洛倫茲力極光是怎樣形成的？演示：觀察電子束在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)陰極射線管中的電子束加磁場(chǎng)后，電子束偏轉(zhuǎn)31.磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力洛倫茲力演示：觀察電子束在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)表明：磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用

左手定則：磁感線穿掌心，四指指向電流的方向，大拇指所指的方向就是安培力的方向。判斷安培力的方向判斷洛倫茲力的方向正電荷定向移動(dòng)的方向

左手定則：伸開(kāi)左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓磁感線從掌心垂直進(jìn)入，并使四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向（負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方向），這時(shí)拇指所指的方向就是運(yùn)動(dòng)的正電荷在磁場(chǎng)中所受洛倫茲力的方向。洛倫茲力的方向**1.2磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力教學(xué)設(shè)計(jì)**

**一、教學(xué)目標(biāo)**

1.**知識(shí)與技能：**

*理解磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷存在力的作用，明確洛倫茲力的概念。

*掌握洛倫茲力方向的判斷方法（左手定則）。

*能運(yùn)用洛倫茲力公式f=qvBsinθ計(jì)算洛倫茲力的大小，理解公式中各物理量的含義。

*知道洛倫茲力不做功的特點(diǎn)。

*理解帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡（勻速圓周運(yùn)動(dòng)），并能根據(jù)具體情況分析粒子的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)。

*掌握帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑公式和周期公式，并能運(yùn)用解決相關(guān)問(wèn)題。

2.**過(guò)程與方法：**

*通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象，總結(jié)規(guī)律，培養(yǎng)觀察和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

*通過(guò)類(lèi)比、推理，引導(dǎo)學(xué)生理解磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力，培養(yǎng)邏輯思維能力。

*通過(guò)討論、探究，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

*通過(guò)例題講解和習(xí)題練習(xí)，提高學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

3.**情感態(tài)度與價(jià)值觀：**

*激發(fā)學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象的興趣，培養(yǎng)學(xué)生探索科學(xué)的求知欲。

*培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。

*通過(guò)學(xué)習(xí)物理知識(shí)，體會(huì)物理學(xué)在科技進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展中的作用，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

**二、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)**

***重點(diǎn)：**

*洛倫茲力的概念及方向的判定。

*洛倫茲力公式f=qvBsinθ的理解和應(yīng)用。

*帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的分析和計(jì)算。

***難點(diǎn)：**

*洛倫茲力方向的判定（左手定則的熟練應(yīng)用）。

*帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的受力分析和運(yùn)動(dòng)軌跡分析。

*洛倫茲力公式中sinθ的含義和應(yīng)用。

*運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

**三、教學(xué)方法**

***實(shí)驗(yàn)演示法：**通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生直觀地感受磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

***啟發(fā)式教學(xué)法：**通過(guò)提問(wèn)、引導(dǎo)，啟發(fā)學(xué)生思考，引導(dǎo)學(xué)生自己得出結(jié)論。

***類(lèi)比法：**將磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力與電場(chǎng)力進(jìn)行類(lèi)比，幫助學(xué)生理解新知識(shí)。

***講練結(jié)合法：**通過(guò)例題講解和習(xí)題練習(xí)，鞏固所學(xué)知識(shí)，提高解題能力。

***分組討論法：**鼓勵(lì)學(xué)生在小組內(nèi)討論，互相幫助，共同提高。

**四、教學(xué)準(zhǔn)備**

1.**教師準(zhǔn)備：**

*多媒體課件（包括動(dòng)畫(huà)演示、實(shí)驗(yàn)視頻、例題講解等）。

*條形磁鐵、蹄形磁鐵。

*陰極射線管或電子束演示儀。

*導(dǎo)線、電源、電流表、滑動(dòng)變阻器等。

*課后練習(xí)題及答案。

2.**學(xué)生準(zhǔn)備：**

*預(yù)習(xí)相關(guān)教材內(nèi)容。

*復(fù)習(xí)電場(chǎng)的相關(guān)知識(shí)。

*準(zhǔn)備筆記本和筆。

**五、教學(xué)過(guò)程**

**（一）引入新課（10分鐘）**

1.**復(fù)習(xí)提問(wèn)：**

*復(fù)習(xí)電場(chǎng)力，復(fù)習(xí)電場(chǎng)對(duì)電荷的作用力。

*提出問(wèn)題：既然電場(chǎng)會(huì)對(duì)電荷有力的作用，磁場(chǎng)呢？靜態(tài)的電荷在磁場(chǎng)中會(huì)受到力的作用嗎？

2.**演示實(shí)驗(yàn)：**

*用陰極射線管或電子束演示儀，演示電子束在磁場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。

*引導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象，提出問(wèn)題：是什么力使電子束發(fā)生偏轉(zhuǎn)的？磁場(chǎng)為什么會(huì)對(duì)運(yùn)動(dòng)的電荷產(chǎn)生力的作用？

