第一篇:物理:3.5《探究洛倫茲力》教案(粵教版選修3-1)
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探究洛倫茲力
★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(jì)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(jià)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(shí)驗(yàn)驗(yàn)證”
★教學(xué)重點(diǎn)
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(jì)算。
★教學(xué)難點(diǎn)
1、理解洛倫茲力對運(yùn)動電荷不做功。
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)過程
(一)引入新課 教師:(復(fù)習(xí)提問)前面我們學(xué)習(xí)了磁場對電流的作用力,下面思考兩個(gè)問題:(1)如圖,判定安培力的方向
學(xué)生上黑板做,解答如下:
若已知上圖中:B=4.0×10-2 T,導(dǎo)線長L=10 cm,I=1 A。求:導(dǎo)線所受的安培力大小? 學(xué)生解答:
F=BIL=4×10-2 T×1 A×0.1 m=4×10-3 N 004km.cn 版權(quán)所有@高考資源網(wǎng)
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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
教師:下面我們來討論B、v、F三者方向間的相互關(guān)系。如圖所示。
學(xué)生:F總垂直于B與v所在的平面。B與v可以垂直,可以不垂直。教師:現(xiàn)在我們來研究洛倫茲力的大小。
若有一段長度為L的通電導(dǎo)線,橫截面積為S,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。
教師:這段導(dǎo)體所受的安培力為多大? 學(xué)生:F安=BIL
教師:電流強(qiáng)度I的微觀表達(dá)式是什么? 學(xué)生:I的微觀表達(dá)式為I=nqSv
教師:這段導(dǎo)體中含有多少自由電荷數(shù)? 學(xué)生:這段導(dǎo)體中含有的電荷數(shù)為nLS。
教師:每個(gè)自由電荷所受的洛倫茲力大小為多大? 學(xué)生:安培力可以看作是作用在每個(gè)運(yùn)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洛?F安nLS?BILnqvSLB??qvB nLSnLS教師:當(dāng)運(yùn)動電荷的速度v方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向不垂直時(shí),設(shè)夾角為θ,則電荷所受的洛倫茲力大小為多大?
學(xué)生:F洛?qvBsin?
教師指出:上式中各量的單位:F洛為牛(N),q為庫倫(C),v為米/秒(m/s),B為特斯拉(T)
思考與討論:同學(xué)們討論一下帶電粒子在磁場中運(yùn)動時(shí),洛倫茲力對帶電粒子是否做功?說明理由。
教師引導(dǎo)學(xué)生分析得:
洛倫茲力的方向垂直于v和B組成的平面即洛倫茲力垂直于速度方向,因此,洛倫茲力只004km.cn 版權(quán)所有@高考資源網(wǎng)
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B+vE
A.若電子從右向左飛入,電子也沿直線運(yùn)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(yùn)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(yùn)動.答案:BD 【例4】一個(gè)長螺線管中通有電流,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
B.沿軸線來回運(yùn)動 C.做勻加速直線運(yùn)動
D.做勻速直線運(yùn)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(yùn)動時(shí),不受洛倫茲力,所以一直保持原運(yùn)動狀態(tài)不變,正確答案是D。
答案:D ★教學(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(shí)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(shí)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。
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第二篇:3.5《探究洛倫茲力》教案
3.4洛倫茲力
范波
教學(xué)目標(biāo)
