1、運動電荷在磁場中受到的力【目標(biāo)展示】一、知識與技能1.知道什么是洛倫茲力；利用左手定則判斷洛倫茲力的方向. 2.理解洛倫茲力大小的推理過程. 3.掌握垂直進入磁場方向的帶電粒子，受到洛倫茲力大小的計算.及方向判斷 . 4.理解洛倫茲力對電荷不做功. 5.了解電視顯像管的工作原理二、過程與方法通過觀察， 形成洛倫茲力的概念， 同時明確洛倫茲力與安培力的關(guān)系(微觀與宏觀 )，洛倫茲力的方向也可以用左手定則判斷，進而學(xué)會洛倫茲力公式的推理過程三、情感態(tài)度與價值觀引導(dǎo)學(xué)生進一步學(xué)會觀察、分析、推理，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和研究方法 .讓學(xué)生認真體會科學(xué)研究最基本的思維方法:“實驗猜想假設(shè)推理推論”. 【重

2、點難點】1.利用左手定則會判斷洛倫茲力的方向. 2.掌握垂直進入磁場方向的帶電粒子， 受到洛倫茲力大小的計算. 【教學(xué)建議】這一節(jié)承上(安培力 )啟下 (帶電粒子在磁場中的運動)，是本章的重點 .本節(jié)教材的重點是洛侖茲力的大小、方向和產(chǎn)生條件，其中公式qvbsin的推導(dǎo)和應(yīng)用是個難點，由于洛侖茲力是屬于微觀的力學(xué)范疇，抽象是個突出的特點.因此充分借助實驗和已有的知識來搭橋鋪路是十分重要的一環(huán).在解決重點知識上采用實驗、誘導(dǎo)、點拔、思考、講解、自推等方法充分調(diào)動學(xué)生思維積極性，使知識掌握在學(xué)生深刻理解的基礎(chǔ)上，從而提高教學(xué)效果。 對于難點的處理采取由事實出發(fā)進行實驗猜想推理推論. 【教學(xué)過程】環(huán)

3、節(jié)一【復(fù)習(xí)導(dǎo)入】復(fù)習(xí)引入前面我們學(xué)習(xí)了磁場對電流的作用力，下面思考兩個問題：1.如圖判定安培力的方向（讓學(xué)生上黑板做）若已知上圖中： b=4.010-2t，導(dǎo)線長 l=10 cm，i=1 a.求：導(dǎo)線所受的安培力大?。拷猓篺=bil=410-2 t1 a0.1 m=410-3n答：導(dǎo)線受的安培力大小為410-3 n. 2.什么是電流？電流的微觀表達是什么？答案：電荷的定向移動形成電流.nqsvi教師：磁場對電流有力的作用， 電流是由電荷的定向移動形成的，我們會想到： 這個力可能是作用在運動電荷上的，而安培力是作用在運動電荷上的力的宏觀表現(xiàn). 【設(shè)計意圖】 通過復(fù)習(xí)安培力的計算和方向判斷，以及電

4、流的相關(guān)概念，為洛倫茲力的學(xué)習(xí)做好鋪墊. 環(huán)節(jié)二【新知探究】一、實驗驗證洛倫茲力存在演示實驗觀察磁場陰極射線在磁場中的偏轉(zhuǎn)教師：說明電子射線管的原理： 說明陰極射線是燈絲加熱放出電子，電子在加速電場的作用下高速運動而形成的電子流，轟擊到長條形的熒光屏上激發(fā)出熒光， 可以顯示電子束的運動軌跡， 磁鐵是用來在陰極射線周圍產(chǎn)生磁場的，還應(yīng)明確磁場的方向. 實驗結(jié)果：在沒有外磁場時，電子束沿直線運動，蹄形磁鐵靠近電子射線管，發(fā)現(xiàn)電子束運動軌跡發(fā)生了彎曲.學(xué)生用左手定則判斷電子束彎曲方向 . 學(xué)生分析得出結(jié)論：磁場對運動電荷有作用. 板書：1.洛倫茲力：運動電荷在磁場中受到的作用力. 2.通電導(dǎo)線在磁場

5、中所受安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn). 跟蹤訓(xùn)練：【設(shè)計意圖】可以根據(jù)磁場對電流有作用力而對未通電的導(dǎo)線沒有作用力，引導(dǎo)學(xué)生提出猜想： 磁場對電流作用力的實質(zhì)是磁場對運動電荷的作用力 . 二、洛倫茲力的方向教師：運動電荷在磁場中受到洛倫茲力的作用，那么洛倫茲力的方向如何判斷呢？ 判定安培力方向.（上圖甲中安培力方向為垂直電流方向向上，乙圖安培力方向為垂直電流方向向下）.電流方向和電荷運動方向的關(guān)系.（電流方向和正電荷運動方向相同，和負電荷運動方向相反）.f安的方向和洛倫茲力方向的關(guān)系. （安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，所以安培力的方向和洛倫茲力的方向相同.）.電荷運動方向、磁場方向、洛倫茲力方向的關(guān)

