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1、.磁场对运动电荷的作用一,教学目标:1.通过实验掌握左手定则,并能熟练地用左手定则判断洛仑兹力的方向.2.理解安培力是洛仑兹力的宏观表现.3.会推导洛仑兹力的公式f=qvB,并掌握该公式的适用条件.4.熟练地应用公式f=qvB进行洛仑兹力大小的计算.二,重点,难点分析:1.重点:洛仑兹力方向的判断方法(左手定则)和洛仑兹力大小公式f=qvB的推导和应用.难点:洛仑兹力公式f=qvB的推导.三,教具:感应圈,低压直流电荷(学生电源或蓄电池),阴极射线管,蹄形永久磁铁,导线若干.四,主要教学过程(一)引
2、入新课1.设问:我们已经掌握了磁场对电流存在力的作用,安培力的产生条件和计算方法,那么磁场对运动电荷是否也有力的作用呢回答:有.(举例:电视机,电脑,不能让磁铁靠近,否则会产生颜色失真)2.演示实验:磁铁靠近阴极射线管现象:电子束发生偏转结论:磁场对运动电荷有力的作用(二)教学过程一,洛仑兹力:1.定义:磁场对运动电荷存在着力的作用,我们把它称做洛仑兹力.2.洛仑兹力与安培力的关系:磁场对电流有力的作用,而电流是电荷定向移动形成的,所以我们可这样理解:作用于通电导线上的安培力就是作用于运动电荷上的洛
3、仑兹力的合力.宏观上:安培力F(B→I)对象:整个导线微观上:洛仑兹力f(B→q)对象:单个电荷二,洛仑兹力的方向:让同学根据洛仑兹力与安培力的关系,联系安培力方向的判断方法,推理确定洛仑兹力方向的判断方法——左手定则.结论:洛仑兹力的方向判断也遵循左手定则.手心:磁感线垂直穿过(B)左手定则四指方向:正点荷运动方向(V)(电流方向)大拇指方向:洛仑兹力方向(f)[练习]:(课本上P179题1)三,洛仑兹力的大小:1.公式及推导:[例题]:有一端长为L的通电导线,横截面积为S,单位体积内的自由电荷数
4、为n,每个自由电荷的电量为q,定向移动的平均速率为v,把这段导线垂直地放入磁感应强度为B的匀强磁场中,求:每个自由电荷受到的洛仑兹力的大小,通电导线中的电流强度(微观表达式)I=nqsv①导线受到的安培力F=BIL②根据洛仑兹力与安培力的关系F=Nf③又N=nLS④由①②③④得洛仑兹力的公式为:f=qvB2.适用条件:当V⊥B时f=qvB当V‖B时f=0(电荷不受洛仑兹力作用).3.单位:f(N)q(c)v(m/s)B(T)(三)课堂练习1.如图所示,运动电荷电量为q=2×10-8C,电性图中标明,
5、运动速度v=4×103m/s,匀强磁场磁感应强度为B=0.5T,求电荷受到的洛仑兹力的大小和方向.2.当一带正电q的粒子以速度v沿螺线管中轴线进入该通电螺线管,若不计重力,则[]A.带电粒子速度大小改变;B.带电粒子速度方向改变;C.带电粒子速度大小不变;D.带电粒子速度方向不变.四,洛仑兹力的特点:洛仑兹力f的方向总是与v垂直,也与B垂直,即f总是垂直与B和v所决定的平面.因为洛仑兹力f总是与v垂直,所以洛仑兹力一个重要特点就是对带电粒子不做功,它只会改变速度的方向,而不会改变速度的大小.3.洛仑
6、兹力可以充当向心力五,洛仑兹力的意义:宇宙射线与地磁场高科技中的应用[思考题]:若带电粒子以速度V垂直射入匀强磁场B中,只受洛仑兹力作用,将如何运动(四)小结:(五)作业:P179题2,3
