(yùn)動(dòng)方向相同，與負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)方向相反，引導(dǎo)學(xué)生猜測(cè)：洛倫茲力方向也可用左手定則判斷。磁感線垂直穿過(guò)左手心，四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向或負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方向，拇指指應(yīng)為洛倫茲力方向

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：如圖4，讓條形磁鐵的N極正對(duì)電子束，觀察電子偏轉(zhuǎn)方向，與用左手定則判斷的結(jié)果一致；如圖5，讓S極正對(duì)電子束，重復(fù)驗(yàn)證。

圖4 圖5

總結(jié)歸納：洛倫茲力方向由左手定則判定。磁感線垂直穿過(guò)左手心，四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向或負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方向，那么拇指的指向就是洛倫茲力的方向。

嘗試應(yīng)用：試判斷圖6中帶電粒子剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受洛倫茲力的方向

4．洛倫茲力大小的計(jì)算

圖6

如圖7，大量電荷定向移動(dòng)形成電流，把電流垂直放入磁場(chǎng)中，每一個(gè)運(yùn)動(dòng)電荷都要受到洛倫茲力，這些洛倫茲力的集體（宏觀）表現(xiàn)就是安培力。

引導(dǎo)學(xué)生回答下列問(wèn)題：

（1）若圖7中的一段導(dǎo)線內(nèi)有（（2）若圖7中導(dǎo)線長(zhǎng)設(shè)為，電流設(shè)為，磁感應(yīng)強(qiáng)度為（（3）每個(gè)自由電荷的電量為，圖7中的總電量

為多少？（）），導(dǎo)線所受安培力多大？）

個(gè)自由電荷，則安培力與洛倫茲大小有什么關(guān)系？

電荷定向移動(dòng)的速率為，這些電量全部從

通過(guò)，用時(shí)多少？（）

電流如何表達(dá)？（師：根據(jù)上述條件，能否推導(dǎo)出

生：

師：上述推導(dǎo)中與）的計(jì)算式？

在方向有什么要求？

生：電荷運(yùn)動(dòng)方向應(yīng)當(dāng)與磁場(chǎng)方向垂直。

總結(jié)：當(dāng)電荷運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)垂直時(shí)：、練習(xí)2．電子的速率、，上述各物理量的單位分別為：、,沿著與磁場(chǎng)垂直的方向射入的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，它受到的洛倫茲力是多大？電子的質(zhì)量，它受到的重力是多大？，通過(guò)此題一方面讓學(xué)生熟悉洛倫茲力的公式，另一方面讓學(xué)體會(huì)分析演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，重力可以忽略的原因。

師：當(dāng)電荷的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，是否受洛倫茲力呢？

生：不受，因?yàn)榍肮?jié)已證明當(dāng)通電導(dǎo)體和磁場(chǎng)平行時(shí)，磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體沒(méi)有作用力。

總結(jié)：當(dāng)電荷運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，受到的洛侖茲力等于零；當(dāng)電荷運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，受到的洛侖茲力

思考討論：當(dāng)電荷運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向成角時(shí)，受到的洛倫茲力多大？（提示：分解速度或磁感應(yīng)強(qiáng)度）

5．洛倫茲力作用效果

討論：洛倫茲力方向與電荷運(yùn)動(dòng)方向有何關(guān)系？

洛倫茲是否對(duì)電荷做功？

洛倫茲力對(duì)電荷速度大小、方向有何影響？

6．結(jié)課，布置作業(yè)。

第二篇：磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用(教案)

磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力

鄱陽(yáng)縣第二中學(xué)：*** ★新課標(biāo)要求

（一）知識(shí)與技能

1、知道什么是洛倫茲力，理解安培力和洛倫茲力的關(guān)系。

2、知道洛倫茲力產(chǎn)生條件，會(huì)用左手定則判定洛倫茲力的方向。

3、知道洛倫茲力大小的推理過(guò)程。

4、應(yīng)用公式F=qvBsinθ解答有關(guān)問(wèn)題。

5、應(yīng)用洛倫茲力有關(guān)知識(shí)解釋生產(chǎn)生活中有關(guān)的一些問(wèn)題。

（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：“對(duì)比—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。

★教學(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。

★教學(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

★教學(xué)過(guò)程

（一）引入新課：同學(xué)們，我們首先來(lái)觀看一下神奇而有美麗的極光。播放《美麗的極光》影片。

師：你們知道極光一般出現(xiàn)在什么地方嗎？ 生：兩極等高緯度地區(qū)。

師：為什么極光不能在赤道等低緯度地區(qū)出現(xiàn)呢？ 生：學(xué)生好奇。

師：我們通過(guò)這一節(jié)課的學(xué)習(xí)就將知道為什么極光這美麗而又神秘的面紗，這就是磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力（板書標(biāo)題）

一、洛倫茲力（板書）

師：我們?cè)谏弦还?jié)中學(xué)習(xí)了磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力，即安培力的大小和方向。生：大小F?qvBsin?，方向：左手定則