6、系.（學(xué)生分析總結(jié)）總結(jié)：洛倫茲力方向的判斷，和安培力的方向判斷一樣，用左手定則. 伸開左手， 使大拇指和其余四指垂直且處于同一平面內(nèi)，把手放入磁場中，讓磁感線垂直穿入手心，四指指向正電荷運動的方向，那么拇指所受的方向就是正電荷所受洛倫茲力的方向. 例題 1：試判斷下圖中所示的帶電粒子剛進入磁場時所受的洛倫茲力的方向 . 【思路點撥】先確定負電荷形成電流的方向， 再用左手定則判定 . 跟蹤訓(xùn)練：一束帶電粒子沿水平方向飛過靜止的小磁針的正上方，小磁針也是水平放置，這時小磁針的南極向西偏轉(zhuǎn)，則這束帶電粒子可能是（）a由北向南飛行的正離子束b由南向北飛行的正離子束c由北向南飛行的負離子束d由南向北飛

7、行的負離子束【設(shè)計意圖】 通過理解安培力與洛倫茲力之間的關(guān)系，使學(xué)生明確，用左手定則判斷運動電荷所受的洛倫茲力方向時，實際上就是判斷運動電荷形成的電流的安培力的方向，從而防止判斷負電荷受到的洛倫茲力出錯 . 三、洛倫茲力的大小建立模型：設(shè)有一段長度為l 的通電導(dǎo)線，橫截面積為s，導(dǎo)線每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(dǎo)線垂直于磁場方向放入磁感應(yīng)強度為 b 的磁場中 . 教師：這段導(dǎo)線中電流i 的微觀表達式是多少？學(xué)生： i 的微觀表達式為 i=nqsv教師：這段導(dǎo)體所受的安培力為多大？學(xué)生： f安=bil教師：這段導(dǎo)體中含有多少自由電荷數(shù)？

8、學(xué)生：這段導(dǎo)體中含有的電荷數(shù)為nls. 教師：每個自由電荷所受的洛倫茲力大小為多大？學(xué)生：安培力可以看作是作用在每個運動上的洛倫茲力f 的合力， 這段導(dǎo)體中含有的自由電荷數(shù)為nls,所以f= f安/nls = bil/nls = nqvslb/nls =qvb洛倫茲力的計算公式（1）當(dāng)粒子運動方向與磁感應(yīng)強度垂直時（vb）f = qvb（2）當(dāng)粒子運動方向與磁感應(yīng)強度方向成時f = qvbsin qvb說明:由洛倫茲力所引起的帶電粒子運動的方向總是與洛倫茲力的方向相垂直的，所以它對運動的帶電粒子總是不做功的. 【設(shè)計意圖】通過“思考與討論”，來推導(dǎo)公式f=qvbsin時，應(yīng)先建立物理模型， 再

9、循序漸進有條理地推導(dǎo)， 這一個過程也可放手讓學(xué)生完成，體現(xiàn)學(xué)習(xí)的自主性. 環(huán)節(jié)三【隨堂訓(xùn)練】1. 以下說法正確的是( ) a電荷處于磁場中一定受到洛倫茲力b運動電荷在磁場中一定受到洛倫茲力c洛倫茲力對運動電荷一定不做功d洛倫茲力可以改變運動電荷的速度大小2. 來自宇宙的電子流，以與地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一點，則這些電子在進入地球周圍的空間時，將（）a豎直向下沿直線射向地面b相對于預(yù)定地面向東偏轉(zhuǎn)c相對于預(yù)定點稍向西偏轉(zhuǎn)d相對于預(yù)定點稍向北偏轉(zhuǎn)3. 如圖所示，帶電粒子所受洛倫茲力方向垂直紙面向外的是（）【設(shè)計意圖】通過訓(xùn)練，強化洛倫茲力的大小計算、方向判斷. 環(huán)節(jié)四【知識小結(jié)】1.安培力是洛侖茲力的宏觀表現(xiàn)2.洛侖茲力的方向：左手定則3.洛倫茲力的大小：sinqvbf4.洛倫茲力不做功環(huán)節(jié)五【課下作業(yè)】1. 閱讀“電視顯像管的工作原理”一段，了解電視顯像管是利用帶電粒子在磁場中受到洛