3.**引入課題：**

*明確本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容：磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力。

**（二）新課講授（60分鐘）**

1.**洛倫茲力的概念（10分鐘）**

*定義：磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力稱(chēng)為洛倫茲力。

*與電場(chǎng)力的對(duì)比：都是場(chǎng)對(duì)電荷的作用力，但產(chǎn)生原因不同（電場(chǎng)力是電場(chǎng)對(duì)任何電荷的作用力，洛倫茲力是磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力）。

*強(qiáng)調(diào)洛倫茲力產(chǎn)生的前提：電荷必須是運(yùn)動(dòng)的，且運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向不平行。

*強(qiáng)調(diào)靜止電荷在磁場(chǎng)中不受力。

2.**洛倫茲力的方向（15分鐘）**

*演示實(shí)驗(yàn)：用磁鐵靠近通電導(dǎo)線，觀察導(dǎo)線受力的方向。

*引導(dǎo)學(xué)生思考：電流是由定向運(yùn)動(dòng)的電荷形成的，導(dǎo)線受力與單個(gè)運(yùn)動(dòng)電荷受力有何關(guān)系？

*引入左手定則：

*強(qiáng)調(diào)左手定則的使用方法：伸開(kāi)左手，讓磁感線垂直穿入手心，四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向或負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方向，拇指的指向就是洛倫茲力的方向。

*練習(xí)：教師給出不同情況，讓學(xué)生練習(xí)用左手定則判斷洛倫茲力的方向。

*強(qiáng)調(diào)：左手定則只適用于判斷洛倫茲力，電場(chǎng)力的方向仍然用電荷和電場(chǎng)方向來(lái)判斷。

3.**洛倫茲力的大?。?5分鐘）**

*提出問(wèn)題：洛倫茲力的大小與哪些因素有關(guān)？

*引導(dǎo)學(xué)生分析：與電荷的電量、運(yùn)動(dòng)速度和磁場(chǎng)強(qiáng)度有關(guān)。

*引入洛倫茲力公式：f=qvBsinθ

*解釋公式中各物理量的含義：f(洛倫茲力)、q(電荷量)、v(電荷運(yùn)動(dòng)速度)、B(磁感應(yīng)強(qiáng)度)、θ(速度方向與磁場(chǎng)方向的夾角)

*強(qiáng)調(diào)：當(dāng)速度方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，θ=0或θ=180°，sinθ=0，洛倫茲力為零。

*強(qiáng)調(diào)：公式只適用于計(jì)算洛倫茲力的大小，洛倫茲力的方向需用左手定則判斷。

*例題講解：給出具體數(shù)值，讓學(xué)生計(jì)算洛倫茲力的大小，并判斷方向。

4.**洛倫茲力的特點(diǎn)（5分鐘）**

*強(qiáng)調(diào)：洛倫茲力總是垂直于電荷運(yùn)動(dòng)方向，因此洛倫茲力永不做功（除了電場(chǎng)力外，還有一種不做功的力，學(xué)生在此容易混淆）。

*分析：不做功意味著洛倫茲力只能改變帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向，不能改變其速度大?。▌?dòng)能不變）。

5.**帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)（15分鐘）**

*分析：當(dāng)帶電粒子以垂直于磁場(chǎng)方向的速度進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，洛倫茲力始終垂直于速度方向，粒子將做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。

*推導(dǎo)：由洛倫茲力提供向心力，推導(dǎo)帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑公式和周期公式。

*半徑公式：r=mv/qB

*周期公式：T=2πm/qB

*引導(dǎo)學(xué)生分析：半徑與粒子的質(zhì)量、速度成正比，與電荷量和磁感應(yīng)強(qiáng)度成反比；周期與粒子的速度無(wú)關(guān)。

*練習(xí)：通過(guò)簡(jiǎn)單例題講解運(yùn)用半徑和周期公式解決實(shí)際問(wèn)題。

*拓展：如果速度方向與磁場(chǎng)方向不垂直，粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡將會(huì)是螺旋線。

**（三）鞏固練習(xí)（15分鐘）**

1.**課堂練習(xí)：**

*選擇題：練習(xí)判斷洛倫茲力的方向，計(jì)算洛倫茲力的大小。

*計(jì)算題：練習(xí)運(yùn)用洛倫茲力公式和帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的公式解決問(wèn)題。