師：磁場(chǎng)對(duì)通電的導(dǎo)線才有作用力，那么這個(gè)作用就與電流有關(guān)，那么電流是如何形成的呢？

生：電荷的定向移動(dòng)形成的

師：由上述的兩個(gè)問(wèn)題你可以想到什么？

生：磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的安培力可能是作用在大量運(yùn)動(dòng)電荷的作用力的宏觀表現(xiàn)，也就是說(shuō)磁場(chǎng)可能對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用。

師：很好。磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷究竟有沒(méi)有作用力，我們口說(shuō)無(wú)憑，能否通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證一下呢？

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

師：要驗(yàn)證磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷是否有作用力，我們不僅需要一個(gè)磁場(chǎng)（展示蹄形磁鐵），還需要運(yùn)動(dòng)電荷。那么運(yùn)動(dòng)電荷怎么得到呢？

展示：陰極射線管（結(jié)合視頻材料）

介紹：陰極射線管的玻璃管內(nèi)已經(jīng)抽成真空，當(dāng)左右兩個(gè)電極按標(biāo)簽上的極性接上高壓電源時(shí)，陰極會(huì)發(fā)射電子。在電場(chǎng)的加速下飛向陽(yáng)極，電子束掠射到熒光板上，顯示出電子束的軌跡。

演示：沒(méi)有磁場(chǎng)時(shí)電子束是一條直線。用一個(gè)蹄性磁鐵在電子束的路徑上加磁場(chǎng)，嘗試不同方向的磁場(chǎng)對(duì)電子束徑跡的不同影響，直至出現(xiàn)電子束在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)。

結(jié)論：磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的確有作用力，我們把這一個(gè)作用力命名為洛倫茲力。（板書）運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的作用力叫做洛倫茲力，安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。

二：洛侖茲力的方向（板書）

師：作為一種力，洛倫茲力是有方向的，那么，我們?cè)鯓觼?lái)確定它的方向呢？ 引導(dǎo)學(xué)生：既然安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，那么洛倫茲力的方向是不是可以根據(jù)安培力的方向判斷方法來(lái)判斷呢？

生：可以，因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)的電荷可看成等效電流。

師：很好，我們知道電流的方向是:規(guī)定正電荷移動(dòng)的方向規(guī)定為電流的方向，那么正電荷所受力的方向就應(yīng)該與電流的所受力的方向一樣。那么我們?cè)趺磁袛嗄兀?/p>

生：用左手定則判斷

正電荷運(yùn)動(dòng)的方向與電流的方向相同，負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的方向與電流的方向相反?？偨Y(jié)：（板書）

1.左手定則：伸開左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向，這時(shí)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。

2.負(fù)電荷受力的方向與正電荷受力的方向相反。深化

師：剛才，我們?cè)谂卸鍌惼澋姆较驎r(shí)，我們注意到電荷運(yùn)動(dòng)方向、磁場(chǎng)的方向、洛倫茲力的方向具有三維關(guān)系。為了幫助同學(xué)們更好地把握它們之間的關(guān)系，下面我們運(yùn)用三維圖再來(lái)分析一下洛倫茲力和電荷運(yùn)動(dòng)方向、磁場(chǎng)方向的關(guān)系。

師：甲圖我們可以用左手定則判斷，乙圖中磁場(chǎng)方向與電荷運(yùn)動(dòng)方向不垂直時(shí)，怎么辦？ 生：分解速度?（結(jié)合動(dòng)畫）

師：通過(guò)這兩幅三維圖，你能總結(jié)一下F、B、V三者之間的方向關(guān)系？ 生：F與B始終垂直、F與V始終垂直，而B與V不一定垂直。（板書）練習(xí)

師：試判斷帶電粒子剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受到的洛倫茲力的方向。

三：洛侖茲力的大?。ò鍟?．問(wèn)題

師：剛才我們研究了洛倫茲力的方向，那么洛倫茲力大小等于多少呢？ 2．思路

師：我們能否根據(jù)已有的知識(shí)，從理論上進(jìn)行推導(dǎo)呢？ 生：根據(jù)安培力和洛倫茲力的關(guān)系。3．建模

師：這就需要我們建立一個(gè)模型。而模型的建立，我們總是選擇簡(jiǎn)單的，所以： 磁場(chǎng)：勻強(qiáng)磁場(chǎng)

電流：通以恒定電流的直導(dǎo)線，并與磁場(chǎng)垂直

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)線垂直磁場(chǎng)方向放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，求

（1）通電導(dǎo)線中的電流（2）通電導(dǎo)線所受的安培力（3）這段導(dǎo)線內(nèi)的自由電荷數(shù)（4）每個(gè)電荷所受的洛倫茲力

選擇具有代表性的同學(xué)，把他的推導(dǎo)過(guò)程用實(shí)物投影儀展示到大屏幕上，再請(qǐng)這位同學(xué)簡(jiǎn)敘推導(dǎo)過(guò)程。

