2019-2020年高中物理《磁场对运动电荷的作用》教案10 新人教版选修3-1.doc

2019-2020年高中物理磁场对运动电荷的作用教案10 新人教版选修3-1教学目的：1、知道什么是洛仑兹力，知道电荷运动方向与磁场方向平行时，电荷受到的洛仑兹力等于零；电荷运动方向与磁场方向垂直时，电荷受到的洛仑兹力最大，2、会用左手定则熟练地判定洛仑兹力方向教学重点：洛仑兹力的大小和方向法则教学难点：洛仑兹力的大小和方向法则教学过程：一段导体，通电时（只要不和磁场平行）受安培力作用，不通电时则不受安培力作用。而不论通电还是不通电，内部的自由电荷事实上都是存在的，看来通电导体的受力与电荷运动有关。因此，本节我们来研究磁场对运动电荷的作用演示：磁场对运动电荷的作用a、仪器介绍；b、对比演示（图2）从演示实验中可以观察到：阴极射线（电子流）在磁场中发生偏转，即实验证明了磁场对运动电荷有力的作用，这一力称为洛仑兹力。洛仑兹力：运动电荷在磁场中所受到的作用力。注意：通电导线在磁场中所受安培力是洛仑兹力的宏观表现。洛仑兹力的方向比较安培力和洛仑兹力得出电荷运动方向、磁场方向、洛仑兹力方向的关系。左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四指垂直且处于同一平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，若四指指向正电荷运动的方向，则拇指所指方向就是正电荷所受洛仑兹力的方向。若四指指向负电荷运动的反方向，那么拇指所指的方向就是负电荷所受洛仑兹力的方向。注意：洛仑兹力的方向始终垂直于电荷运动方向。始终垂直于电荷运动方向和磁场方向所决定的平面。讨论：带电粒子在磁场中运动过程中，洛伦兹力方向始终与运动方向垂直。那么，洛伦兹力会改变带电粒子速度大小吗？洛伦兹力对带电粒子是否做功？洛仑兹力对电荷不做功。现在我们来研究一下洛仑兹力的大小。洛仑兹力的大小若有一段长度为L的通电导线，横截面积为S，单位体积中含有的自由电荷数为n，每个自由电荷的电量为q，定向移动的平均速率为 v ，将这段导线垂直于磁场方向放入磁感应强度为B的磁场中所受的安培力F安 。则有FBIL，又因为InqvS，所以：F安 nqvSBL。安培力F安 可以看作是作用在每个运动电荷上的洛仑兹力F的合力，这段导线中含有的运动电荷数为nLS。所以，Fq v B 。公式：Fq v B 。适用条件： v B。注意：洛仑兹力的大小不但与运动电荷的速度大小有关，还和速度的方向有关。作业布置：阅读教材；必修教材P81练习四；P83习题