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2019-2020年高中物理《磁場對運動電荷的作用》教案4 新人教版選修3-1 要 點：知道什么是洛侖茲力，知道電荷運動方向與磁場方向平行時，電荷受到的洛侖茲力等于零；電荷運動方向與磁場方向垂直時，電荷受到的洛侖茲力最大，F(xiàn)=qvB。 會用左手定則熟練地判定洛侖茲力方向． 教學難點：用左手定則判斷洛侖茲力的方向 考試要求：洛侖茲力（B） 課堂設計：本節(jié)教學講述磁場對運動電荷的作用力，通過前一節(jié)內(nèi)容的學習，學生已知道了磁場對電流有力的作用，而電流是由于電荷的定向移動而形成的，從而順理成章的可推出磁場對運動電荷也有力的作用。首先通過演示實驗表明磁場力對運動電荷有作用力，然后由通電導線受磁場力推導出洛侖茲力的大小和方向，重點掌握洛侖茲力的概念。 解決難點：引導和啟發(fā)學生由安培力的概念得出洛侖茲力的概念，使學生深入理解洛侖茲力的大小和方向。 學生現(xiàn)狀：對磁場對電流有力的作用已有了一定的了解，只是左手定則的應用還存在一定的問題。 培養(yǎng)能力：觀察能力、遷移能力 課堂教具：U形磁鐵、電子射線管 一、引入新課 復習安培力 Fm =I LB , 其中I ⊥B, F⊥I , F⊥B 若I與B平行，F(xiàn) =0 設問：因為電流是電荷運動產(chǎn)生的，那么磁場力是否直接作用在電荷上呢？有什么規(guī)律呢？電荷又怎樣運動呢？ 二、新課教學 ◆理論分析：產(chǎn)生安培力的條件必須有電流，也即要有自由移動的電荷。 宏觀上：磁場對電流的作用 微觀上：磁場對運動電荷有力的作用。 ◆演示電子束在磁場中的偏轉(zhuǎn)實驗，讓學生觀察現(xiàn)象 【現(xiàn)象】沒有外磁場時，電子束沿直線前進，表明這些電荷不受力，如果把射線管放在蹄形磁鐵的兩極間，電子束運動的軌跡發(fā)生了彎曲。 【問】從這個實驗現(xiàn)象揭示了什么？ 【板書】1、運動電荷受到了磁場力的作用力，我們把它稱為洛侖茲力 產(chǎn)生的條件：電荷，電荷的速度，有磁場 2、洛侖茲力方向的判斷方法：左手定則 讓學生通過類比安培力的方向的判斷方法，領悟洛侖茲力的方向 （1）內(nèi)容：伸開左手，使拇指與四指在同一個平面內(nèi)并跟四指垂直，讓磁感線垂直穿入手心，使四指指向正電荷運動的方向，這時拇指所指的方向就是正電荷所受洛侖茲力的方向。 （2）運動的負電荷在磁場中所受洛侖茲力方向與正電荷所受的力的方向相反。 （3）靜止的電荷在磁場中不受力的作用 （4）洛侖茲力方向總是與V方向垂直，所以此力只改變帶電粒子的運動方向，不改變粒子運動的快慢?；蛘哒f洛侖茲力對帶電粒子不做功。 3．大?。海ㄓ砂才嗔Ψ治鐾茖В? 設：在一勻強磁場中垂直于磁場方向放入一段長L的通電導線，橫截面積為S，單位體積中含有自由電荷數(shù)n，每個自由電荷的電量為q，定向移動的平均速率為v 則：導線中的電流為I=nqvS 安培力為F安 =ILB=(nqvS)lB 導線中含有的總電荷數(shù) N =nls 則：每個運動電荷受力F=F安/N=(nqvS)LB/nLS =qvB 【板書】當V與B垂直時，F(xiàn)max=qvB(此時F⊥v , F⊥B ,v⊥B) 當V與B平行時，F(xiàn)min= 0 介于兩者之間時，0≤F≤qvB(但F⊥v，F(xiàn)⊥B) 思考與討論：帶電粒子在磁場中運動時，洛侖茲力對帶電粒子是否做功？說明理由。 4．對地球的保護 小結：安培力是洛侖茲力的宏觀表現(xiàn)。當運動電荷q以速度v垂直進入磁感應強度為B的磁場中，它受到的洛侖茲力f=Bqv。洛侖茲力的方向由左手定則來判斷。 當電荷運動速度平行于磁場方向進入磁場中，電荷不受洛侖茲力作用。 鞏固練習：練習三 P179 作業(yè)布置：課時作業(yè)《磁場對運動電荷的作用》 課后札記： 1． 2． 3． 資料：太陽是一個龐大而熾熱的球體，在它的內(nèi)部和表面進行著各種化學元素的核反應，產(chǎn)生了強大的帶電微粒流，并從太陽發(fā)射出來，用極大的速度射向周圍的空間。當這種帶電微粒射入地球外圍稀薄的高空大氣層時，與稀薄氣體的分子猛烈地沖撞，產(chǎn)生發(fā)光現(xiàn)象，這就是極光。在帶電微粒流的作用下，各種不同的氣體所發(fā)出的光也不相同，因此會出現(xiàn)了各種不同形狀和顏色的極光，美麗又壯觀。 太陽活動周期大約11年左右，在它活動高潮期間，太陽上常出現(xiàn)太陽黑子（大的旋渦）及太陽表面物質(zhì)的大爆發(fā)，從而產(chǎn)生強大的帶電粒子流，這種粒子流達到地球大氣層的時候，便激起了壯麗的極光。所以極光出現(xiàn)次數(shù)的多少，常與太陽活動強弱有關，在太陽活動高潮期間，極光出現(xiàn)的次數(shù)也多。 極光大多在南北兩極附近出現(xiàn)，很少發(fā)生在赤道地區(qū)。原因是地球像一塊巨大的磁石，而它的磁極在南北兩極附近。我們所熟悉的指南針受地磁場的影響，總是指著南北方向，從太陽射來的帶電微粒流，也受到地磁場的影響，以螺旋運動方式趨近于地磁的南北兩極。所以極光大多在南北兩極附近上空出現(xiàn)。在南極發(fā)生的叫南極光，在北極發(fā)生的叫北極光。我國地處北半球，所以我們只能看到北極光。