最后總結(jié)：(板書)

Q?nqSv t通電導(dǎo)線所受的安培力F安?BIL?BnqSvL 通電導(dǎo)線中的電流I?這段導(dǎo)線內(nèi)的自由電荷數(shù)N?nSL 每個(gè)電荷所受的洛倫茲力F?qvB

師：我們剛剛推導(dǎo)出的公式F?qvB的適用條件是什么？

生：當(dāng)電荷q以速度v垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)中，它所受的洛侖茲力F?qvB 推廣：

師：當(dāng)運(yùn)動(dòng)電荷的方向與磁場(chǎng)的方向夾角為?時(shí)，電荷所受的洛倫茲力怎么求？ 生：分解速度…

結(jié)合動(dòng)畫分析，得出結(jié)論：F?qvBsin? 例題：某帶電粒子的電量為q?10場(chǎng)中，求它受到的洛倫茲力F多大？

四：洛倫茲力的特點(diǎn)：

1．洛倫茲力的方向既垂直于磁場(chǎng)，又垂直于速度，即垂直于v和B所組成的平面． 2．洛倫茲力對(duì)電荷不做功，只改變速度的方向，不改變速度的大小． 應(yīng)用 1.電視機(jī)實(shí)驗(yàn)

介紹：電視機(jī)屏幕要顯示出圖象，必須要有電子打到熒光屏的各個(gè)地方上。那么，電子從哪里來(lái)呢？顯象管的電子槍能產(chǎn)生大量的高速運(yùn)動(dòng)的電子──電子束。但是電子都沿同一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，有什么辦法可以使電子打到熒光屏的各個(gè)地方呢？

生：加一水平的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。

思考：該怎么加才能使電子打到熒光屏上的A點(diǎn)呢？若要打到B點(diǎn)呢？若要使電子打到熒光屏的位置從B點(diǎn)逐漸向A點(diǎn)移動(dòng)呢？

生：向外、向內(nèi)、向內(nèi)減弱至向外增強(qiáng)。

師：這樣，在電視機(jī)屏幕上就有光點(diǎn)從左邊移動(dòng)到右邊，這在電視技術(shù)中叫做行掃描。但是，實(shí)際的電視應(yīng)該電子束打到熒光屏的整個(gè)面，而不是一條線，我們?cè)撛趺崔k呢？

生：加一豎直的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。

師：這在電視技術(shù)中叫做場(chǎng)掃描。如果場(chǎng)掃描和行掃描同時(shí)進(jìn)行，想象一下，光點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況會(huì)是怎么樣的呢？

動(dòng)畫：掃描（場(chǎng)掃描：50場(chǎng)/秒，所以我們感到整個(gè)熒光屏都在發(fā)光）

?14C,以速率v?106m/s射入B?10?2T的勻強(qiáng)磁

2．極光現(xiàn)象

問(wèn)題：極光是來(lái)自太陽(yáng)的高能粒子進(jìn)入大氣后，與大氣發(fā)生作用而產(chǎn)生的。為什么在赤道卻從來(lái)沒(méi)有它的身影呢？

生：解釋垂直射向赤道（向東偏轉(zhuǎn)）和兩極（長(zhǎng)驅(qū)直入）的正電荷，并得出結(jié)論。師：至于有的時(shí)候高緯度地區(qū)也有極光出現(xiàn)，有興趣的同學(xué)課后可以通過(guò)上網(wǎng)等方式查閱。地磁場(chǎng)使得在赤道等低緯度地區(qū)沒(méi)有極光的身影，這的確是一種遺憾，但是，也正因?yàn)榈卮艌?chǎng)的存在，使我們?nèi)祟惖纳a(chǎn)生活免遭宇宙高能粒子的傷害。

師：現(xiàn)在，我們明白了上課開始時(shí)那個(gè)美麗有神秘的極光現(xiàn)象嗎？

板書設(shè)計(jì)：

磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用 一 磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力

運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的作用力叫做洛倫茲力，安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。二 洛倫茲力的方向──左手定則 三 洛侖茲力的大小

1、當(dāng)運(yùn)動(dòng)電荷q以速度v垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)中，它所受的洛侖茲力F?qvB

2、當(dāng)運(yùn)動(dòng)電荷的方向與磁場(chǎng)的方向夾角為?時(shí)，我們可以分解速度，它所受的洛侖茲力F?qvBsin?

