2019-2020年高中物理《磁場對運(yùn)動電荷的作用》教案9 新人教版選修3-1.doc
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2019-2020年高中物理《磁場對運(yùn)動電荷的作用》教案9 新人教版選修3-1 [教學(xué)目標(biāo)] 1、通過本課時的學(xué)習(xí)使學(xué)生知道磁場對電流的作用(安培力)實(shí)質(zhì)是磁場對運(yùn)動電荷作用(洛侖茲力)的宏觀表現(xiàn)。 2、理解洛侖茲力的方向由左手定則判定,能根據(jù)安培力的表達(dá)式F=BIL推導(dǎo)洛侖茲力的表達(dá)式f=qvB。 3、培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、分析能力以及邏輯推理能力,使學(xué)生體會由宏觀量描繪微觀量的科學(xué)思想。 [教學(xué)重點(diǎn)] 1、由安培力的方向?qū)С雠卸鍋銎澚Ψ较虻呐卸ǚ椒ā笫侄▌t。 2、根據(jù)安培力的表達(dá)式(宏觀量)導(dǎo)出洛侖茲力(微觀量)的表達(dá)式。 [教學(xué)難點(diǎn)] 建立相關(guān)物理模型,導(dǎo)出公式f=qvB。 [教學(xué)方法] 啟發(fā)、實(shí)驗(yàn)觀察結(jié)合講解、討論。 [教學(xué)媒體] 陰極射線管、學(xué)生低壓電源、感應(yīng)圈(高壓)、蹄形磁體、導(dǎo)線和開關(guān)以及投影儀、投影片、投影屏幕。 [課時課型]一課時、新課。 [教學(xué)過程](40分鐘) 一、課題導(dǎo)入(5分鐘左右) 1、安培力的啟示(導(dǎo)課):磁場對電流具有磁場力的作用(安培力),電流是由于電荷定向運(yùn)動形成的,由此可猜想:磁場對電流的作用是磁場對運(yùn)動電荷作用的體現(xiàn)。 2、演示實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證猜想:①介紹(簡介)陰極射線管及工作原理。 ②觀察陰極射線(電子束)在磁場中發(fā)生明顯的偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象。 教師提問:這一現(xiàn)象表明什么? 師生總結(jié):陰極射線(電子束)在磁場中偏轉(zhuǎn),說明電子束在磁場中確實(shí)受到某種力的作用,這個力就是今天我們要學(xué)習(xí)的洛侖茲力。 二、新課教學(xué)(30分鐘左右) (一)洛侖茲力 物理學(xué)中把磁場對運(yùn)動電荷的作用力(磁場力)稱為洛侖茲力(物理學(xué)家洛侖茲最先提出這一觀點(diǎn))。 (二)洛侖茲力的方向 1、由安培力的方向?qū)С雎鍋銎澚Ψ较虻奶攸c(diǎn) (1)洛侖茲力的方向跟磁場方向垂直; (2)洛侖茲力的方向跟電荷運(yùn)動方向垂直。 2、用左手定則確定洛侖茲力的方向(便于記憶) 教師示范:伸開左手,使大拇指跟其于四個手指垂直,且處于同一水平面內(nèi),將左手放入磁場中,讓磁感線從手心穿進(jìn),四指指向正電荷的運(yùn)動方向,那么大拇指所指的方向就是正電荷受洛侖茲力的方向(在黑板上畫出示意圖)。 教師提問:如果是負(fù)電荷在磁場中運(yùn)動,洛侖茲力的方向如何?為什么? 啟發(fā)學(xué)生思考,師生共同按如下思路分析:①負(fù)電荷定向運(yùn)動形成電流方向如何?受到的安培力的方向如何?②由此得出負(fù)電荷受洛侖茲力方向的判定方法(在黑板上畫出示意圖)。③以陰極射線束在磁場中的偏轉(zhuǎn)加以驗(yàn)證,使學(xué)生體會這一方法的應(yīng)用。 (三)洛侖茲力的大小 1、教師提出問題,學(xué)生分析討論:如何定量描述洛侖茲力的大小? 