運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的力——說(shuō)課稿(編輯修改稿)
2024-10-13 18:33 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 點(diǎn)：，(安培力)啟下(帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng))，是本章的重點(diǎn) 難點(diǎn)：、課時(shí)安排1課時(shí)四、教學(xué)過(guò)程：新課導(dǎo)入：展示圖片：美麗的極光提出問(wèn)題：極光到底是如何產(chǎn)生的？［演示實(shí)驗(yàn)］觀察磁場(chǎng)陰極射線在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)（100頁(yè)圖3。51）［教師］說(shuō)明電子射線管的原理：說(shuō)明陰極射線是燈絲加熱放出電子，電子在加速電場(chǎng)的作用下高速運(yùn)動(dòng)而形成的電子流，轟擊到長(zhǎng)條形的熒光屏上激發(fā)出熒光，可以顯示電子束的運(yùn)動(dòng)軌跡，磁鐵是用來(lái)在陰極射線周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)的，還應(yīng)明確磁場(chǎng)的方向。［實(shí)驗(yàn)結(jié)果］在沒(méi)有外磁場(chǎng)時(shí)，電子束沿直線運(yùn)動(dòng)，蹄形磁鐵靠近電子射線管，發(fā)現(xiàn)電子束運(yùn)動(dòng)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］（二）新課講解洛倫茲力的方向和大?。?）、洛倫茲力：.【說(shuō)明】可以根據(jù)磁場(chǎng)對(duì)電流有作用力而對(duì)未通電的導(dǎo)線沒(méi)有作用力，引導(dǎo)學(xué)生提出猜想：磁場(chǎng)對(duì)電流作用力的實(shí)質(zhì)是磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力。［過(guò)渡語(yǔ)］運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到洛倫茲力的作用，那么洛倫茲力的方向如何判斷呢？ ［問(wèn)題］如圖（2）判定安培力方向.（上圖甲中安培力方向?yàn)榇怪彪娏鞣较蛳蛏?，乙圖安培力方向?yàn)榇怪彪娏鞣较蛳蛳拢?電流方向和電荷運(yùn)動(dòng)方向的關(guān)系.（電流方向和正電荷運(yùn)動(dòng)方向相同，和負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)方向相反）③.F安的方向和洛倫茲力方向關(guān)系.（F安的方向和正電荷所受的洛倫茲力的方向相同，和負(fù)電荷所受的洛倫茲力的方向相反.）④.電荷運(yùn)動(dòng)方向、磁場(chǎng)方向、洛倫茲力方向的關(guān)系.（學(xué)生分析總結(jié)）（2）、洛倫茲力方向的判斷——左手定則伸開(kāi)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(chǎng)中，讓磁感線垂直穿入手心，若四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)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；若四指指向是電荷運(yùn)動(dòng)的反方向，那么拇指所指的正方向就是負(fù)電荷所受洛倫茲力的方向.【要使學(xué)生明確】：正電荷運(yùn)動(dòng)方向應(yīng)與左手四指指向一致，負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)方向則應(yīng)與左手四指指向相反(先確定負(fù)電荷形成電流的方向，再用左手定則判定)。［投影出示練習(xí)題］“問(wèn)題與練習(xí)”1（2）試判斷下圖中所示的帶電粒子剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受的洛倫茲力的方向.［學(xué)生解答］（3）、洛倫茲力的大小“思考與討論”，來(lái)推導(dǎo)公式F=qvBsinθ時(shí)，應(yīng)先建立物理模型(教材圖3．5—3)，再循序漸進(jìn)有條理地推導(dǎo)，這一個(gè)過(guò)程可放手讓學(xué)生完成，體現(xiàn)學(xué)習(xí)的自主性。也可以通過(guò)下面的命題引導(dǎo)學(xué)生一一回答。設(shè)有一段長(zhǎng)度為L(zhǎng)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(gè)自由電荷的電量為q，定向移動(dòng)的平均速率為v，將這段導(dǎo)線垂直于磁場(chǎng)方向放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)中.［問(wèn)題］這段導(dǎo)線中電流I的微觀表達(dá)式是多少？讓學(xué)生推導(dǎo)后回答。［學(xué)生答］I的微觀表達(dá)式為I=nqSv［問(wèn)題］這段導(dǎo)體所受的安培力為多大？［學(xué)生答］F安=BIL ［問(wèn)題］這段導(dǎo)體中含有多少自由電荷數(shù)？ ［學(xué)生答］這段導(dǎo)體中含有的電荷數(shù)為nLS.［問(wèn)題］每個(gè)自由電荷所受的洛倫茲力大小為多大？［學(xué)生答］安培力可以看作是作用在每個(gè)運(yùn)動(dòng)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(jì)算公式（1）當(dāng)粒子運(yùn)動(dòng)方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直時(shí)（v┴B）F = qvB（2）當(dāng)粒子運(yùn)動(dòng)方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向成θ時(shí)（v∥B）F = qvBsinθ上兩式各量的單位： F為牛（N），q為庫(kù)倫（C），v為米/秒（m/s）, B為特斯拉（T）最后，通過(guò)“思考與討論”，說(shuō)明由洛倫茲力所引起的帶電粒子運(yùn)動(dòng)的方向總是與洛倫茲力的方向相垂直的，所以它對(duì)運(yùn)動(dòng)的帶電粒子總是不做功的。