四 洛倫茲力的特點(diǎn)

1．洛倫茲力的方向既垂直于磁場(chǎng)，又垂直于速度，即垂直于v和B所組成的平面． 2．洛倫茲力對(duì)電荷不做功，只改變速度的方向，不改變速度的大?。?/p>

第三篇：專題16：磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用 測(cè)試題

專題16：磁場(chǎng)對(duì)帶電粒子的作用（洛倫磁力）

一、帶電粒子在邊界磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題

1．如圖所示，直角三角形ABC中存在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，比荷相同的兩個(gè)粒子沿AB方向射入磁場(chǎng)，分別從AC邊上的P、Q兩點(diǎn)射出，則()不定項(xiàng)

A．從P射出的粒子速度大

B．從Q射出的粒子速度大

C．從P射出的粒子，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間長(zhǎng)

D．兩粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一樣長(zhǎng)

解析：作出各自的軌跡如圖所示，根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)知，分別從P、Q點(diǎn)射出時(shí)，與AC邊夾角相同，故可判定從P、Q點(diǎn)射出時(shí)，半徑R1

2．如圖所示，在x軸上方存在垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，x軸下方存在垂直紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一帶負(fù)電的粒子從原點(diǎn)O以與x軸成30°角斜向上射入磁場(chǎng)，且在上方運(yùn)動(dòng)半徑為R.則()

A．粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)一定能回到原點(diǎn)O

B．粒子在x軸上方和下方兩磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑之比為2∶1

C．粒子完成一次周期性運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

D．粒子第二次射入x軸上方磁場(chǎng)時(shí)，沿x軸前進(jìn)3R

解析：由r＝可知，粒子在x軸上方和下方兩磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑之比為1∶2，所以B項(xiàng)錯(cuò)誤；粒子完成一次周期性運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t＝T1＋T2＝＋＝，所以C項(xiàng)錯(cuò)誤；粒子第二次射入x軸上方磁場(chǎng)時(shí)沿x軸前進(jìn)l＝R＋2R＝3R，則粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)不能回到原點(diǎn)O，所以A項(xiàng)不正確，D項(xiàng)正確．

答案：D

3．如圖所示，平行直線aa′與bb′間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.現(xiàn)分別在aa′上某兩點(diǎn)射入帶正電粒子M和N，M、N的初速度方向不同，但與aa′的夾角都為θ，兩粒子都恰不能越過(guò)界線bb′.兩粒子的質(zhì)量均為m，電荷量均為q，兩粒子從射入到bb′的時(shí)間分別為t1和t2，則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()

C．M粒子的初速度大于N粒子的初速度

D．M粒子的軌跡半徑大于N粒子的軌跡半徑

解析：對(duì)兩種情況分別作出軌跡可看出兩粒子在磁場(chǎng)中完成的圓弧所對(duì)的圓心角之和恰好是180°，則t1＋t2＝，A選項(xiàng)正確，B選項(xiàng)錯(cuò)誤．從作出的圖可看出RM>RN，由R＝知vM>vN，所以選項(xiàng)C、D均正確．

答案：B

4．如右圖所示為圓柱形區(qū)域的橫截面，在該區(qū)域加沿圓柱軸線方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．帶電粒子(不計(jì)重力)第一次以速度v1沿截面直徑入射，粒子飛入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，速度方向偏轉(zhuǎn)60°角；該帶電粒子第二次以速度v2從同一點(diǎn)沿同一方向入射，粒子飛出磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，速度方向偏轉(zhuǎn)90°角．則帶電粒子第一次和第二次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的()

A．半徑之比為1∶

B．速度之比為1∶

C．時(shí)間之比為2∶3

D．時(shí)間之比為3∶2

答案：

C

5．如圖所示，在某空間實(shí)驗(yàn)室中，有兩個(gè)靠在一起的等大的圓柱形區(qū)域，分別存在著等大反向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.10

T，磁場(chǎng)區(qū)域半徑r＝

m，左側(cè)區(qū)圓心為O1，磁場(chǎng)向里，右側(cè)區(qū)圓心為O2，磁場(chǎng)向外．兩區(qū)域切點(diǎn)為C.今有質(zhì)量m＝3.2×10－26

kg.帶電荷量q＝1.6×10－19

C的某種離子，從左側(cè)區(qū)邊緣的A點(diǎn)以速度v＝106

m/s正對(duì)O1的方向垂直磁場(chǎng)射入，它將穿越C點(diǎn)后再?gòu)挠覀?cè)區(qū)穿出．求：

(1)該離子通過(guò)兩磁場(chǎng)區(qū)域所用的時(shí)間．

(2)離子離開右側(cè)區(qū)域的出射點(diǎn)偏離最初入射方向的側(cè)移距離為多大？(側(cè)移距離指垂直初速度方向上移動(dòng)的距離)

解析：(1)離子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在左右兩區(qū)域的運(yùn)動(dòng)軌跡是對(duì)稱的，如右圖，設(shè)軌跡半徑為R，圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T.由牛頓第二定律

又：

聯(lián)立①②得：

T＝

將已知代入③得R＝2

m⑤

由軌跡圖知：tan

θ＝

則全段軌跡運(yùn)動(dòng)時(shí)間：

聯(lián)立④⑥并代入已知得：

(2)在圖中過(guò)O2向AO1作垂線，聯(lián)立軌跡對(duì)稱關(guān)系側(cè)移總距離d＝2rsin

2θ＝2

m.6．如圖所示，三個(gè)半徑分別為R、2R、6R的同心圓將空間分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四個(gè)區(qū)域，其中圓形區(qū)域Ⅰ和環(huán)形區(qū)域Ⅲ內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B和B/2

