2013鲁科版选修(3-1)第二节《磁场对运动电荷的作用》word教案 3页

平和正兴学校2009－2010学年上学期高二年级物理备课组教案主备人：朱兰图成员：领导：教师授课时间20___年____月___日课时1课时课题第2节  磁场对运动电荷的作用课型新授课教学目的1、通过实验认识洛仑兹力，知道什么叫做洛仑兹力；通过实验了解到洛仑兹力的方向与哪些因素有关，会用左手定则判定洛仑兹力的方向2、知道当v与B垂直时，运动电荷受到的洛仑兹力最大，F=qvB；当v与B平行时，运动电荷受到的洛仑兹力最小为零；会在v与B互成角度时利用分解求洛仑兹力的大小。3、了解假说思维方式对科学理论发展的重要作用，认识到这种思维方式有坚实的理论和实践基础。学会用这种方式进行科学思维。重点难点重点：通过实验认识洛仑兹力，知道什么叫做洛仑兹力；通过实验了解到洛仑兹力的方向与哪些因素有关，会用左手定则判定洛仑兹力的方向。难点：能熟练地运用左手定则判断运动电荷（尤其是负电荷）受到的洛仑兹力的方向教学过程复习（约3分钟）通电导线——受力方向：左手定则（安培力）大小F=IBLsinθ（θ为B和I之间的夹角）磁体——受力方向：N极受力沿磁场方向大小：不明）磁体——外部磁场N到S，内部S到N磁场通电导线——磁场用右手螺旋定则判定运动电荷——磁场用右手螺旋定则判定（1）复习上节课所讲内容(能够产生磁场的物质，磁场能对哪些场中的物体产生力的作用)【新课导入】（4分钟）1、安培力的启示（导课）：磁场对电流具有磁场力的作用（安培力），电流是由于电荷定向运动形成的，由此可猜想：磁场对电流的作用是磁场对运动电荷作用的体现。2、演示实验、验证猜想：①介绍（简介）阴极射线管及工作原理。②观察阴极射线（电子束）在磁场中发生明显的偏转现象。教师提问：这一现象表明什么？学生总结：阴极射线（电子束）在磁场中偏转，说明电子束在磁场中确实受到某种力的作用，这个力就是今天我们要学习的洛仑兹力。【新课内容】B类学生回答C类学生回答B类学生回答\n教学内容1、有关洛仑兹力的方向老师（0.5分钟）：请同学们思考并回答：在刚才的演示中证明什么是洛仑兹力？学生抢答（1.5分钟）：-------老师：探索洛仑兹力的方向。改变马蹄形磁铁的摆放方式，引导学生观察电子流的运动方向改变。这说明洛仑兹力的方向与什么有关？让大家猜想洛仑兹力的方向还与什么有关？（电子的运动方向/实验证实）（1分钟）提示：思考电子运动和电流的关系。学生思考，学生分析（1.5分钟）归纳学生的表述，（1分钟）给出：（1.5分钟）洛仑兹力也可以用左手定则来表示。伸出左手，使拇指与其余四指垂直，让磁感线垂直穿过掌心，四指指向正电荷的运动方向或负电荷运动的反方向（都是电流的方向），则大拇指指的就是洛仑兹力的方向。老师：如果是负电荷在磁场中运动，洛仑兹力的方向如何？为什么？（0.2分钟）启发学生思考（1分钟）师生共同按如下思路分析：（2分钟）①负电荷定向运动形成电流方向如何？受到的安培力的方向如何？②由此得出负电荷受洛仑兹力方向的判定方法（在黑板上画出示意图）。③以阴极射线束在磁场中的偏转加以验证，使学生体会这一方法的应用。2、洛仑兹力的大小老师（1分钟）：如何定量描述洛仑兹力的大小？