(一)知識與技能
1、通過實(shí)驗(yàn),認(rèn)識洛倫茲力。會判斷洛倫茲力的方向,會計(jì)算洛倫茲力的大小。
2、理解洛倫茲力對運(yùn)動電荷不做功。
3、了解速度選擇器。
(二)過程與方法
通過觀察電子束在磁場中的偏轉(zhuǎn)研究洛倫茲力的方向,體驗(yàn)研究物理學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法。
對比安培力與洛倫茲力,從理論上到處洛倫茲力公式,認(rèn)識科學(xué)探究方法的多樣性。
(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀
由實(shí)驗(yàn)觀察得知洛倫茲力的存在,培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
由理論推導(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)。教學(xué)重點(diǎn)
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(jì)算。教學(xué)難點(diǎn)
1、理解洛倫茲力對運(yùn)動電荷不做功。
2、洛倫茲力方向的判斷。教學(xué)過程
(一)引入新課 教師:(復(fù)習(xí)提問)前面我們學(xué)習(xí)了磁場對電流的作用力,下面思考兩個(gè)問題:(1)如圖,判定安培力的方向
解答如下:
-2若已知上圖中:B=4.0×10 T,導(dǎo)線長L=10 cm,I=1 A。求:導(dǎo)線所受的安培力大小? 學(xué)生解答:
F=BIL=4×10-2 T×1 A×0.1 m=4×10-3 N 答:導(dǎo)線受的安培力大小為4×10-3 N。(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(gè)力可能是作用在運(yùn)動電荷上的,而安培力是作用在運(yùn)動電荷上的力的宏觀表現(xiàn)。
[演示實(shí)驗(yàn)]用陰極射線管研究磁場對運(yùn)動電荷的作用。
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(yùn)動軌跡。
學(xué)生:觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果:在沒有外磁場時(shí),電子束沿直線運(yùn)動,將條形磁體靠近陰極射線管,發(fā)現(xiàn)電子束運(yùn)動軌跡發(fā)生了彎曲。
學(xué)生分析得出結(jié)論:磁場對運(yùn)動電荷有作用。
(二)進(jìn)行新課
1、洛倫茲力的方向
教師講述:運(yùn)動電荷在磁場中受到的作用力稱為洛倫茲力。通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力實(shí)際是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。
我們用安培定則判斷安培力的方向,因此可以用安培定則判斷洛倫茲力的方向。(投影)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)動的方向,那么,大拇指所指的方向就是運(yùn)動的正電荷在磁場中所受洛倫茲力的方向。
如果運(yùn)動的是負(fù)電荷,則四指指向負(fù)電荷運(yùn)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。
[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(shí)所受的洛倫茲力的方向。
甲
乙
丙
丁 教師引導(dǎo)學(xué)生分析得:
洛倫茲力的方向垂直于v和B組成的平面即洛倫茲力垂直于速度方向,因此,洛倫茲力只改變速度的方向,不改變速度的大小,所以洛倫茲力對電荷不做功。
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。
如圖,以一根長為L,橫截面積為S、通過的電流為I的導(dǎo)線為研究對象,請你完成如下問題:
(1)(2)(3)(4)設(shè)導(dǎo)線中單位體積內(nèi)所含的自由電荷數(shù)為n,每個(gè)電荷的電荷量為q,電荷定向移動的平均速率為v,如何計(jì)算通過導(dǎo)線的電流I?
設(shè)直線導(dǎo)線處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,電流與磁場方向垂直,如何求出該段電流受到的安培力F?
如何計(jì)算該段導(dǎo)線中總的自由電荷數(shù)N?
若把安培力F看作是作用在每個(gè)運(yùn)動電荷上的洛倫茲力f的矢量和,能求出f嗎?
F洛?F安nLS?BILnLS?nqvSLBnLS?qvB
教師:當(dāng)運(yùn)動電荷的速度v方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向不垂直時(shí),設(shè)夾角為θ,則電荷所受的洛倫茲力大小為多大?
F洛?qvBsin?