.一個(gè)質(zhì)子從區(qū)域Ⅰ邊界上的A點(diǎn)以速度v沿半徑方向射入磁場(chǎng)，經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)恰好從區(qū)域Ⅰ邊界上的C點(diǎn)飛出，AO垂直CO，則關(guān)于質(zhì)子的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是

A．質(zhì)子最終將離開區(qū)域Ⅲ在區(qū)域Ⅳ勻速運(yùn)動(dòng)

B．質(zhì)子最終將一直在區(qū)域Ⅲ內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

C．質(zhì)子能夠回到初始點(diǎn)A，且周而復(fù)始的運(yùn)動(dòng)

D．質(zhì)子能夠回到初始點(diǎn)A，且回到初始點(diǎn)前，在區(qū)域Ⅲ中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是在區(qū)域Ⅰ中運(yùn)動(dòng)時(shí)間的3倍

解析：根據(jù)題意，質(zhì)子在Ⅰ區(qū)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑是R，且R＝mv/Bq，質(zhì)子轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角是90°，從C點(diǎn)離開Ⅰ區(qū)在Ⅱ中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，然后進(jìn)入Ⅲ區(qū)，在Ⅲ區(qū)質(zhì)子的軌道半徑為r＝mv/(Bq/2)＝2R，作出質(zhì)子運(yùn)動(dòng)的軌跡圖象

可以判斷出質(zhì)子在Ⅲ區(qū)轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角為270°，速度方向與AO這條線重合，質(zhì)子回到A點(diǎn)，然后周而復(fù)始的運(yùn)動(dòng)，A、B兩項(xiàng)錯(cuò)，C項(xiàng)對(duì)；質(zhì)子在Ⅰ區(qū)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1＝T1/4＝2πm/Bq×1/4＝πm/2Bq，t2＝3T2/4＝4πm/Bq×3/4＝3πm/Bq，t2＝6t1，D項(xiàng)錯(cuò)．

答案：C

7．如圖所示，在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)，有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于圓平面(未畫出)．一群比荷為的負(fù)離子體以相同速率v0(較大)，由P點(diǎn)在紙平面內(nèi)向不同方向射入磁場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn)后，又飛出磁場(chǎng)，則下列說(shuō)法正確的是(不計(jì)重力)()

A．離子飛出磁場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能一定相等

B．離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑一定不相等

C．由Q點(diǎn)飛出的離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)

D．沿PQ方向射入的離子飛出時(shí)偏轉(zhuǎn)角最大

解析：射入磁場(chǎng)的粒子比荷相等，但質(zhì)量不一定相等，故射入時(shí)初動(dòng)能可能不等，又因?yàn)榇艌?chǎng)對(duì)電荷的洛倫茲力不做功，故這些粒子從射入到射出動(dòng)能不變，但不同粒子的動(dòng)能可能不等，A項(xiàng)錯(cuò)誤．粒子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的半徑為r＝，由于比荷和速度都相等，磁感應(yīng)強(qiáng)度B為定值，故所有粒子的偏轉(zhuǎn)半徑都相等，B錯(cuò)誤．同時(shí)各粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T＝，也相等，根據(jù)幾何規(guī)律：圓內(nèi)，較長(zhǎng)的弦對(duì)應(yīng)較大的圓心角，所以從Q點(diǎn)射出的粒子偏轉(zhuǎn)角最大，在磁場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)，C對(duì)．沿PQ方向射入的粒子不可能從Q點(diǎn)射出，故偏角不最大，D錯(cuò)，選C.二、帶電體在洛倫磁力作用下的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題

對(duì)帶電體在洛倫茲力作用下運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的分析思路：

1．確定研究對(duì)象，并對(duì)其進(jìn)行受力分析．

2．根據(jù)物體受力情況和運(yùn)動(dòng)情況確定每一個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程所適用的規(guī)律．(力學(xué)規(guī)律均適用)

總之解決這類問(wèn)題的方法與純力學(xué)問(wèn)題一樣，無(wú)非多了一個(gè)洛倫茲力．要特別注意洛倫茲力不做功．

8．如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一足夠長(zhǎng)的絕緣細(xì)棒OO′在豎直面內(nèi)垂直于磁場(chǎng)方向放置，細(xì)棒與水平面夾角為α.一質(zhì)量為m帶電荷量為＋q的圓環(huán)A套在OO′棒上，圓環(huán)與棒間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，且μ

