5 磁场对运动电荷的作用力.doc

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1、5磁场对运动电荷的作用力曹立锋教学目标1、知识与技能⑴、知道什么是洛伦兹力，理解安培力和洛伦兹力的关系。⑵、知道洛伦兹力产生条件，会用左手定则判定洛伦兹力的方向。⑶、掌握垂直进入磁场方向的带电粒子，受到洛伦兹力大小计算。⑷、理解洛伦兹力的特点2、过程与方法通过观察，形成洛伦兹力的概念，同时明确洛伦兹力与安培力关系（宏观与微观），洛伦兹力方向可以用左手定则判断。通过思考与讨论，推导出洛伦兹力大小公式，最后了解洛伦兹力的应用。3、情感、态度、价值观引导学生进一步学会观察，分析，推理，培养学生的科学思维和研究方法。让学生认真体会科学研究最基本的思维方法：“推理---假设---实验验证”。

2、教学重难点1、重点⑴利用左手定则会判断洛伦兹力的方向。⑵掌握垂直进入磁场方向带电粒子洛伦兹力大小的计算应用。（这一节启下，是本章重点）。2、难点⑴洛伦兹力的特点，对带电粒子不做功。⑵洛伦兹力方向判断，洛伦兹力计算公式的推导。教学仪器蹄形和条形磁铁、阴极射线管、高压线圈、电源接线板教学方法观察法讨论法教学流程（一）引入1、极光师：同学们，你们听说过极光吗？了解它吗？知道极光在地球什么位置出现吗？师:极光多发生在地球南北两极及中高纬度附近地区高空出现灿烂美丽的景象，它轻盈飘荡，忽明忽暗，发出彩色的光线，这种壮丽动人的景象叫极光。下面我们来一起欣赏：绚丽多姿的极光。（播放：极光图片）问题

3、：通过这些图片，你们思考一下这种美丽景象是怎样形成的？2、课题师：要解开上述两个问题，我们的钥匙就是：磁场对运动电荷的作用力。（板书）（二）教学过程1、回顾前面我们已学习了磁场对通电导线的作用力-------安培力，下面我们一起回顾有关安培力的有关知识。师：假设放入磁场中导线长度为L,通过电流为I，放入次感应强度为B的匀强磁场中，它受到安培力F大小怎样计算、方向怎样判断？（学生答）讨论：请同学们思考：既然磁场对通电导线有作用力，而电流是电荷的定向移动形成的，那么磁场对运动的电荷会有作用力吗？你们大胆猜测一下。2、实验验证师：很好。磁场对运动电荷究竟有没有作用力，我们口说无凭，能否通

4、过实验来验证一下呢？可想而知，我们不仅需要一个磁场（展示蹄形磁铁），还需要运动电荷。那么，运动电荷怎么得到呢？展示：阴极射线管实物、课件师：阴极射线管的玻璃管内已经抽成真空，当左右两个电极按标签上的极性接上高压电源时，阴极就会发射电子，并且在电场的加速下飞向阳极。当电子束掠射到荧光屏上时，荧光屏就显示出电子束的轨迹。演示：没有磁场时电子束是一条直线。用一个蹄性磁铁在电子束的路径上加磁场，尝试不同方向的磁场对电子束径迹的不同影响，直至出现电子束在磁场中偏转。师：看来，磁场对运动电荷的确有作用力，科学家把这一个作用力称之为“洛伦兹力”。3、介绍Lorentz刚才我们讲到的“科学家把磁场

5、对运动电荷的作用力命名为洛伦兹力”，是为了纪念荷兰伟大的物理学家洛伦兹的，洛伦兹一生最大的贡献就是电子论。爱因斯坦对他有很高的评价，他说他的一生受洛伦兹的影响最大，称洛伦兹是“我们时代最伟大、最尊贵的人”。一、洛伦兹力：磁场对运动电荷的确有作用力（板书）二、洛伦兹力与安培力的关系师：磁场对运动电荷有作用力，对通电导线也有作用力，那么洛伦兹力是不是就是安培力，为什么？他们关系究竟怎样?生：安培力是洛伦兹力的宏观表现，洛伦兹力是安培力的微观解释。师：下面我们通过动画演示(类比法)假设老师这有一根质量分布均匀的木棒，它所受重力为G,假如我们把分位若干等分，每一等分重力为Gˊ,那么它们的大

6、小，方向与整根木棒所受重力G大小、方向又有什么关系呢？生:G=NGˊ师：再看，这有一根通电导线放在磁场中它受到安培力，而导线内部电流由电荷定向移动形成的，那么内部每个电荷所到洛伦兹力是安培力的微观本质，与宏观上的安培力有什么关系呢？洛伦兹力与安培力的关系（板书）:安培力是洛伦兹力的宏观表现，洛伦兹力是安培力的微观解释。安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的合力三、方向1、左手定则师：下面我们在进一步研究洛伦兹力，应研究洛伦兹力那些方面呢？生：大小和方向师：我们首先研究洛伦兹力的方向演示：在阴极射线管实验中，改变磁场的方向，发现电子束的偏转方向相反。师：为了便于研究，我们把实验结果保留在

7、大屏幕上。看来，洛伦兹力是有方向性的，那么，我们该如何判定洛伦兹力的方向呢？生：根据安培力和洛伦兹力的关系，可以用左手定则。小结：事实证明，洛伦兹力的方向的确可以用左手定则来进行判定（板书）。2、深化师：刚才，我们在判定洛伦兹的方向时，我们注意到电荷运动方向、磁场的方向、洛伦兹力的方向具有三维关系。下面，我们运用三维图帮助同学们更好地把握它们之间的方向关系。课件：图一：判定洛伦兹力的方向；师：通过这两幅三维图，你能总结一下F、B、V三者之间的方向关系？生：F与B始终垂