2、建立物理模型,引導(dǎo)學(xué)生思考,師生共同推導(dǎo):設(shè)導(dǎo)線長L,放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,導(dǎo)線中電流大小為I,電流方向跟磁場方向垂直,由此可知: F安=BIL① 設(shè)形成電流的電荷是相同的正電荷,電量為q,以等速v作定向運(yùn)動(為研究的方便而設(shè)定如此情形,跟實(shí)際效果相同),導(dǎo)體橫截面積為S,單位體積內(nèi)的電荷數(shù)目為 n,由此可見: I=nqvS② 從微觀角度看,導(dǎo)體中運(yùn)動的電荷受洛侖茲力作用,所有運(yùn)動電荷受洛侖茲力的總體效應(yīng)表現(xiàn)為導(dǎo)線受的安培力,設(shè)每個運(yùn)動電荷的洛侖茲力為f,由此必然有: (LSn)f=F安③ 由①②③得:f=qvB 3、引導(dǎo)學(xué)生分析f=qvB的適用條件 教師提問:①運(yùn)動電荷在磁場中一定受洛侖茲力的作用嗎?為什么? ②f=qvB的適用條件如何? 師生共同總結(jié):①當(dāng)電荷運(yùn)動方向與磁場方向平行時,運(yùn)動電荷雖然在磁場中,但不受洛侖茲力作用(為什么?)。 ②當(dāng)電荷運(yùn)動方向與磁場方向垂直時,運(yùn)動電荷受洛侖茲力最大fmax=qvB。 三、本課時小結(jié)(2∽3分鐘) 1、對學(xué)生強(qiáng)調(diào)洛侖茲力方向的特點(diǎn):①洛侖茲力方向跟磁場方向垂直;②洛侖茲力方向跟電荷運(yùn)動方向垂直。 2、應(yīng)用左手定則時,對正電荷與負(fù)電荷的不同點(diǎn)(四指指向不同)和相同點(diǎn)(四指指向電流的方向)。 3、洛侖茲力大小的描述。 四、鞏固與練習(xí) ①《教材》P179(1)題。②地磁場對宇宙射線的“屏蔽”作用。 五、思考與討論(用投影儀打出思考題,供學(xué)生課后思考和討論) 1、當(dāng)導(dǎo)線中無電流時,導(dǎo)線放在磁場中,但不受安培力作用??墒菍?dǎo)線中的自由電荷卻在不停地做無規(guī)則的(熱)運(yùn)動,速率非常大,可見每個電荷要受洛侖茲力作用,即是說 從微觀角度看導(dǎo)線應(yīng)該(好象)受安培力的作用,對此你作何解釋? 2、帶電粒子在磁場中運(yùn)動時,洛侖茲力對帶電粒子是否做功?為什么(為下節(jié)課的學(xué)習(xí)埋下伏筆)? 六、作業(yè)布置《教材》P178(2)題(3)題。 [教學(xué)后記] 1、根據(jù)通電導(dǎo)線在磁場中受安培力作用,推測安培力可能是由于磁場對運(yùn)動電荷的作用,再由演示實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證,學(xué)生容易接受,且對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象表現(xiàn)出濃厚的興趣。由此可見,演示實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的作用不可低估。 負(fù)電荷所受洛侖茲力方向的判定,學(xué)生不易記住,在今后的教學(xué)中還應(yīng)強(qiáng)化。 板書設(shè)計 磁場對運(yùn)動電荷的作用 (一)洛侖茲力 磁場對運(yùn)動電荷的作用力叫洛侖茲力。 (二)洛侖茲力的方向 方向特點(diǎn):①與磁場方向垂直;②與電荷運(yùn)動方向正交。 左手定則: f - + B B v v f F安 (三)洛侖茲力的大小 f f f F安=BIL① I=nqvS② v v v LSnf=F安③ f=qvB I- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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