α.現(xiàn)讓圓環(huán)A由靜止開始下滑，試問(wèn)圓環(huán)在下滑過(guò)程中：

(1)圓環(huán)A的最大加速度為多大？獲得最大加速度時(shí)的速度為多大？

(2)圓環(huán)A能夠達(dá)到的最大速度為多大？

解析：(1)由于μ

α，所以環(huán)將由靜止開始沿棒下滑．環(huán)A沿棒運(yùn)動(dòng)的速度為v1時(shí)，受到重力mg、洛倫茲力qv1B、桿的彈力FN1和摩擦力Ff1＝μFN1.根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)圓環(huán)A沿棒的方向：mgsin

α－Ff1＝ma，垂直棒的方向：FN1＋qv1B＝mgcos

α，所以當(dāng)Ff1＝0(即FN1＝0)時(shí)，a有最大值am，且am＝gsin

α，此時(shí)qv1B＝mgcos

α，解得：v1＝

(2)設(shè)當(dāng)環(huán)A的速度達(dá)到最大值vm時(shí)，環(huán)受桿的彈力為FN2，摩擦力為Ff2＝μFN2.此時(shí)應(yīng)有a＝0，即mgsin

α＝Ff2，在垂直桿方向上：FN2＋mgcos

α＝qvmB，解得：vm＝

答案：見(jiàn)解析

9．如圖所示，下端封閉、上端開口，高h(yuǎn)＝5

m、內(nèi)壁光滑的細(xì)玻璃管豎直放置，管底有一質(zhì)量m＝10

g、電荷量q＝0.2

C的小球．整個(gè)裝置以v＝5

m/s的速度沿垂直于磁場(chǎng)方向進(jìn)入B＝0.2

T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，由于外力的作用，玻璃管在磁場(chǎng)中的速度保持不變，最終小球從上端管口飛出．取g＝10

m/s2.求：

(1)小球的帶電性．

(2)小球在管中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．

(3)小球在管內(nèi)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中增加的機(jī)械能．

解析：(1)小球受洛倫茲力方向向上，故小球帶正電．

(2)小球的實(shí)際運(yùn)動(dòng)速度可分解為水平方向的速度v和豎直方向的速度vy.與兩個(gè)分速度對(duì)應(yīng)的洛倫茲力的分力分別是豎直方向的Fy和水平方向的Fx.其中，豎直方向的洛倫茲力Fy＝qvB不變，在豎直方向上由牛頓第二定律得：qvB－mg＝ma.又有h＝at2，解得t＝1

s.(3)小球飛出管口時(shí)，豎直方向的速度為：vy＝at.則小球飛出管口的合速度為：v合＝，動(dòng)能增量，重力勢(shì)能的增量ΔEp＝mgh.解上述各式得機(jī)械能增加量為ΔEk＋ΔEp＝1

J.答案：(1)帶正電(2)1

s(3)1

J

10．如圖所示為一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為＋q的圓環(huán)，可在水平放置的足夠長(zhǎng)的粗糙細(xì)桿上滑動(dòng)，細(xì)桿處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，現(xiàn)給圓環(huán)向右的初速度v0，在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，圓環(huán)運(yùn)動(dòng)的速度圖象可能是下圖中的()

A．①②

B．③④

C．①④

D．②④

解析：給圓環(huán)向右的初速度v0，圓環(huán)運(yùn)動(dòng)有三種可能性，若Bv0q＝mg時(shí)，圓環(huán)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故①正確．若v>v0時(shí)，圓環(huán)與桿下邊有摩擦力作用，摩擦力逐漸減小，運(yùn)動(dòng)加速度逐漸減小，最終為零，Bvq＝mg時(shí)，圓環(huán)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故④正確．若v

答案：C

第四篇：《磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用》教案1

《磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用》教案

一、教學(xué)目標(biāo)

1．通過(guò)實(shí)驗(yàn)掌握左手定則，并能熟練地用左手定則判斷磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力——洛侖茲力的方向。

2．理解安培力是洛侖茲力的宏觀表現(xiàn)。

3．根據(jù)磁場(chǎng)對(duì)電流的作用和電流強(qiáng)度的知識(shí)推導(dǎo)洛侖茲力的公式f=Bqv，并掌握該公式的適用條件。

二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析

1．重點(diǎn)是洛侖茲力方向的判斷方法左手定則和洛侖茲力大小計(jì)算公式的推導(dǎo)和應(yīng)用。2．因電荷有正、負(fù)兩種，在用左手定則判斷不同的電荷受到的洛侖茲力方向時(shí)，要強(qiáng)調(diào)四指所指方向應(yīng)是正電荷的運(yùn)動(dòng)方向或負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方向。

三、教具

(學(xué)生電源或蓄電池)、陰極射線管，蹄形永久磁鐵、導(dǎo)線若干。

四、主要教學(xué)過(guò)程

(一)引入新課

1．設(shè)問(wèn)：我們已經(jīng)掌握了磁場(chǎng)對(duì)電流存在力的作用、安培力的產(chǎn)生條件和計(jì)算方法，那么磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷是否也有力的作用呢？

