2019-2020年高中物理《磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)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(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力》教案1 新人教版選修3-1 教學(xué)目標(biāo)： 通過實(shí)驗(yàn)掌握左手定則，并能熟練地用左手定則判斷磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力——洛侖茲力的方向。 根據(jù)磁場(chǎng)對(duì)電流的作用和電流強(qiáng)度的知識(shí)推導(dǎo)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(jìn)行洛侖茲力大小的計(jì)算。 重點(diǎn)、難點(diǎn)： 1.重點(diǎn)是洛侖茲力方向的判斷方法左手定則和洛侖茲力大小計(jì)算 2.洛侖茲力計(jì)算公式的推導(dǎo)是難點(diǎn)之一，這要從概念上講解清楚。 主要教學(xué)過程： （一）引入新課 1.設(shè)問：我們已經(jīng)掌握了磁場(chǎng)對(duì)電流存在力的作用，安培力的產(chǎn)生條件和計(jì)算方法，那么磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷是否也有力的作用呢？ 2.實(shí)驗(yàn)： 演示電子束在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)，讓同學(xué)注意當(dāng)改變磁場(chǎng)時(shí)，電子束的偏轉(zhuǎn)方向也隨之改變。 （二）進(jìn)行新課 洛侖茲力 學(xué)生思考：電子束在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象提示了什么？ 定義：磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)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(shí)驗(yàn)，共同得出。 結(jié)論：電荷電量q≠0，電荷運(yùn)動(dòng)速度v≠0，磁場(chǎng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷速度的垂直分量B⊥≠0，三個(gè)條件必須同時(shí)具備。在這里教師進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)電荷垂直進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)受到磁場(chǎng)力的作用最大，教材只要求學(xué)生掌握這種情況。 (3)洛侖茲力方向的判斷 進(jìn)一步觀察電子束垂直進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)，并改變磁場(chǎng)方向。在黑板上作圖表示，讓同學(xué)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(yùn)動(dòng)電荷數(shù)n，每個(gè)電荷電量為q，電荷的平均定向移動(dòng)速率是v，導(dǎo)線的橫截面積是S）n、q、v、S來表示通電導(dǎo)線中的電流強(qiáng)度I？ 教師畫圖點(diǎn)撥，學(xué)生自己討論得出 I= ……① 提問：（2）如何從合力的觀點(diǎn)出發(fā)用洛侖茲力f來表達(dá)安培力F的值？（當(dāng)通電導(dǎo)線垂直于磁場(chǎng)時(shí)） 教師點(diǎn)撥，學(xué)生自己討論得出 F=LIB=Nf……②（N為導(dǎo)線中電荷總數(shù)） 提問：（3）讓學(xué)生自己根據(jù)上面二個(gè)式子推出一個(gè)運(yùn)動(dòng)電荷垂直于磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)時(shí)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(dāng)電荷q以速度v垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)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(dāng)運(yùn)動(dòng)電荷q以速度v垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)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(dāng)電荷運(yùn)動(dòng)速度平行于磁場(chǎng)方向進(jìn)入磁場(chǎng)中，電荷不受洛侖茲力作用。 （四）課堂練習(xí) 1.如圖所示，用絕緣細(xì)線懸掛的單擺，擺球帶正電，懸掛于Ｏ點(diǎn)，擺長(zhǎng)為L(zhǎng),當(dāng)它擺過豎直線OC時(shí)便進(jìn)入或離開一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于單擺擺動(dòng)的平面，A、B點(diǎn)分別是最大位移處，下列有關(guān)說法正確的是 A.A點(diǎn)和B點(diǎn)處在同一水平面 B.在A點(diǎn)和B點(diǎn)處線上的拉力大小相等 C.單擺的振動(dòng)周期仍為 D.單擺向右或向左擺過D點(diǎn)處時(shí)，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(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向外，若帶電小球下滑后某時(shí)刻對(duì)斜面的壓力為零，問：小球所帶電荷的性質(zhì)如何？此時(shí)小球的下滑速度和下滑位移各是多大？ 五、作業(yè) 練習(xí)三　1、2、3