高中物理《磁场对运动电荷的作用力》教案5 新人教版选修3-1.doc

第五节磁场对运动电荷的作用力
一．教学目标
【知识和技能】
1．知道什么是洛伦兹力，通电导线在磁场中所受的安培力实际是洛伦兹力的宏观表现
2．掌握洛伦兹力的计算及方向的判定
【过程和方法】
1．通过观察“阴极射线在磁场中偏转”的演示实验，形成洛伦兹力的概念
2．建立洛伦兹力与安培力的联系，会用左手定则判断洛伦兹力的方向
3．通过思考与讨论，推导出洛伦兹力的大小公式
【情感、态度、价值观】
经历观察和思考的过程，会根据旧知识得到新知识，培养学生的科学思维和科学方法
二．教学重点
洛伦兹力的推导和方向的判定
三．教学难点
洛伦兹力的计算及方向的判定
四．教学过程
引入课题
问题思考：电视显像管中的电子只是细细的一束，为什么能使整个屏幕发光？
推理判断：电流在磁场中会受到安培力，而电流是电荷的定向运动而产生的，那么运动的电荷会受到磁场力的作用吗？
实验观察：阴极射线在磁场中偏转。
介绍阴极射线管
如何观察电子束的径迹？
观察：没加磁场时电子束如何？
外加蹄形磁铁的磁场，不同方向的磁场对电子的不同影响
新课教学
板书：5．磁场对运动电荷的作用力
（一）洛伦兹力的方向
建立概念：运动电荷在磁场中所受的力称为洛伦兹力
形成共识：通电导线在磁场中所受的安培力，实际是洛伦兹力的宏观表现
推理判断：用左手定则可以判定洛伦兹力的方向
——伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内，让磁感线从掌心进入，并使四指指向正电荷运动的方向，这时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。负电荷受力的方向与正电荷受力的方向相反。

依据上图，阐明：洛伦兹力的方向与运动方向和磁感应强度的方向都垂直。
（二）洛伦兹力的大小
尝试由安培力的大小推导洛伦兹力的大小
启发思路：
1．导体中电荷定向运动时受到的洛伦兹力与导体所受的安培力是什么关系？
2．安培力的表达式是怎样的？（可只考虑导体与磁场方向垂直的情形）
3．建立宏观量如电流I、导体长度L和横截面积S、单位体积内粒子数n等，和相关微观量如单个粒子的电荷量q、定向运动速率v等的联系。（其中关键式：I=nqSv）
不难推出：F=qvB
4．如果速度方向与磁感应强度的方向成θ，可考虑将速度v沿垂直磁场方向和平行磁场方向进行分解。（也可以将磁感应强度B分解为垂直速度方向和沿速度方向的两个分量）
F=qvBsinθ可推导出：

学生活动：
1．说明公式中各符号的物理意义及其单位
2．讨论两个特例：θ取90°和0°时情况
3．讨论洛伦兹力对速度的影响。
——只改变速度的方向，不改变速度的大小；不作功、不改变粒子的动能

（三）洛伦兹力的实际应用——电视显像管的工作原理
1．显像管为什么能发光？
2．怎样实现整个荧光屏发光？
3．扫描磁场有何特点？
小结本节内容、布置作业
五．教后感