（三）對(duì)本節(jié)內(nèi)容做簡(jiǎn)要小結(jié)（四）鞏固新課（1）復(fù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容（2）完成“問(wèn)題與練習(xí)” 5練習(xí)五、板書設(shè)計(jì)一．洛倫茲力洛倫茲力：磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)洛倫茲力的方向：左手定則F ⊥ vF ⊥ B洛倫茲力大?。?F洛=qVBsinθV⊥BF洛=qVBV∥BF洛= 0特點(diǎn)：洛倫茲力只改變力的方向，不改變力的大小，洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功二．電視顯像管的工作原理 六、教學(xué)反思本節(jié)課利用美麗的極光來(lái)引入新課，新奇的自然現(xiàn)象極大地吸引了學(xué)生的興趣，明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象使學(xué)生很容易總結(jié)出磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用。通過(guò)電荷的定向運(yùn)動(dòng)形成電流，推導(dǎo)出倫茲力與安培力的關(guān)系(微觀與宏觀)，由此可以到處洛倫茲力的大小和方向。最后了解洛倫茲力的一個(gè)應(yīng)用——電視顯像管中的磁偏轉(zhuǎn)，這種與生活聯(lián)系緊密的物理知識(shí)，能激發(fā)學(xué)生對(duì)物理學(xué)科的熱愛(ài)，培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)物理知識(shí)解釋生活中的現(xiàn)象，體現(xiàn)從物理走向生活的教學(xué)理念。第四篇：運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的力教學(xué)設(shè)計(jì)高中物理教學(xué)設(shè)計(jì)選修31第三章第5節(jié)《運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的力》17號(hào)選手2016年10月27日教師格言：因材施教、教學(xué)相長(zhǎng)第三章磁場(chǎng) 磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力★新課標(biāo)要求（一）知識(shí)與技能知道什么是洛倫茲力。利用左手定則會(huì)判斷洛倫茲力的方向。知道洛倫茲力大小的推理過(guò)程。掌握垂直進(jìn)入磁場(chǎng)方向的帶電粒子，受到洛倫茲力大小的計(jì)算。理解洛倫茲力對(duì)電荷不做功。了解電視機(jī)顯像管的工作原理。（二）過(guò)程與方法通過(guò)洛倫茲力大小的推導(dǎo)過(guò)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：“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。掌握垂直進(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、投影片一、引入新課 教師：讓全體同學(xué)1,觀看東方衛(wèi)視的極光視頻，觀看磁場(chǎng)對(duì)示波器圖像的影響。［演示實(shí)驗(yàn)］用陰極射線管研究磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用。 教師：說(shuō)明電子射線管的原理：從陰極發(fā)射出來(lái)電子，在陰陽(yáng)兩極間的高壓作用下，使電子加速，形成電子束，轟擊到長(zhǎng)條形的熒光屏上激發(fā)出熒光，可以顯示電子束的運(yùn)動(dòng)軌跡。學(xué)生：觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：在沒(méi)有外磁場(chǎng)時(shí)，電子束沿直線運(yùn)動(dòng)，將蹄形磁鐵靠近陰極射線管，發(fā)現(xiàn)電子束運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)生了彎曲。學(xué)生分析得出結(jié)論：磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有作用。二、進(jìn)行新課洛倫茲力的方向教師講述：通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受到的力叫安培力，電荷的定向移動(dòng)形成電流，運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的作用力稱為洛倫茲力，推理和猜想：安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，洛倫茲力是安培力的微觀本質(zhì) 問(wèn)題：安培力的方向用左手定則判定，那么洛倫茲力的方向能不能也用左手定則來(lái)判定呢？實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：（投影）學(xué)生觀察結(jié)論：洛倫茲力的方向也用左手定則來(lái)判定左手定則：伸開(kāi)左手，使大拇指跟其余四個(gè)手指垂直，并且都和手掌在一個(gè)平面內(nèi)，讓磁感線垂直穿入手心，并使伸開(kāi)的四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向，那么，大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。如果運(yùn)動(dòng)的是負(fù)電荷，則四指指向負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方向，那么拇指所指的方向就是負(fù)電荷所受洛倫茲力的方向?；氐綄?dǎo)學(xué)案：［投影片出示練習(xí)題］（1）試判斷下圖中所示的帶電粒子剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受的洛倫茲力的方向。
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