2019-2020年高中物理《磁場對運動電荷的作用力》教案1 新人教版選修3-1.doc

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2019-2020年高中物理《磁場對運動電荷的作用力》教案1 新人教版選修3-1 教學目標： 通過實驗掌握左手定則，并能熟練地用左手定則判斷磁場對運動電荷的作用力——洛侖茲力的方向。 根據(jù)磁場對電流的作用和電流強度的知識推導洛侖茲力的公式f=Bqv，并掌握該公式的適用條件。 熟練地應(yīng)用公式f=Bqv進行洛侖茲力大小的計算。 重點、難點： 1.重點是洛侖茲力方向的判斷方法左手定則和洛侖茲力大小計算 2.洛侖茲力計算公式的推導是難點之一，這要從概念上講解清楚。 主要教學過程： （一）引入新課 1.設(shè)問：我們已經(jīng)掌握了磁場對電流存在力的作用，安培力的產(chǎn)生條件和計算方法，那么磁場對運動電荷是否也有力的作用呢？ 2.實驗： 演示電子束在磁場中的偏轉(zhuǎn)，讓同學注意當改變磁場時，電子束的偏轉(zhuǎn)方向也隨之改變。 （二）進行新課 洛侖茲力 學生思考：電子束在磁場中偏轉(zhuǎn)的實驗現(xiàn)象提示了什么？ 定義：磁場對運動電荷存在著力的作用，我們把它稱做洛侖茲力。 (1)洛侖茲力產(chǎn)生的條件 (2)通過實驗，共同得出。 結(jié)論：電荷電量q≠0，電荷運動速度v≠0，磁場相對運動電荷速度的垂直分量B⊥≠0，三個條件必須同時具備。在這里教師進一步強調(diào)，當運動電荷垂直進入磁場時受到磁場力的作用最大，教材只要求學生掌握這種情況。 (3)洛侖茲力方向的判斷 進一步觀察電子束垂直進入磁場時的偏轉(zhuǎn)，并改變磁場方向。在黑板上作圖表示，讓同學找出一種判斷方法。也可聯(lián)系安培力方向的判斷推理確定洛侖茲力方向的判斷方法——左手定則。 結(jié)論：洛侖茲力的方向判斷也遵循左手定則。 2．洛侖茲力的大小 師生共同討論得出。 提問：（1）如何用（單位體積內(nèi)含的運動電荷數(shù)n，每個電荷電量為q，電荷的平均定向移動速率是v，導線的橫截面積是S）n、q、v、S來表示通電導線中的電流強度I？ 教師畫圖點撥，學生自己討論得出 I= ……① 提問：（2）如何從合力的觀點出發(fā)用洛侖茲力f來表達安培力F的值？（當通電導線垂直于磁場時） 教師點撥，學生自己討論得出 F=LIB=Nf……②（N為導線中電荷總數(shù)） 提問：（3）讓學生自己根據(jù)上面二個式子推出一個運動電荷垂直于磁場方向運動時受到的洛侖茲力的大小。 ①代入②式：LnvSqB=Nf N=n L S f=Bqv 提問：(4)f=Bqv的使用條件是什么？ 答：當電荷q以速度v垂直進入磁感應(yīng)強度為B的磁場中，它所受的洛侖茲力f=Bqv。 （三）小結(jié) 安培力是洛侖茲力的宏觀表現(xiàn)。當運動電荷q以速度v垂直進入磁感應(yīng)強度為B的磁場中，它受到的洛侖茲力f=Bqv。洛侖茲力的方向由左手定則來判斷。 當電荷運動速度平行于磁場方向進入磁場中，電荷不受洛侖茲力作用。 （四）課堂練習 1.如圖所示，用絕緣細線懸掛的單擺，擺球帶正電，懸掛于Ｏ點，擺長為L,當它擺過豎直線OC時便進入或離開一個勻強磁場，磁場方向垂直于單擺擺動的平面，A、B點分別是最大位移處，下列有關(guān)說法正確的是 A.A點和B點處在同一水平面 B.在A點和B點處線上的拉力大小相等 C.單擺的振動周期仍為 D.單擺向右或向左擺過D點處時，線上的拉力是相等的 2.如圖所示，質(zhì)量為m、帶電量為q的小球，在傾角為　的光滑斜面上由靜止開始下滑，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，方向垂直紙面向外，若帶電小球下滑后某時刻對斜面的壓力為零，問：小球所帶電荷的性質(zhì)如何？此時小球的下滑速度和下滑位移各是多大？ 五、作業(yè) 練習三　1、2、3