教師指出:上式中各量單位:F洛為牛(N),q為庫倫(C),v為米/秒(m/s),B為特斯拉(T)
投影片出示課本例題并引導(dǎo)得出速度選擇器原理。
3、帶電粒子在磁場中的運(yùn)動
F洛=qvB=mv2/R
R=mv2/qB T=2πR/v=2πm/qB
第三篇:3.5《探究洛倫茲力》教案
探究洛倫茲力
★教學(xué)目標(biāo)
(一)知識與技能
1、通過實(shí)驗(yàn),認(rèn)識洛倫茲力。會判斷洛倫茲力的方向,會計(jì)算洛倫茲力的大小。
2、理解洛倫茲力對運(yùn)動電荷不做功。
3、了解速度選擇器。
(二)過程與方法
通過觀察電子束在磁場中的偏轉(zhuǎn)研究洛倫茲力的方向,體驗(yàn)研究物理學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法。對比安培力與洛倫茲力,從理論上到處洛倫茲力公式,認(rèn)識科學(xué)探究方法的多樣性。
(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀
由實(shí)驗(yàn)觀察得知洛倫茲力的存在,培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。由理論推導(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)。
★教學(xué)重點(diǎn)
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(jì)算。
★教學(xué)難點(diǎn)
1、理解洛倫茲力對運(yùn)動電荷不做功。
2、洛倫茲力方向的判斷。
★教學(xué)過程
(一)引入新課 教師:(復(fù)習(xí)提問)前面我們學(xué)習(xí)了磁場對電流的作用力,下面思考兩個(gè)問題:(1)如圖,判定安培力的方向
解答如下:
若已知上圖中:B=4.0×10-2 T,導(dǎo)線長L=10 cm,I=1 A。求:導(dǎo)線所受的安培力大??? 學(xué)生解答:
F=BIL=4×10-2 T×1 A×0.1 m=4×10-3 N 答:導(dǎo)線受的安培力大小為4×10-3 N。(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(gè)力可能是作用在運(yùn)動電荷上的,而安培力是作用在運(yùn)動電荷上的力的宏觀表現(xiàn)。[演示實(shí)驗(yàn)]用陰極射線管研究磁場對運(yùn)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(yùn)動軌跡。
學(xué)生:觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果:在沒有外磁場時(shí),電子束沿直線運(yùn)動,將條形磁體靠近陰極射線管,發(fā)現(xiàn)電子束運(yùn)動軌跡發(fā)生了彎曲。
學(xué)生分析得出結(jié)論:磁場對運(yùn)動電荷有作用。
(二)進(jìn)行新課
1、洛倫茲力的方向
教師講述:運(yùn)動電荷在磁場中受到的作用力稱為洛倫茲力。通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力實(shí)際是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。
我們用安培定則判斷安培力的方向,因此可以用安培定則判斷洛倫茲力的方向。(投影)
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)動的方向,那么,大拇指所指的方向就是運(yùn)動的正電荷在磁場中所受洛倫茲力的方向。
如果運(yùn)動的是負(fù)電荷,則四指指向負(fù)電荷運(yùn)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。
[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(shí)所受的洛倫茲力的方向。
甲
乙
丙
丁
教師引導(dǎo)學(xué)生分析得:
洛倫茲力的方向垂直于v和B組成的平面即洛倫茲力垂直于速度方向,因此,洛倫茲力只改變速度的方向,不改變速度的大小,所以洛倫茲力對電荷不做功。
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。
如圖,以一根長為L,橫截面積為S、通過的電流為I的導(dǎo)線為研究對象,請你完成如下問題:
(1)設(shè)導(dǎo)線中單位體積內(nèi)所含的自由電荷數(shù)為n,每個(gè)電荷的電荷量為q,電荷定向移動的平均速率為v,如何計(jì)算通過導(dǎo)線的電流I?
(2)設(shè)直線導(dǎo)線處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,電流與磁場方向垂直,如何求出該段電流受到的安培力F?
(3)如何計(jì)算該段導(dǎo)線中總的自由電荷數(shù)N?(4)若把安培力F看作是作用在每個(gè)運(yùn)動電荷上的洛倫茲力f的矢量和,能求出f嗎?
F洛?F安nLS?BILnqvSLB??qvB nLSnLS教師:當(dāng)運(yùn)動電荷的速度v方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向不垂直時(shí),設(shè)夾角為θ,則電荷所受的洛倫茲力大小為多大?
F洛?qvBsin?