2．實(shí)驗(yàn)：

改變。

(二)教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì) 1．洛侖茲力(板書)

2．洛侖茲力產(chǎn)生的條件(板書)

q≠0，電荷運(yùn)動(dòng)速度v≠0，磁場(chǎng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷速度的垂直分量B⊥≠0，三個(gè)條件必須同時(shí)具備。在這里教師進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)電荷垂直進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)受到磁場(chǎng)力的作用最大，教材只要求學(xué)生掌握這種情況。

3．洛侖茲力方向的判斷：(板書)學(xué)找出一種判斷方法。也可聯(lián)系安培力方向的判斷推理確定洛侖茲力方向的判斷方法——左手定則。

4.顯象管的工作原理 應(yīng)用左手定則判斷

(三)小結(jié)

q以速度v垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)中，它受到的洛侖茲力f=Bqv。洛侖茲力的方向由左手定則來(lái)判斷。

第五篇：磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用(教學(xué)設(shè)計(jì))

《磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用》教案

教學(xué)設(shè)計(jì)理念：

本節(jié)課的主線是讓學(xué)生認(rèn)真體會(huì)科學(xué)研究最基本的思維方法：“對(duì)比—推理—假設(shè)—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證”。首先，從觀看視頻《極光》引入，留下問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；然后，通過(guò)猜想、驗(yàn)證、得出結(jié)論的研究方法認(rèn)知洛倫茲力的存在； 再采用類比探究的科學(xué)方法明確了洛倫茲力方向的判斷法則—左手定則；最后，運(yùn)用宏觀向微觀遞進(jìn)的科學(xué)思想從理論上解決洛倫茲力大小計(jì)算的問(wèn)題，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的分析推理能力。這些探究過(guò)程讓學(xué)生自己動(dòng)腦、動(dòng)手，發(fā)揮學(xué)生的主體作用。并讓學(xué)生把所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到生活、生產(chǎn)當(dāng)中，能夠簡(jiǎn)單解釋極光、電視的工作原理等；最后留下問(wèn)題：“極光現(xiàn)象中，來(lái)自外太空的帶電粒子在洛倫茲力作用下，為何會(huì)螺旋狀地運(yùn)動(dòng)到兩極？”，首尾呼應(yīng)，為下節(jié)課的學(xué)習(xí)做鋪墊?！镄抡n標(biāo)要求

（一）知識(shí)與技能

1．通過(guò)實(shí)驗(yàn)掌握左手定則，并能熟練地用左手定則判斷洛侖茲力的方向。2．理解安培力是洛侖茲力的宏觀表現(xiàn)。

3．會(huì)推導(dǎo)洛侖茲力的公式 f=qvB，并掌握該公式的適用條件。4．熟練地應(yīng)用公式f=qvB進(jìn)行洛侖茲力大小的計(jì)算。

5、應(yīng)用洛倫茲力有關(guān)知識(shí)解釋生產(chǎn)生活中有關(guān)的一些問(wèn)題。

（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：“對(duì)比—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)入勻強(qiáng)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)

洛侖茲力公式f=qvB的推導(dǎo) ★教學(xué)方法

實(shí)驗(yàn)觀察法、講述法、分析推理法 ★教學(xué)用具：

陰極射線管、電源、磁鐵、投影儀、幻燈片 ★教學(xué)過(guò)程

一、引入新課：

觀看《美麗的極光》影片

提出問(wèn)題：極光現(xiàn)象如何形成的？它為什么會(huì)出現(xiàn)在兩極地區(qū)？ 引入新課：磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用

二、新課教學(xué)過(guò)程

（一）、復(fù)習(xí)安培力，左手定則，引入洛倫茲力 復(fù)習(xí)安培力，安培力方向的判斷方法——左手定則 提問(wèn)：安培力是如何產(chǎn)生的？

學(xué)生討論、猜想：電荷的定向移動(dòng)形成電流，磁場(chǎng)可能對(duì)運(yùn)動(dòng)的電荷會(huì)產(chǎn)生力的作用。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：

介紹：陰極射線管

用一個(gè)蹄形磁鐵在電子束的路徑上加磁場(chǎng)，觀察到電子束在磁場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn)。結(jié)論：磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的確有作用力，這個(gè)力叫做洛倫茲力。安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。

（二）、洛侖茲力的方向 提問(wèn)：作為一種力，洛倫茲力是有方向的，那么，我們?cè)鯓觼?lái)確定它的方向呢？ 學(xué)生討論、猜想：洛倫茲力方向可以類比安培力方向的判斷方法——左手定則 其中四個(gè)手指應(yīng)該指向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向，如果是負(fù)電荷，四指要指向負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方向 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：

先讓學(xué)生利用左手定則理論上判斷運(yùn)動(dòng)電荷受力方向，再利用陰極射線管，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，改變磁場(chǎng)方向，反復(fù)實(shí)驗(yàn)。