建立物理模型，引导学生思考，师生共同推导：设导线长L，放在磁感应强度为B的匀强磁场中，导线中电流大小为I，电流方向跟磁场方向垂直，从微观角度看，导体中运动的电荷受洛仑兹力作用，所有运动电荷受洛仑兹力的总体效应表现为导线受的安培力。学生思考推导（5分钟）：结论：f=qvB老师引导学生分析f=qvB的适用条件教师提问：运动电荷在磁场中一定受洛仑兹力的作用吗？为什么？（0.2分钟）学生思考讨论并抢答（1.5分钟）：当电荷运动方向与磁场方向平行时，运动电荷虽然在磁场中，但不受洛仑兹力作用（为什么？）（学生讨论抢答，并给出判定的理由（1.5分钟））教师提问：f=qvB的适用条件如何？（0.2分钟）学生思考抢答（1.5分钟）：当电荷运动方向与磁场方向垂直时，运动电荷受洛仑兹力最大fmax=qvB。老师（2分钟）：洛仑兹力对运动电荷的作用。洛仑兹力总是与速度垂直，与磁场方向也垂直，即垂直于速度和磁场构成的平面。所以，请大家注意，无论粒子怎么飞入磁场，磁场对运动电荷的洛仑兹力大小如何，洛仑兹力对运动电荷不做功——不改变速度的大小，只改变速度的方向。粒子的速度大小要是改变了，一定是其他力做功造成的。老师：请大家思考一下生活中的洛仑兹力？（0.5分钟）学生抢答：（1分钟）教师与学生共同分析（4分钟）C类学生回答C类学生回答A类学生回答C类学生回答B类学生回答\n教学内容1、极光（aurora）：在晴朗的夜晚，北极地区和南极地区的上空会浮现和闪耀绚丽多彩的道道强光，通常黄绿相映，有时还出现红、蓝、紫色，其强度作时慢时快的浮动，这就是极光。极光出现时，景象壮观，道道极光平行列成长排，好似光彩熠熠的帷幕。极光起因于太空中带电粒子与地球大气层中原子和分子的碰撞。极光现象与太阳表面活动有密切联系。太阳常发生大量炽热气体的猛烈喷发（耀斑现象），此时有大量的高能带电粒子流射入太空，部分进入地球大气层被吸引到地球磁极附近，随即出现极光现象。当宇宙中的高能粒子进入地球磁场的区域时，其中的带电粒子如果是向下进入地磁场的，则在赤道上，南北方向的地磁场的作用力下正电荷向东，负电荷向西偏，而向东的正电荷，向西的负电荷都向上偏转，离开地球，不会落向地面。要是粒子在南北半球，则地磁场有向上和向下分量，会使粒子向南北极偏转，从而落向南北极。当这些运动电荷与大气层中的原子、分子碰撞时，会撞出原子和分子中的电子。在游离电子与离子结合时，便发出强光。所以地磁场保护了人类聚居区不受强电磁辐射的危害。是地球除大气之外的又一保护层。2、显象管（picturetube）：能够将电信号转换为光图像的电子束管。显像管由电子枪、荧光屏和玻璃外壳三部分组成，如图所示。电子枪位于细圆柱形管颈内，它发射出高速电子束撞击到荧光屏上。在荧光屏内表面涂敷有荧光粉，当电子枪发射出的高速电子撞击荧光屏时，屏上的荧光粉便会受激发光。如果没有磁场，电子枪射出的高能粒子只能在屏幕正中心打出一个亮点。【课堂练习】（10分钟）书P120/1、2全线突破P108迁移应用2、3师生小结（3分钟）：1、对学生强调洛仑兹力方向的特点：①洛仑兹力方向跟磁场方向垂直；②洛仑兹力方向跟电荷运动方向垂直。2、应用左手定则时，对正电荷与负电荷的不同点（四指指向不同）和相同点（四指指向电流的方向）。3、洛仑兹力大小的描述。【课后作业】：1、请大家课后结合洛仑兹力的知识，分析一下关于洛仑兹力的实际应用？2、全线突破P109基础达标第8题B类学生回答学生板演反思：