教師指出:上式中各量單位:F洛為牛(N),q為庫倫(C),v為米/秒(m/s),B為特斯拉(T)投影片出示課本例題并引導(dǎo)得出速度選擇器原理。
【練習(xí)】質(zhì)量為m,帶電量為q的帶電粒子,以速率v垂直進(jìn)入如圖所示的勻強(qiáng)磁場中,恰好做勻速直線運(yùn)動.求:磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度及帶電粒子的電性.
3、課堂小結(jié)
(1)洛倫茲力:磁場對運(yùn)動電荷的力。(2)洛倫茲力方向判斷方法: 左手定則
(3)洛倫茲力一定與速度方向垂直,所以洛倫茲力一定不做功。(4)洛倫茲力的大?。篺=qvB(5)速度選擇器:v=E/B
4、反饋練習(xí)
【例1】
如圖16-51所示的正交電場和磁場中,有一粒子沿垂直于電場和磁場的方向飛入其中,并沿直線運(yùn)動(不考慮重力作用),則此粒子
()A.一定帶正電
B.一定帶負(fù)電 C.一定不帶電
D.可能帶正電或負(fù)電,也可能不帶電
【例2】帶電量為+q的粒子,在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動,下面說法中正確的是()
A.只要速度大小相同,所受洛倫茲力就相同。B.如果把+q改為-q,且速度反向且大小不變,則洛倫茲力的大小、方向均不變。
C.只要帶電粒子在磁場中運(yùn)動,它一定受到洛倫茲力作用。D.帶電粒子受到洛倫茲力越小,則該磁場的磁感強(qiáng)度越小。
【例3】如圖16-52所示,勻強(qiáng)電場方向豎直向下,勻強(qiáng)磁場方向水平向里,有一正離子恰能沿直線從左到右水平飛越此區(qū)域,則 [
]
A.若電子從右向左飛入,電子也沿直線運(yùn)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(yùn)動
第四篇:2.3 洛倫茲力教案
3.3
洛侖茲力和顯像管
教學(xué)目標(biāo)
1、知識與技能
(1)了解磁鐵使陰極射線管中電子流偏轉(zhuǎn)的原理,以及洛倫茲力的應(yīng)用。(2)學(xué)習(xí)和理解洛倫茲力的表達(dá)式和方向的判斷方法。(3)學(xué)會利用洛倫茲力原理解決相關(guān)問題。
2、過程與方法
(1)仔細(xì)觀察磁體對電子流作用的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,并認(rèn)真參與到洛倫茲力表達(dá)式推導(dǎo)的過程。(2)通過這節(jié)的觀察、分析、推理和總結(jié),培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的思維方法和能力
3、情感態(tài)度與價(jià)值觀
(1)播放極光和電視直播圖片,增進(jìn)學(xué)生對自然科學(xué)的探究興趣,及對生活和科學(xué)的熱愛。
(2)通過本節(jié)的觀察和探究,培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。
(3)本節(jié)把自然、生活、實(shí)驗(yàn)同基本的科學(xué)原理緊密結(jié)合在一起,培養(yǎng)學(xué)生將現(xiàn)象與理論結(jié)合得到真理的辨證哲學(xué)觀。
一、教學(xué)方法
演示法、講授法、探究法
二、教具與媒體
永磁體、高壓電源、陰極射線管、多媒體及課件
三、教學(xué)過程
(一)創(chuàng)設(shè)情境,導(dǎo)入新課
1、播放兩張極光圖片。注釋:南北極出現(xiàn)絢麗多彩的極光。提問:想知道極光是怎樣形成的嗎?
2、播放一張電視直播圖片。注釋:電視給人們的生活帶來變化和舒適。提問:想知道電視是怎樣顯現(xiàn)圖像的嗎?
導(dǎo)語:美妙的大自然和舒適的現(xiàn)代生活背后,蘊(yùn)藏著樸素的科學(xué)原理。這節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)磁場對運(yùn)動電荷的作用。
(二)進(jìn)入新課,科學(xué)探究
1、實(shí)驗(yàn)
在第一節(jié)我們知道磁場對電流產(chǎn)生安培力,而電流是自由電荷定向運(yùn)動形成的。那么,磁場會不會對運(yùn)動電荷產(chǎn)生作用呢?
