資源簡介

§1.2 磁場對運動電荷的作用力（第1課時）
《普通高中物理課程標準》
2.1.2 通過實驗，認識洛倫茲力。能判斷洛倫茲力的方向，會計算洛倫茲力的大小。
《普通高中物理課程標準解讀》
建議教師用演示實驗的方法來讓學生了解影響洛倫茲力的大小和方向的相關(guān)因素，教師要設計好這個實驗的探究方法和程序，讓學生來討論每一步實驗結(jié)果的意義。
判斷洛倫茲力的方向的要求屬于操作水平，因此，與前面判斷安培力一樣，要盡可能讓學生自己動手操作、判斷，并達到比較熟練的程度。對于洛倫茲力的計算公式只要求電荷運動方向與磁場方向垂直的情況，對于不垂直的情況可根據(jù)學生的學習能力來確定是否要求。
【教學目標】
物理觀念 (1)通過實驗,認識洛倫茲力,了解洛倫茲力在生產(chǎn)生活中的應用 (2)了解顯像管的基本構(gòu)造及工作的基本原理
科學思維 (1)能判斷洛倫茲力的方向,會計算年洛倫茲力的大小 (2)經(jīng)歷由安培力公式推導出洛倫 茲力公式的過程，體會模型建構(gòu)與演繹推理的方法 (3)經(jīng)歷一般情況下洛倫茲力表達式的得出過程，進一步體會矢量分析的方法
科學探究 通過實驗探究影響洛倫茲力的方向和大小的因素
科學態(tài)度與責任 認識電子束的磁偏轉(zhuǎn),體會物理知識與科學技術(shù)的關(guān)系
【課前預習】P8-10
1.定義：運動電荷在磁場中受到的力。
2.與安培力的關(guān)系：通電導線在磁場中受到的安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。
【課堂探究】
主題探究一 洛倫茲力的方向判斷
問題驅(qū)動：P8問題
演示實驗（觀看視頻）：
總結(jié)歸納：
1.左手定則：伸開左手，讓拇指與其余四指垂直，并且都與手掌在同一平面內(nèi)；讓磁感線從掌心垂直進入，并使四指指向正電荷運動方向，這時拇指所指的方向就是運動的正電荷在磁場中受到的洛倫茲力的方向。
2.洛倫茲力的方向
(1)F、B、v三者方向間的關(guān)系
洛倫茲力的方向總是與電荷運動的方向及磁場方向垂直，即洛倫茲力的方向總是垂直于運動電荷速度方向和磁場方向確定的平面。
說明：F、B、v三個量的方向關(guān)系是：F⊥B，F(xiàn)⊥v，F(xiàn)⊥B、v所在的平面，但B與v不一定垂直，如圖甲、乙所示。
(2)受洛倫茲力方向的判斷
在用左手定則判斷運動的電荷在磁場中所受洛倫茲力的方向時，對于正電荷，四指指向電荷的運動方向；但對于負電荷，四指應指向電荷運動的反方向。
3.洛倫茲力的特點
(1)洛倫茲力的方向隨電荷運動方向的變化而變化。但無論怎樣變化，洛倫茲力都與運動方向垂直。
(2)洛倫茲力永不做功，它只改變電荷的運動方向，不改變電荷的速度大小。
例題：下列表示運動電荷在磁場中所受洛倫茲力的方向正確的是(　　)
練習：課后習題2
主題探究二 洛倫茲力的大小計算
問題驅(qū)動：思考與討論
1.考查一段長為vt的導體如圖。設靜止導線中定向運動的帶電粒子的速度都是v，單位體積內(nèi)的粒子數(shù)為n；
2.算出圖1.2-3中一段導線中的粒子數(shù)，這就是在時間t內(nèi)通過橫截面S的粒子數(shù)N=nSvt
3.粒子的電荷量記為q，可算出時間t內(nèi)通過導體橫截面的電量Q=Nq=nqsvt
4.由此可以算出粒子電量q與電流強度I的關(guān)系I=nqsv
5.長為vt的導體受的安培力F安=BIL=Bnqsv2t
6.每個粒子受到的力，它等于F洛==qvB
以上的推導過程是以正電荷定向移動推導的。若是負電荷定向移動，其受力大小一樣，只是受力方向相反。所以，上式具有一般性。
總結(jié)歸納：
1.洛倫茲力與安培力的關(guān)系
分類 洛倫茲力 安培力
區(qū)別 單個運動的帶電粒子所受到的磁場力 通電直導線所受到的磁場力
洛倫茲力不做功 安培力可以做功
聯(lián)系 ①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)； ②方向關(guān)系：洛倫茲力與安培力均可用左手定則進行判斷
2.洛倫茲力的大小
洛倫茲力的大小：F＝qvBsin θ，θ為電荷運動的方向與磁感應強度方向的夾角。
(1)當θ＝90°時，v⊥B，sin θ＝1，F(xiàn)＝qvB，即運動方向與磁場方向垂直時，洛倫茲力最大。
(2)當θ＝0時，v∥B，sin θ＝0，F(xiàn)＝0，即運動方向與磁場方向平行時，不受洛倫茲力。
例題：求解帶電粒子的洛倫茲大小并畫出方向
練習：課后習題1
【課后作業(yè)】
完成《學習指導》p7-10
【板書設計】
§1.2 磁場對運動電荷的作用力（第1課時）
洛倫茲力的方向判斷 左手定則 洛倫茲力的方向 . . 特點 . . 洛倫茲力的大小計算 推導 洛倫茲力與安培力的關(guān)系 安培力的大小
【教學反思】

展開更多......

收起↑