2019-2020年高中物理《磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用》教案7 新人教版選修3-1.doc

2019-2020年高中物理磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用教案7 新人教版選修3-1教學(xué)目標(biāo)：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.了解v和B垂直時(shí)的洛倫茲力大小及方向判斷。6.理解洛倫茲力對(duì)電荷不做功。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。教學(xué)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。教學(xué)方法：講述法、分析推理法、講練法教學(xué)用具：電子射線(xiàn)管、電源、磁鐵、教學(xué)過(guò)程一、引入新課教師講述前面我們學(xué)習(xí)了磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力安培力.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，我們會(huì)想到：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)。演示實(shí)驗(yàn)觀察磁場(chǎng)是否對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有作用。教師說(shuō)明電子射線(xiàn)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。實(shí)驗(yàn)結(jié)果在沒(méi)有外磁場(chǎng)時(shí)，電子束沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，將蹄形磁鐵靠近電子射線(xiàn)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、新課教學(xué)板書(shū)：磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用（一）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(xiàn)在磁場(chǎng)中所受安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。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(wèn)題如圖學(xué)生答1.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)榇怪彪娏鞣较蛳蛳隆?.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.學(xué)生分析總結(jié).（二）洛倫茲力方向的判斷左手定則伸開(kāi)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(xiàn)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，那么拇指所指的方向就是負(fù)電荷所受洛倫茲力的方向。板書(shū)洛倫茲力f的方向：f B、f v，即f垂直于v和B所決定的平面。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。（三）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.若有一段長(zhǎng)度為L(zhǎng)的通電導(dǎo)線(xiàn)，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(dòng)的平均速率為v，將這段導(dǎo)線(xiàn)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。問(wèn)題這段導(dǎo)體所受的安培力為多大？學(xué)生答F安=BIL問(wèn)題由第十五章第1節(jié)的思考和討論，電流強(qiáng)度I的微觀表達(dá)式是多少？學(xué)生答I的微觀表達(dá)式為I=nqSv問(wèn)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(wèn)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=qvB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）適用條件：vB問(wèn)題1若此電子不垂直射入磁場(chǎng)，電子受到的洛倫茲力又如何呢？有興趣的同學(xué)課下探討，教師不做重點(diǎn)講解。由通電導(dǎo)線(xiàn)不垂直于磁場(chǎng)對(duì)受到的安培力入手分析，F(xiàn)安=BILsin，可得f=qvBsin.為電荷運(yùn)動(dòng)速度方向與磁場(chǎng)方向的夾角討論：=90時(shí)，f=qvB=0時(shí)，f=0,v和B在同一直線(xiàn)上，不受洛倫茲力。四、小結(jié)本節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)了1.洛倫茲力的定義即磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用。2.用左手定則判斷洛倫茲力的方向。3.在安培力的基礎(chǔ)上推導(dǎo)洛倫茲力的計(jì)算公式。4.洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功。定義：磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力（注：通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中所受安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)）方向判斷左手定則大小計(jì)算 f=qvB洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功洛倫茲力五、板書(shū)設(shè)計(jì)六、作業(yè)：創(chuàng)新作業(yè)P179(1)、（2）