2022年高中物理 《磁場對運(yùn)動電荷的作用力》教案 教科版選修1-1

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1、2022年高中物理 《磁場對運(yùn)動電荷的作用力》教案 教科版選修1-1 一．教學(xué)目標(biāo) 【知識和技能】 1．知道什么是洛倫茲力，通電導(dǎo)線在磁場中所受的安培力實際是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn) 2．掌握洛倫茲力的計算及方向的判定 【過程和方法】 1．通過觀察“陰極射線在磁場中偏轉(zhuǎn)”的演示實驗，形成洛倫茲力的概念 2．建立洛倫茲力與安培力的聯(lián)系，會用左手定則判斷洛倫茲力的方向 3．通過思考與討論，推導(dǎo)出洛倫茲力的大小公式 【情感、態(tài)度、價值觀】 經(jīng)歷觀察和思考的過程，會根據(jù)舊知識得到新知識，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)方法 二．教學(xué)重點 洛倫茲力的推導(dǎo)和方向的判定 三．教學(xué)難點 洛倫茲力

2、的計算及方向的判定 四．教學(xué)過程 引入課題 問題思考：電視顯像管中的電子只是細(xì)細(xì)的一束，為什么能使整個屏幕發(fā)光？ 推理判斷：電流在磁場中會受到安培力，而電流是電荷的定向運(yùn)動而產(chǎn)生的，那么運(yùn)動的電荷會受到磁場力的作用嗎？ 實驗觀察：陰極射線在磁場中偏轉(zhuǎn)。 介紹陰極射線管 如何觀察電子束的徑跡？ 觀察：沒加磁場時電子束如何？ 外加蹄形磁鐵的磁場，不同方向的磁場對電子的不同影響 新課教學(xué) 板書：5．磁場對運(yùn)動電荷的作用力 （一）洛倫茲力的方向 建立概念：運(yùn)動電荷在磁場中所受的力稱為洛倫茲力 形成共識：通電導(dǎo)線在磁場中所受的安培力，實際是洛倫茲力

3、的宏觀表現(xiàn) 推理判斷：用左手定則可以判定洛倫茲力的方向 ——伸開左手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內(nèi)，讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使四指指向正電荷運(yùn)動的方向，這時拇指所指的方向就是運(yùn)動的正電荷在磁場中所受洛倫茲力的方向。負(fù)電荷受力的方向與正電荷受力的方向相反。 依據(jù)上圖，闡明：洛倫茲力的方向與運(yùn)動方向和磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向都垂直。 （二）洛倫茲力的大小 嘗試由安培力的大小推導(dǎo)洛倫茲力的大小 啟發(fā)思路： 1．導(dǎo)體中電荷定向運(yùn)動時受到的洛倫茲力與導(dǎo)體所受的安培力是什么關(guān)系？ 2．安培力的表達(dá)式是怎樣的？（可只考慮導(dǎo)體與磁場方向垂直

4、的情形） 3．建立宏觀量如電流I、導(dǎo)體長度L和橫截面積S、單位體積內(nèi)粒子數(shù)n等，和相關(guān)微觀量如單個粒子的電荷量q、定向運(yùn)動速率v等的聯(lián)系。（其中關(guān)鍵式：I=nqSv） 不難推出：F=qvB 4．如果速度方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向成θ，可考慮將速度v沿垂直磁場方向和平行磁場方向進(jìn)行分解。（也可以將磁感應(yīng)強(qiáng)度B分解為垂直速度方向和沿速度方向的兩個分量） F=qvBsinθ 可推導(dǎo)出： 學(xué)生活動： 1．說明公式中各符號的物理意義及其單位 2．討論兩個特例：θ取90°和0°時情況 3．討論洛倫茲力對速度的影響。 ——只改變速度的方向，不改變速度的大??；不作功、不改變粒子的動能 （三）洛倫茲力的實際應(yīng)用——電視顯像管的工作原理 1．顯像管為什么能發(fā)光？ 2．怎樣實現(xiàn)整個熒光屏發(fā)光？ 3．掃描磁場有何特點？ 小結(jié)本節(jié)內(nèi)容、布置作業(yè) 五．教后感