2022年高中物理 3.5 磁场对运动电荷的作用力学案新人教版选修3-1

2022年高中物理 3.5 磁场对运动电荷的作用力学案新人教版选修3-1学习目标：1知道什么是洛仑兹力2.能根据安培力的表达式F=BIL推导洛仑兹力的表达式F=qvB，培养学生的推理能力和知识迁移能力。并能够运用公式解答有关问题。3.理解洛仑兹力的方向由左手定则判定，并会用左手定则熟练地判定。教学重点：洛伦兹力的大小、方向教学难点：洛伦兹力的大小、方向过程与方法：让学生认真体会科学研究最基本的思维方法：“推理假设实验验证”【预习案】一、复习知识：1、左手定则： 2、安培力大小的计算： 二、教材导读目标一：洛伦兹力1、定义（1）定义:磁场对 的作用力叫洛伦兹力.（2）作用在通电导线上的安培力是作用在 上的洛伦兹力的宏观表现.2、洛伦兹力的方向 用左手定则判定：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指 ，且处于同一平面内，把手放入磁场中，让磁感线 手心，四指指向 的方向，那么，拇指所指的方向就是正电荷所受 的方向. 思考：IFvvvv若运动电荷为负电荷,四指指向负电荷运动的 ，拇指所指的方向就是负电荷所受洛伦兹力的方向。3、洛仑兹力的大小（1）从安培力着手推导洛伦兹力大小已知通电导线长为L，导线横截面积为S，单位体积内的自由电荷数为n，每个电荷的电荷量为q，自由电荷定向移动速率为v。 思考:a、导线中的电流等于多大？b、导线垂直于磁场方向放入磁感应强度为B的匀强磁场中，通以电流I，则导线受到的安培力多大？c、 这段导线中含有的运动电荷数为多少？ d、 每个电荷受到的洛伦兹力是多大?结论：1、当电荷在垂直于磁场的方向上运动时，磁场对运动电荷的洛伦兹力等于电荷量q、速率v、磁感应强度B三者的乘积。即：F= VB 若vB 则F = 2、国际单位制中各量单位:N、T、C、m/s【探究1】若带电粒子不垂直射入磁场，粒子受到的洛伦兹力又如何呢?试分析目标二：电视显像管的工作原理1、主要构造: 、 、 等2、原理： 【探究2】1. 若要使电子束在水平方向偏离中心,打在荧光屏上的A点,偏转磁场应该沿什么方向?2.若要使电子束打在点,磁场应该沿什么方向?3.若要使电子束打在荧光屏上的位置由B逐渐向A点移动,偏转磁场应该怎样变化?【探究3】1.带电粒子在磁场中运动时，洛伦兹力对带电粒子是否做功？2、洛仑兹力的特点、洛伦兹力的方向既垂直于 ,又垂直于 ,即垂直于v和B所组成的平面、洛伦兹力只改变速度的 ,不改变速度的 、洛伦兹力对电荷 功（填“做或不做”）【训练案】1、当一带正电q粒子以速度v沿螺线管中轴线进入该通电螺线管,不计重力,则（ ）A带电粒子速度大小改变 B带电粒子速度方向改变C带电粒子速度大小不变 D带电粒子速度方向不变2、试判断下图中的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向