給陰極射線管兩端接上高壓電源,電子從陰極射向陽極,形成電子流。電子流側(cè)射在熒光板上使其發(fā)光,顯示出電子流的軌跡。
未加磁場時(shí),電子流的軌跡是一條直線。
圖1 陰極射線管
① 把一條形磁鐵N極靠近電子流,電子流向下 偏移;用S極,電子流又向上偏移。
結(jié)論:運(yùn)動電荷在磁場中受到作用力,力的方向跟磁場方向有關(guān)。
2、洛倫茲力
(1)含義:運(yùn)動電荷在磁場中受到的力
(2)大小:①洛倫茲力與安培力:當(dāng)大量電荷定向運(yùn)動時(shí),每個(gè)運(yùn)動電荷受到的洛倫茲力疊加起來,在宏觀上表現(xiàn)為安培力。②公式的推導(dǎo):
通電導(dǎo)線與磁場垂直時(shí),導(dǎo)線受到的安培力為
F安?IlB
那么導(dǎo)線中運(yùn)動電荷洛倫茲力又為多少呢?
如圖2所示,設(shè)有一通電導(dǎo)體垂直置于磁場中,圖2安培力與洛倫茲力 導(dǎo)體中單位體積的自由電荷數(shù)為n,每個(gè)自由電荷的電荷量為q,電荷的速率為v,在時(shí)間t內(nèi),橫截面S上的電荷通過的位移為l?vt,通過的體積V?Sl?Svt,則體積V內(nèi)的電荷數(shù)目為:
N?n?V?nSvt 總電荷量為
Q?Nq?qnSvt
電荷定向運(yùn)動產(chǎn)生的電流為
I?Q?nqvS t這就是電流的微觀表達(dá)式。安培力的公式又可寫為
F安?IlB?(nqvS)(vt)B
又F安為N個(gè)F洛疊加起來的合力,有
F安?NF洛
所以
F洛?F安N?(qnvS)(vt)B?qvB
nSvt這就是v與B垂直時(shí),運(yùn)動電荷的洛倫茲力公式。② 特殊式:v?B,F洛?qvB
③ 一般式:v與B夾角為?時(shí)(如圖4),將B分解為平行于v分量B∥= Bcos?,B∥不產(chǎn)生洛倫茲力;垂直于v
n,B?產(chǎn)生的洛倫茲力 的分量B??Bsi?F洛?qvBsin?
圖3
v與B夾角為? ??qvB 2 這就是v與B夾角為?時(shí),洛倫茲力的一般表達(dá)式。
(3)方向:洛倫茲力的方向用左手定則判斷:讓磁感線垂直穿過左手心,四指指向正電荷運(yùn)動方向,拇指指向洛倫茲力方向。負(fù)電荷的受力方向與正電荷相反。如圖4所示 討論:①F洛跟B、v垂直
②F洛只改變v方向而不改變大小 ③F洛永不做功,P?F洛v?cos90?=0
圖4判斷洛倫茲力方向 課堂練習(xí):
1.電子以初速度V垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的 勻強(qiáng)磁場中,則()
A.磁場對電子的作用力始終不變.B.磁場對電子的作用力始終不做功
C.洛倫茲力的功率為 P?F2洛v?qvB
D.電子的動能始終不變
2、課本123頁例題
3、洛倫茲力的應(yīng)用
(1)解釋極光現(xiàn)象:利用運(yùn)動電荷在磁場中受力可解釋極光現(xiàn)象。來自太陽的高速帶電粒子到達(dá)南北極上空,在地磁場中粒子受洛倫茲力而偏轉(zhuǎn),再與空氣分子碰撞而使空氣發(fā)出耀眼奪目的極光。
(2)制成電視顯像管:顯像管中陰極發(fā)出的電子在磁場中偏轉(zhuǎn),偏轉(zhuǎn)后的電子打在熒光屏上各個(gè)區(qū)域,使熒光屏發(fā)光,顯現(xiàn)出各類圖像。
第五篇:公開課洛倫茲力教案
5.5探究洛倫茲力
第一課時(shí)
知識與技能目標(biāo)