*簡(jiǎn)單分析題：分析帶電粒子在不同磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡。

*分組討論：討論練習(xí)中遇到的問(wèn)題，互相幫助。

2.**教師點(diǎn)評(píng)：**

*對(duì)學(xué)生練習(xí)中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行講解。

*總結(jié)本節(jié)課的重點(diǎn)難點(diǎn)。

**（四）課堂小結(jié)（5分鐘）**

1.**學(xué)生總結(jié)：**

*讓學(xué)生總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容：洛倫茲力概念、方向判斷方法、大小計(jì)算、特點(diǎn)、帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。

*讓學(xué)生談?wù)劚竟?jié)課的收獲和困惑。

2.**教師總結(jié)：**

*再次強(qiáng)調(diào)本節(jié)課的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

*指出學(xué)習(xí)過(guò)程中需要注意的問(wèn)題。

**（五）作業(yè)布置（5分鐘）**

1.**課后作業(yè)：**

*完成課本上的相關(guān)練習(xí)題。

*預(yù)習(xí)下一節(jié)課的內(nèi)容。

*思考：洛倫茲力在實(shí)際生活中的應(yīng)用（例如：磁流體發(fā)電機(jī)，質(zhì)譜儀等）。

**六、板書(shū)設(shè)計(jì)**

**1.2磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力**

1.**洛倫茲力：**

*定義：磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力。

*產(chǎn)生條件：運(yùn)動(dòng)電荷，速度與磁場(chǎng)不平行。

2.**洛倫茲力的方向：**

*左手定則

3.**洛倫茲力的大?。?*

*公式：f=qvBsinθ

*單位：牛頓（N）

4.**洛倫茲力的特點(diǎn)：**

*不做功（只改變速度方向，不改變速度大?。?/p>

5.**帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)：**

*勻速圓周運(yùn)動(dòng)

*半徑：r=mv/qB

*周期：T=2πm/qB

**七、教學(xué)評(píng)價(jià)**

1.**課堂觀察：**

*觀察學(xué)生在課堂上的參與度、積極性。

*觀察學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的操作和思考。

*觀察學(xué)生在練習(xí)中的解題思路和準(zhǔn)確率。

2.**作業(yè)評(píng)價(jià)：**

*批改學(xué)生的課后作業(yè)，了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度。

3.**提問(wèn)與討論：**

*通過(guò)提問(wèn)和討論，了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解程度。

4.**學(xué)生自評(píng)與互評(píng)：**

*鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)自己的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行總結(jié)和反思。

*鼓勵(lì)學(xué)生之間互相幫助，共同進(jìn)步。

**八、教學(xué)反思**

*反思本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)，是否符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。

*反思教學(xué)方法是否得當(dāng)，是否有效地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

*反思學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，并思考如何改進(jìn)。

*總結(jié)本節(jié)課的優(yōu)點(diǎn)和不足，為以后的教學(xué)提供參考。

*考慮如何將本節(jié)課內(nèi)容與實(shí)際生活相結(jié)合，提高學(xué)生對(duì)物理的興趣。

**九、教學(xué)拓展**

*探討洛倫茲力在科技領(lǐng)域的應(yīng)用，例如磁流體發(fā)電機(jī)、質(zhì)譜儀、回旋加速器等。

*可以適當(dāng)引入帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)分析。

*可以組織學(xué)生進(jìn)行小組探究活動(dòng)，研究不同因素對(duì)洛倫茲力的影響。

*鼓勵(lì)學(xué)生查找相關(guān)資料，深入學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容。

32、左手定則：伸開(kāi)左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓磁感線從掌心垂直進(jìn)入，并使四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向（負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方向），這時(shí)拇指所指的方向就是運(yùn)動(dòng)的正電荷在磁場(chǎng)中所受洛倫茲力的方向。磁感線四指大拇指穿過(guò)手心正電荷運(yùn)動(dòng)方向洛倫茲力方向vF洛F洛vvF洛垂直于紙面向里運(yùn)動(dòng)洛侖茲力垂直于紙面向外+vF洛=0F洛=0vBBBBBB練習(xí)：洛倫茲力方向的判斷

①安培力是洛倫茲力的宏觀體現(xiàn)②洛倫茲力是安培力的微觀本質(zhì)思考：洛倫茲力和安培力有什么關(guān)系呢？33、洛倫茲力和安培力的關(guān)系思考：洛倫茲力的大小和哪些因素有關(guān)，應(yīng)如何計(jì)算？

34.洛倫茲力的大小思考:如果

v與

B既不平行也不垂直，應(yīng)該怎樣計(jì)算洛倫茲力呢？

把速度v分解為兩個(gè)分量：

v1=vsinθv2=vcosθ即f=qBv1F=qBvsinθ將v1=vsinθ

代入得速度方向與磁場(chǎng)方向不垂直時(shí)：v平行于導(dǎo)線的分運(yùn)動(dòng)v2不受洛倫茲力作用;洛倫茲力的大小由v1決定。Bvv1v234.洛倫茲的大小