磁场对运动电荷的作用力教学案例

第五节磁场对运动电荷的作用力☆教学目标（一）知识与技能1．通过实验掌握左手定则，并能熟练地用左手定则判断洛仑兹力的方向。2．理解安培力是洛仑兹力的宏观表现。3．会推导洛仑兹力的公式f=qvB，并掌握该公式的适用条件。4．熟练地应用公式f=qvB进行洛仑兹力大小的计算。5、应用洛伦兹力有关知识解释生产生活中有关的一些问题（二）过程与方法通过洛伦兹力大小的推导过程进一步培养学生的分析推理能力。（三）情感、态度与价值观让学生认真体会科学研究最基本的思维方法：“对比—推理—假设—实验验证”★教学重点1、利用左手定则会判断洛伦兹力的方向。2、掌握垂直进入匀强磁场方向的带电粒子，受到洛伦兹力大小的计算。★教学难点洛仑兹力公式f=qvB的推导★教学方法实验观察法、讲述法、分析推理法★教学用具：阴极射线管、电源、磁铁、投影仪、幻灯片☆、教学过程第一步：通过逻辑推理，说明微观本质与宏观现象的一致性。（一）复习复习安培力，安培力方向的判断方法——左手定则提问：安培力是如何产生的？学生讨论、猜想：电荷的定向移动形成电流，磁场可能对运动的电荷会产生力的作用。实验验证：介绍：阴极射线管用一个蹄形磁铁在电子束的路径上加磁场，观察到电子束在磁场中发生偏转。结论：磁场对运动电荷的确有作用力，这个力叫做洛伦兹力。安培力是洛伦兹力的宏观表现。（二）进行新课1、推理：由安培力中的电流与粒子运动的关系，定向运动的电荷会受到磁场力的作用。2、实验验证：观察磁场对运动电荷存在着力的作用。结论：洛仑兹力。3、推导洛沦兹力的方向、大小和特点①确定磁场方向与磁场力方向的关系。②左手定则也适用。③强调左手定则：四指指向电流的方向而不是电荷的运动方向。4、公式推导方法一：通过电流的微观定义以及安培力公式推导。并确定适用条件方法二：把运动电荷在一小段时间内的径迹等效为通电直导线。注意：公式F=qvB中，q、v、B的含义。5、特点:引导学生逐步总结出洛仑兹力特点，且同时提到地磁场的作用（1）洛仑兹力对运动电荷不做功（2）只对运动电荷有力的作用，对静止电荷无洛仑兹力（3）洛伦兹力垂直于v和B组成的平面6、例题分析例、如图，带电粒子以速度v射入匀强磁场请标出带电粒子所受洛仑兹力的方向★生活中的洛伦兹力1．极光现象根据本节课所学内容，简单解释极光现象：（3D动画模拟）来自外太空的带电粒子在射向地球时，受到地磁场对它的作用，即洛伦兹力的作用，使这些带点粒子螺旋状地运动到了两极，然后，与两极的高层大气发生作用，产生各种各样的光线，就是美丽的极光现象。2.电视机简单介绍：电视机屏幕上能显示出美丽图象，也是跟运动的电荷在磁场中受到洛伦兹力的作用有关。课后任务：同学们要想更深入了解极光现象和电视机的工作原理，可以自己上网查阅资料，下节课请一些同学来讲一讲。★小结1、通过猜想、验证、得出结论的研究方法认知了洛伦兹力的存在2、采用类比探究的科学方法明确了洛伦兹力方向的判断法则—左手定则3、运用宏观向微观递进的科学思想从理论上解决了洛伦兹力大小计算的问题★课堂练习例1：“洛伦兹力”与“安培力”有什么联系？例2：如图所示，运动电荷电量为q=2×10-8C，电性图中标明，运动速度v=4×103m／s，匀强磁场磁感应强度为B=0.5T，求电荷受到的洛仑兹力的大小和方向。例3：如图3所示，某一带电粒子垂直射入一个垂直纸面向里的匀强磁场，并经过P点，试判断带电粒子的电性。例4：有一束粒子，其中有正电性的、负电性的还有不带电的粒子，如何区分开它们？五、板书设计：磁场对运动电荷的作用一、洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用力安培力是洛伦兹力的宏观表现二、洛伦兹力的方向──左手定则三、洛仑兹力的大小qvBf适用条件：运动电荷速度v的方向与磁感应强度B的方向垂直。四、生活中的洛伦兹力六、作业1、课本P1241、2、3、42、练习册相关习题