得出結(jié)論：洛侖茲力方向的判斷方法——左手定則

（三）、洛侖茲力的大小

問(wèn)題：我們能否根據(jù)已有的知識(shí)，從理論上推導(dǎo)洛倫茲力大小該如何計(jì)算呢？ 建模：勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，放入一根通以恒定電流的直導(dǎo)線，并與磁場(chǎng)垂直

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)線垂直磁場(chǎng)方向放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，求（1）這段導(dǎo)線內(nèi)總的自由電荷數(shù)（2）通電導(dǎo)線中的電流（3）通電導(dǎo)線所受的安培力

（4）每個(gè)自由電荷所受的洛倫茲力 教師引導(dǎo)，學(xué)生分組討論，推導(dǎo)

選擇具有代表性的同學(xué)，讓他的推導(dǎo)過(guò)程寫在黑板上，再請(qǐng)這位同學(xué)簡(jiǎn)敘推導(dǎo)過(guò)程。教師總結(jié)：（1）這段導(dǎo)線內(nèi)的自由電荷數(shù)N?nSL（2）通電導(dǎo)線中的電流I?Qt?nqSv

（3）通電導(dǎo)線所受的安培力F安?BIL?BnqSvLf?qvB2（4）每個(gè)自由電荷所受的洛倫茲力

強(qiáng)調(diào)公式f?qvB的適用條件：

運(yùn)動(dòng)電荷速度v的方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向垂直。

（四）、生活中的洛倫茲力 1．極光現(xiàn)象

根據(jù)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，簡(jiǎn)單解釋極光現(xiàn)象：（3D動(dòng)畫模擬）

來(lái)自外太空的帶電粒子在射向地球時(shí)，受到地磁場(chǎng)對(duì)它的作用，即洛倫茲力的作用，使這些帶點(diǎn)粒子螺旋狀地運(yùn)動(dòng)到了兩極，然后，與兩極的高層大氣發(fā)生作用，產(chǎn)生各種各樣的光線，就是美麗的極光現(xiàn)象。2.電視機(jī)

簡(jiǎn)單介紹：電視機(jī)屏幕上能顯示出美麗圖象，也是跟運(yùn)動(dòng)的電荷在磁場(chǎng)中受到洛倫茲力的作用有關(guān)。

課后任務(wù)：同學(xué)們要想更深入了解極光現(xiàn)象和電視機(jī)的工作原理，可以自己上網(wǎng)查閱資料，下節(jié)課請(qǐng)一些同學(xué)來(lái)講一講。

三、小結(jié)

1、通過(guò)猜想、驗(yàn)證、得出結(jié)論的研究方法認(rèn)知了洛倫茲力的存在

2、采用類比探究的科學(xué)方法明確了洛倫茲力方向的判斷法則—左手定則

3、運(yùn)用宏觀向微觀遞進(jìn)的科學(xué)思想從理論上解決了洛倫茲力大小計(jì)算的問(wèn)題

四、課后思考題：

1、公式：f?qvB的適用條件是磁場(chǎng)方向與電荷的運(yùn)動(dòng)方向垂直，如果磁場(chǎng)方向與電荷的運(yùn)動(dòng)方向不垂直，又該如何計(jì)算洛倫茲力呢？

2、極光現(xiàn)象中，來(lái)自外太空的帶電粒子在洛倫茲力作用下，為何會(huì)螺旋狀地運(yùn)動(dòng)到兩極？

五、板書設(shè)計(jì)：

磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用

一、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)

二、洛倫茲力的方向──左手定則

三、洛侖茲力的大小 f?qvB

適用條件：

運(yùn)動(dòng)電荷速度v的方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向垂直。

四、生活中的洛倫茲力

六、作業(yè)

1、課本P124 1、2、3、4

2、練習(xí)冊(cè)相關(guān)習(xí)題

七、課后反思

本節(jié)課的主要思想，也體現(xiàn)了新課程的理念，學(xué)生的收獲也不少，但還有一

些不足的地方。在探究洛倫茲力方向的過(guò)程，可以先從實(shí)驗(yàn)入手，觀察陰極射線管中電子在磁場(chǎng)作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，再讓學(xué)生自己如何判斷洛倫茲力的方向，學(xué)生可能會(huì)提出右手定則，教師再通過(guò)引導(dǎo)、總結(jié)，最后得出左手定則；還有在探究洛倫茲力大小的過(guò)程，所給的例題，解題的味道太濃，可以先從宏觀引導(dǎo)在微觀，讓學(xué)生自己提出所必須求的物理量，然后丟給學(xué)生自己獨(dú)立去思考，多留給學(xué)生一些互動(dòng)的時(shí)間，選擇學(xué)生一些有代表性的推導(dǎo)過(guò)程（有好的，有不完整的），將其實(shí)物投影，最后，教師再引導(dǎo)、總結(jié)出結(jié)論，這樣更能體現(xiàn)探究的精神，真正體現(xiàn)學(xué)生的主體地位。