磁場對運動電荷的作用力優(yōu)秀教案
在教學(xué)工作者開展教學(xué)活動前，總不可避免地需要編寫教案，通過教案準(zhǔn)備可以更好地根據(jù)具體情況對教學(xué)進程做適當(dāng)?shù)谋匾恼{(diào)整。那么寫教案需要注意哪些問題呢？以下是小編為大家收集的磁場對運動電荷的作用力優(yōu)秀教案，歡迎閱讀，希望大家能夠喜歡。
一、教材分析
洛侖茲力的方向是重點，實驗結(jié)合理論探究洛侖茲力方向，再由安培力的表達式推導(dǎo)出洛侖茲力的表達式的過程是培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力的好機會，一定要讓全體學(xué)生都參與這一過程。
二、目標(biāo)：
�。ㄒ唬┲R與技能
1、理解洛倫茲力對粒子不做功.
2、理解帶電粒子的初速度方向與磁感應(yīng)強度的方向垂直時，粒子在勻磁場中做勻速圓周運動.
3、會推導(dǎo)帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的半徑、周期公式，并會用它們解答有關(guān)問題. 知道質(zhì)譜儀的工作原理。
4、知道回旋加速器的基本構(gòu)造、工作原理 、及用途 。
�。ǘ┻^程與方法
通過綜合運用力學(xué)知識、電磁學(xué)知識解決帶電粒子在復(fù)合場（電場、磁場）中的問題.
培養(yǎng)學(xué)生的分析推理能力.
�。ㄈ┣楦袘B(tài)度與價值觀
通過對本節(jié)的學(xué)習(xí)，充分了解科技的巨大威力，體會科技的創(chuàng)新歷程。
三、重點難點
重點：帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的半徑和周期公式，并能用分析有關(guān)問題.
難點：1.粒子在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動.
四、學(xué)情分析
本節(jié)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)，還是力學(xué)分析中重要的一部分。學(xué)好本節(jié)，對以后力學(xué)綜合中涉及洛倫茲力的分析，對利用功能關(guān)系解力學(xué)問題，有很大的幫助。
五、教學(xué)方法
實驗觀察法、邏輯推理法、講解法
六、前準(zhǔn)備
1、學(xué)生的準(zhǔn)備：認真預(yù)習(xí)本及學(xué)案內(nèi)容
2、教師的準(zhǔn)備：多媒體制作，前預(yù)習(xí)學(xué)案，內(nèi)探究學(xué)案，后延伸拓展學(xué)案
演示實驗
七、時安排：
1時
八、教學(xué)過程
�。ㄒ唬╊A(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑
�。ǘ┣榫耙�、展示目標(biāo)
前面我們學(xué)習(xí)了磁場對電流的作用力，下面思考兩個問題：
�。�1）如圖，判定安培力的方向
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�。�
�。�2）電流是如何形成的？ 電荷的定向移動形成電流。
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？
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)。
［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
說明電子射線管的原理：
從陰極發(fā)射出電子，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。
實驗現(xiàn)象：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。
分析得出結(jié)論：磁場對運動電荷有作用。
�。ㄈ┖献魈骄�、精講點播
1、洛倫茲力的方向和大小
運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際是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。
方向（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。
如果運動的是負電荷，則四指指向負電荷運動的反方向，那么拇指所指的方向就是負電荷所受洛倫茲力的方向。
思考：
1、試判斷下圖中所示的帶電粒子剛進入磁場時所受的洛倫茲力的方向。
甲 乙 丙 丁
下面我們討論B、v、F三者方向間的相互關(guān)系。如圖所示。
結(jié)論：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。
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)強度為B的磁場中。
這段導(dǎo)體所受的安培力為 F安=BIL
電流強度I的微觀表達式為 I=nqSv
這段導(dǎo)體中含有自由電荷數(shù)為 N=nLS。
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，所以每個自由電荷所受的洛倫茲力大小為
當(dāng)運動電荷的速度v方向與磁感應(yīng)強度B的方向不垂直時，設(shè)夾角為θ，則電荷所受的洛倫茲力大小為
上式中各量的單位：
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動時，洛倫茲力對帶電粒子是否做功？
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。
思考：
2、電子的速率v=3×106 m/s，垂直射入B=0.10 T的勻強磁場中，它受到的洛倫茲力是多大？
3、、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)子在進入地球周圍的空間時，將_______
A．豎直向下沿直線射向地面B．相對于預(yù)定地面向東偏轉(zhuǎn)
C．相對于預(yù)定點稍向西偏轉(zhuǎn)D．相對于預(yù)定點稍向北偏轉(zhuǎn)
2、電視顯像管的工作原理
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？ 垂直紙面向外
�。�2）要是電子打在B點，偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)該沿什么方向？ 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)該怎樣變化？
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。
學(xué)生閱讀教材，進一步了解顯像管的工作過程。
�。ㄋ模┓此伎偨Y(jié)、當(dāng)堂檢測
（五）發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置作業(yè)
完成P103“問題與練習(xí)”第1、2、5題。書面完成第3、4題。
九、板書設(shè)計
1、洛倫茲力的方向：左手定則
2、洛倫茲力的大小：
3、電視顯像管的工作原理
十、教學(xué)反思
“思考與討論”在堂上可組織學(xué)生開展小組討論，根據(jù)線索的實際情況靈活鋪設(shè)臺階，讓不同層次的學(xué)生在討論中有比較深刻的感受，然后通過交流發(fā)言得出正確結(jié)論。
臨清三中—物理—朱廣明—盛淑貞
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