1、通過實(shí)驗(yàn)探究,認(rèn)識洛倫茲力,會判斷洛倫茲力的方向;
2、理解洛倫茲力的推導(dǎo)過程,會計(jì)算洛倫茲力的大小。
過程與方法
觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,思考總結(jié)洛倫茲力的左手定則;理論推導(dǎo)→洛倫茲力的大小 情感態(tài)度價(jià)值觀
讓學(xué)生親身感受物理科學(xué)探究活動,理論推導(dǎo)學(xué)習(xí)物理。教學(xué)過程
讓學(xué)生觀察多媒體中有趣的極光現(xiàn)象(磁場對電粒子作用形成)地球:大磁體
太空存在一些高速帶電粒子 復(fù)習(xí):
學(xué)習(xí)安培力:磁場對電流的作用
電流:定向移動的電荷形成 思考:“磁場對電流的安培力”與“磁場對自其中運(yùn)動電荷的作用力”之間的關(guān)系? 引出洛倫茲力f洛(N)
洛倫茲力
f洛?方向大小
本節(jié)課從“方向”和“大小”兩個(gè)方面認(rèn)識洛倫茲力。
一、洛倫茲力的方向
觀察實(shí)驗(yàn),回答課本P116?117三個(gè)問題。
(1)、無磁場時(shí):徑跡為直線
(2)、加磁場時(shí):電子束偏轉(zhuǎn)
(3)、調(diào)換磁場方向:電子束偏轉(zhuǎn)方向改變 學(xué)生思考:由以上能得到什么結(jié)論? 安培力:F?I,F?B?左手定則
洛倫茲力f洛:f洛??,f洛?B(能否用左手定則判斷?)學(xué)生根據(jù)安培力的左手定則總結(jié)洛倫茲力的左手定則。
洛倫茲力的方向符合左手定則:
——伸開左手,使大拇指跟其余四指垂直,且處于同一平面內(nèi),把手放入磁場中,磁感線穿過手心(保證磁感線與大拇指垂直),四指指向正電荷運(yùn)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.
對于負(fù)電荷呢? 練習(xí):剛才實(shí)驗(yàn)(電子束所受到洛倫茲力的方向)
二、洛倫茲力的大小(V⊥B)
學(xué)生討論完成理論推導(dǎo)
設(shè):導(dǎo)線內(nèi)單位體積內(nèi)的電荷數(shù)為n,每個(gè)電荷的電量為q,電荷定向運(yùn)動的速度為v,陰影部分導(dǎo)線內(nèi)電荷數(shù)為N 導(dǎo)線中的電流:I?nqsv
所受到的安培力:F?BIL?BnqsvL 運(yùn)動電荷的總數(shù):N?nsL
F單個(gè)運(yùn)動電荷所受到的作用力:f?N?qvB
洛倫茲力的大?。河懻摚寒?dāng)v?B時(shí),當(dāng)v//B時(shí),f洛?qvB
f洛?qvB
f洛?0
當(dāng)v與B的夾角θ時(shí),f洛?qvBsin?
回頭來想想:f洛?qvB與F?BIL的關(guān)系
1、安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)
2、洛倫茲力是安培力的微觀本質(zhì)
隨堂練習(xí):導(dǎo)學(xué)案第2題
審題分析:從題目讀出題眼:帶電粒子沿直線運(yùn)動
從圖知:在此空間存在著電場和磁場→即存在電場力和洛倫茲力 由以上可知:要求洛倫茲力和電場力處于二力平衡 所以列方程:qE?qvB
v?EB
(只與電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度有關(guān))解得作業(yè):課本P1201、2