物理:3.5《探究洛伦兹力》教案(粤教版选修31)由刀豆文库小编整理,希望给你工作、学习、生活带来方便,猜你可能喜欢“沪粤初中物理教案全集”。
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探究洛伦兹力
★新课标要求
(一)知识与技能
1、知道什么是洛伦兹力。
2、利用左手定则会判断洛伦兹力的方向。
3、知道洛伦兹力大小的推理过程。
4、掌握垂直进入磁场方向的带电粒子,受到洛伦兹力大小的计算。
5、理解洛伦兹力对电荷不做功。
6、了解电视机显像管的工作原理。
(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:“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、掌握垂直进入磁场方向的带电粒子,受到洛伦兹力大小的计算。
★教学难点
1、理解洛伦兹力对运动电荷不做功。
2、洛伦兹力方向的判断。
★教学方法
实验观察法、讲述法、分析推理法
★教学用具:
电子射线管、电源、磁铁、投影仪、投影片
★教学过程
(一)引入新课 教师:(复习提问)前面我们学习了磁场对电流的作用力,下面思考两个问题:(1)如图,判定安培力的方向
学生上黑板做,解答如下:
若已知上图中:B=4.0×10-2 T,导线长L=10 cm,I=1 A。求:导线所受的安培力大小? 学生解答:
F=BIL=4×10-2 T×1 A×0.1 m=4×10-3 N www.daodoc.com 版权所有@高考资源网
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学生解答:
甲中正电荷所受的洛伦兹力方向向上; 乙中负电荷所受的洛伦兹力方向向上;
丙中正电荷所受的洛伦兹力方向垂直于纸面指向纸内; 丁中负电荷所受的洛伦兹力的方向垂直于纸面指向纸外
教师:下面我们来讨论B、v、F三者方向间的相互关系。如图所示。
学生:F总垂直于B与v所在的平面。B与v可以垂直,可以不垂直。教师:现在我们来研究洛伦兹力的大小。
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。
教师:这段导体所受的安培力为多大? 学生:F安=BIL
教师:电流强度I的微观表达式是什么? 学生:I的微观表达式为I=nqSv
教师:这段导体中含有多少自由电荷数? 学生:这段导体中含有的电荷数为nLS。
教师:每个自由电荷所受的洛伦兹力大小为多大? 学生:安培力可以看作是作用在每个运动上的洛伦兹力F的合力,这段导体中含有的自由电荷数为nLS,所以
F洛F安nLSBILnqvSLBqvB nLSnLS教师:当运动电荷的速度v方向与磁感应强度B的方向不垂直时,设夹角为θ,则电荷所受的洛伦兹力大小为多大?
学生:F洛qvBsin
教师指出:上式中各量的单位:F洛为牛(N),q为库伦(C),v为米/秒(m/s),B为特斯拉(T)
思考与讨论:同学们讨论一下带电粒子在磁场中运动时,洛伦兹力对带电粒子是否做功?说明理由。
教师引导学生分析得:
洛伦兹力的方向垂直于v和B组成的平面即洛伦兹力垂直于速度方向,因此,洛伦兹力只www.daodoc.com 版权所有@高考资源网
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B+vE
A.若电子从右向左飞入,电子也沿直线运动 B.若电子从右向左飞入,电子将向上偏转 C.若电子从右向左飞入,电子将向下偏转 D.若电子从左向右飞入,电子也沿直线运动
解析:若电子从右向左飞入,电场力向上,洛伦兹力也向上,所以上偏,B正确;若电子从左向右飞入,电场力向上,洛伦兹力向下。由题意,对正电荷qE=Bqv,与q无关,所以对电子二者也相等,所以电子从左向右飞,做匀速直线运动.答案:BD 【例4】一个长螺线管中通有电流,把一个带电粒子沿中轴线方向射入(若不计重力影响),粒子将在管中
A.做圆周运动
B.沿轴线来回运动 C.做匀加速直线运动
D.做匀速直线运动
解析:通电长螺线管内部的磁场方向始终与中轴线平行,带电粒子沿磁场方向运动时,不受洛伦兹力,所以一直保持原运动状态不变,正确答案是D。
答案:D ★教学体会
思维方法是解决问题的灵魂,是物理教学的根本;亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键,离开了思维方法和实践活动,物理教学就成了无源之水、无本之木。学生素质的培养就成了镜中花,水中月。
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