《磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用》教案1（共五則）-文庫(kù)吧
2024-10-14 03:42 本頁(yè)面
【正文】 態(tài)有關(guān)《磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力》教學(xué)設(shè)計(jì)安徽省碭山中學(xué)物理組 周分工一、教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能1．知道什么是洛侖茲力，會(huì)用左手定則判定洛侖茲力方向，會(huì)計(jì)算洛倫茲力大小。2．由安培力大小推導(dǎo)運(yùn)動(dòng)電荷所受的洛侖茲力大小，培養(yǎng)學(xué)生的遷移能力。（二）過程與方法1．通過復(fù)習(xí)安培力方向，電流與電荷運(yùn)動(dòng)方向的關(guān)系，猜想洛倫茲方向，再利用實(shí)驗(yàn)加以探究驗(yàn)證，使學(xué)生對(duì)安培力和洛倫茲力有統(tǒng)一認(rèn)識(shí)。2．通過復(fù)習(xí)安培力大小，電流微觀表達(dá)式，理論推導(dǎo)洛倫茲力大小，讓學(xué)生意識(shí)到安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。3．通過思考討論的方式認(rèn)識(shí)洛倫茲力的作用效果。（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀1．通過實(shí)驗(yàn)探究培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)分析的習(xí)慣，即“假設(shè)──推理──實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證”。2．從安培力的角度研究洛倫茲力的方向、大小，使其學(xué)生建立宏觀、微觀的概念，感受物理規(guī)律的統(tǒng)一美。二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：洛倫滋力的大小和方向三、教具：高壓感應(yīng)圈，陰極射線管，條形磁鐵等四、教學(xué)過程1．習(xí)題導(dǎo)入習(xí)題：如圖1，電子束水平向右從小磁針上方飛過，試判斷小磁針極如何偏轉(zhuǎn)？通過此題引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)：（1）“運(yùn)動(dòng)的電荷”可等效成“電流”，且等效電流方向與正電荷運(yùn)動(dòng)方向相同，與負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)方向相反。（2）運(yùn)動(dòng)電荷如同電流一樣，可在周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)。師：磁場(chǎng)對(duì)電流有安培力作用，“運(yùn)動(dòng)的電荷”可等效成“電流”，容易想到：磁場(chǎng)對(duì)“運(yùn)動(dòng)電荷”有無力的作用？（讓學(xué)生短時(shí)間思考猜測(cè)）2．實(shí)驗(yàn)探究師：介紹實(shí)驗(yàn)裝置 高壓圈 陰極射線管演示：不加磁場(chǎng)時(shí)，電子不受力，作直線運(yùn)動(dòng)，如圖2；拿一條形磁鐵靠近玻璃管，運(yùn)動(dòng)的電子處在磁場(chǎng)中，觀察發(fā)生的現(xiàn)象，如圖3圖2 圖3生：電子發(fā)生了偏轉(zhuǎn)師：這說明了什么？生：磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)的電子有力的作用師：磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷確實(shí)有力的作用。荷蘭物理學(xué)家洛倫茲首先提出：運(yùn)動(dòng)電荷能產(chǎn)生磁場(chǎng)；磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用。物理學(xué)上把磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力稱為洛倫茲力．教師引導(dǎo)學(xué)生：認(rèn)識(shí)一種新的力應(yīng)研究它的三要素。3．洛倫茲力方向的判斷回憶安培力方向判斷方法──左手定則內(nèi)容，結(jié)合習(xí)題結(jié)論：等效電流方向與正電荷運(yùn)動(dòng)方向相同，與負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)方向相反，引導(dǎo)學(xué)生猜測(cè)：洛倫茲力方向也可用左手定則判斷。磁感線垂直穿過左手心，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，拇指指應(yīng)為洛倫茲力方向?qū)嶒?yàn)驗(yàn)證：如圖4，讓條形磁鐵的N極正對(duì)電子束，觀察電子偏轉(zhuǎn)方向，與用左手定則判斷的結(jié)果一致；如圖5，讓S極正對(duì)電子束，重復(fù)驗(yàn)證。圖4 圖5總結(jié)歸納：洛倫茲力方向由左手定則判定。磁感線垂直穿過左手心，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，那么拇指的指向就是洛倫茲力的方向。嘗試應(yīng)用：試判斷圖6中帶電粒子剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受洛倫茲力的方向4．洛倫茲力大小的計(jì)算圖6如圖7，大量電荷定向移動(dòng)形成電流，把電流垂直放入磁場(chǎng)中，每一個(gè)運(yùn)動(dòng)電荷都要受到洛倫茲力，這些洛倫茲力的集體（宏觀）表現(xiàn)就是安培力。引導(dǎo)學(xué)生回答下列問題：（1）若圖7中的一段導(dǎo)線內(nèi)有（（2）若圖7中導(dǎo)線長(zhǎng)設(shè)為，電流設(shè)為，磁感應(yīng)強(qiáng)度為（（3）每個(gè)自由電荷的電量為，圖7中的總電量為多少？（）），導(dǎo)線所受安培力多大？）個(gè)自由電荷，則安培力與洛倫茲大小有什么關(guān)系？電荷定向移動(dòng)的速率為，這些電量全部從通過，用時(shí)多少？（）電流如何表達(dá)？（師：根據(jù)上述條件，能否推導(dǎo)出生：師：上述推導(dǎo)中與）的計(jì)算式？