最新人教版选修3-1高中物理第3章 3-5 磁场对运动电荷的作用力教学设计

普通高中课程标准实验教书—物理选修3-1[人教版]

第三章 磁 场

35 磁场对运动电荷的作用力

★新课标要求

(一)知识与技能 1、知道什么是洛伦兹力。

2、利用左手定则会判断洛伦兹力的方向。 3、知道洛伦兹力大小的推理过程。

4、掌握垂直进入磁场方向的带电粒子,受到洛伦兹力大小的计算。 5、理解洛伦兹力对电荷不做功。 6、了解电视机显像管的工作原理。 (二)过程与方法

通过洛伦兹力大小的推导过程进一步培养生的分析推理能力。 (三)情感、态度与价值观

让生认真体会研究最基本的思维方法:“推理—假设—实验验证” ★教重点

1、利用左手定则会判断洛伦兹力的方向。

2、掌握垂直进入磁场方向的带电粒子,受到洛伦兹力大小的计算。 ★教难点

1、理解洛伦兹力对运动电荷不做功。 2、洛伦兹力方向的判断。 ★教方法

实验观察法、讲述法、分析推理法 ★教用具:

电子射线管、电、磁铁、投影仪、投影片 ★教过程

(一)引入新课

教师:(复习提问)前面我们习了磁场对电流的作用力,下面思考两个问题: (1)如图,判定安培力的方向

生上黑板做,解答如下:

若已知上图中:B=40×10-2 T,导线长L=10 c,I=1 A。求:导线所受的安培力大小?

生解答:

F=BIL=4×10-2 T×1 A×01 =4×10-3 N

答:导线受的安培力大小为4×10-3 N。 (2)电流是如何形成的? 生:电荷的定向移动形成电流。

教师:磁场对电流有力的作用,电流是由电荷的定向移动形成的,大家会想到什么?

生:这个力可能是作用在运动电荷上的,而安培力是作用在运动电荷上的力的宏观表现。

[演示实验]用阴极射线管研究磁场对运动电荷的作用。如图35-1

教师:说明电子射线管的原理:

从阴极发射出电子,在阴阳两极间的高压作用下,使电子加速,形成电子束,轰击到长条形的荧光屏上激发出荧光,可以显示电子束的运动轨迹。

生:观察实验现象。

实验结果:在没有外磁场时,电子束沿直线运动,将蹄形磁铁靠近阴极射线管,发现电子束运动轨迹发生了弯曲。

生分析得出结论:磁场对运动电荷有作用。 (二)进行新课

1、洛伦兹力的方向和大小

教师讲述:运动电荷在磁场中受到的作用力称为洛伦兹力。通电导线在磁场中所受安培力实际是洛伦兹力的宏观表现。

我们用安培定则判断安培力的方向,因此可以用安培定则判断洛伦兹力的方向。

(投影)

左手定则:伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都和手掌在一个平面内,让磁感线垂直穿入手心,并使伸开的四指指向正电荷运动的方向,那么,大拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向。

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