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2019-2020年高中物理《磁場對運動電荷的作用》教案10 新人教版選修3-1 教學目的： 1、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， 2、會用左手定則熟練地判定洛侖茲力方向 教學重點：洛侖茲力的大小和方向法則 教學難點：洛侖茲力的大小和方向法則 教學過程： 一段導體，通電時（只要不和磁場平行）受安培力作用，不通電時則不受安培力作用。而不論通電還是不通電，內部的自由電荷事實上都是存在的，看來通電導體的受力與電荷運動有關。因此，本節(jié)我們來研究——磁場對運動電荷的作用 演示：磁場對運動電荷的作用 a、儀器介紹；b、對比演示（圖2）… 從演示實驗中可以觀察到：陰極射線（電子流）在磁場中發(fā)生偏轉，即實驗證明了磁場對運動電荷有力的作用，這一力稱為洛侖茲力。 ⒈洛侖茲力：運動電荷在磁場中所受到的作用力。 注意：通電導線在磁場中所受安培力是洛侖茲力的宏觀表現(xiàn)。 ⒉洛侖茲力的方向 比較安培力和洛侖茲力得出電荷運動方向、磁場方向、洛侖茲力方向的關系。 左手定則：伸開左手，使大拇指跟其余四指垂直且處于同一平面內，把手放入磁場中，讓磁感線垂直穿入手心，若四指指向正電荷運動的方向，則拇指所指方向就是正電荷所受洛侖茲力的方向。若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侖茲力的方向。 注意：洛侖茲力的方向始終垂直于電荷運動方向。始終垂直于電荷運動方向和磁場方向所決定的平面。 討論：帶電粒子在磁場中運動過程中，洛倫茲力方向始終與運動方向垂直。那么，洛倫茲力會改變帶電粒子速度大小嗎？洛倫茲力對帶電粒子是否做功？ ⒊洛侖茲力對電荷不做功。 現(xiàn)在我們來研究一下洛侖茲力的大小。 ⒋洛侖茲力的大小 若有一段長度為L的通電導線，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 ，將這段導線垂直于磁場方向放入磁感應強度為B的磁場中所受的安培力F安 。則有F＝BIL，又因為I＝nqvS，所以：F安 ＝ nqvSBL。 安培力F安 可以看作是作用在每個運動電荷上的洛侖茲力F的合力，這段導線中含有的運動電荷數(shù)為nLS。所以，F(xiàn)＝＝＝q v B 。 ⑴公式：F＝q v B 。 ⑵適用條件： v⊥ B。 ⑶注意：洛侖茲力的大小不但與運動電荷的速度大小有關，還和速度的方向有關。 作業(yè)布置：閱讀教材；必修教材P81練習四；P83習題