在方向有什么要求？生：電荷運(yùn)動(dòng)方向應(yīng)當(dāng)與磁場(chǎng)方向垂直?？偨Y(jié)：當(dāng)電荷運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)垂直時(shí)：、練習(xí)2．電子的速率、上述各物理量的單位分別為：、,沿著與磁場(chǎng)垂直的方向射入的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，它受到的洛倫茲力是多大？電子的質(zhì)量，它受到的重力是多大？，通過此題一方面讓學(xué)生熟悉洛倫茲力的公式，另一方面讓學(xué)體會(huì)分析演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，重力可以忽略的原因。師：當(dāng)電荷的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，是否受洛倫茲力呢？生：不受，因?yàn)榍肮?jié)已證明當(dāng)通電導(dǎo)體和磁場(chǎng)平行時(shí)，磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體沒有作用力?？偨Y(jié)：當(dāng)電荷運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，受到的洛侖茲力等于零；當(dāng)電荷運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，受到的洛侖茲力思考討論：當(dāng)電荷運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向成角時(shí)，受到的洛倫茲力多大？（提示：分解速度或磁感應(yīng)強(qiáng)度）5．洛倫茲力作用效果討論：洛倫茲力方向與電荷運(yùn)動(dòng)方向有何關(guān)系？洛倫茲是否對(duì)電荷做功？洛倫茲力對(duì)電荷速度大小、方向有何影響？6．結(jié)課，布置作業(yè)。第三篇：磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用(教案)磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力鄱陽(yáng)縣第二中學(xué)：*** ★新課標(biāo)要求（一）知識(shí)與技能知道什么是洛倫茲力，理解安培力和洛倫茲力的關(guān)系。知道洛倫茲力產(chǎn)生條件，會(huì)用左手定則判定洛倫茲力的方向。知道洛倫茲力大小的推理過程。應(yīng)用公式F=qvBsinθ解答有關(guān)問題。應(yīng)用洛倫茲力有關(guān)知識(shí)解釋生產(chǎn)生活中有關(guān)的一些問題。（二）過程與方法通過洛倫茲力大小的推導(dǎo)過程進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的分析推理能力。（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀讓學(xué)生認(rèn)真體會(huì)科學(xué)研究最基本的思維方法：“對(duì)比—推理—假設(shè)—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證”★教學(xué)重點(diǎn)利用左手定則會(huì)判斷洛倫茲力的方向。掌握進(jìn)入磁場(chǎng)方向的帶電粒子，受到洛倫茲力大小的計(jì)算?！锝虒W(xué)難點(diǎn)理解洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功。洛倫茲力方向的判斷。★教學(xué)方法實(shí)驗(yàn)觀察法、講述法、分析推理法★教學(xué)用具：電子射線管、電源、磁鐵、投影儀、投影片★教學(xué)過程（一）引入新課：同學(xué)們，我們首先來觀看一下神奇而有美麗的極光。播放《美麗的極光》影片。師：你們知道極光一般出現(xiàn)在什么地方嗎？ 生：兩極等高緯度地區(qū)。師：為什么極光不能在赤道等低緯度地區(qū)出現(xiàn)呢？ 生：學(xué)生好奇。師：我們通過這一節(jié)課的學(xué)習(xí)就將知道為什么極光這美麗而又神秘的面紗，這就是磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力（板書標(biāo)題）一、洛倫茲力（板書）師：我們?cè)谏弦还?jié)中學(xué)習(xí)了磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力，即安培力的大小和方向。生：大小F=qvBsinq，方向：左手定則師：磁場(chǎng)對(duì)通電的導(dǎo)線才有作用力，那么這個(gè)作用就與電流有關(guān)，那么電流是如何形成的呢？生：電荷的定向移動(dòng)形成的師：由上述的兩個(gè)問題你可以想到什么？生：磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的安培力可能是作用在大量運(yùn)動(dòng)電荷的作用力的宏觀表現(xiàn)，也就是說磁場(chǎng)可能對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用。師：很好。磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷究竟有沒有作用力，我們口說無憑，能否通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證一下呢？實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證師：要驗(yàn)證磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷是否有作用力，我們不僅需要一個(gè)磁場(chǎng)（展示蹄形磁鐵），還需要運(yùn)動(dòng)電荷。那么運(yùn)動(dòng)電荷怎么得到呢？展示：陰極射線管（結(jié)合視頻材料）介紹：陰極射線管的玻璃管內(nèi)已經(jīng)抽成真空，當(dāng)左右兩個(gè)電極按標(biāo)簽上的極性接上高壓電源時(shí)，陰極會(huì)發(fā)射電子。在電場(chǎng)的加速下飛向陽(yáng)極，
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