第五节 磁场对运动电荷的作用
第五节 磁场对运动电荷的作用
一、教学目标
(一)知识与技能1、知道什么是洛伦兹力.利用左手定则判断洛伦兹力的方向. 2、知道洛伦兹力大小的推理过程. 3、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. 4、了解v和b垂直时的洛伦兹力大小及方向判断.理解洛伦兹力对电荷不做功.
5、了解电视显像管的工作原理
(二)过程与方法通过观察,形成洛伦兹力的概念,同时明确洛伦兹力与安培力的关系(微观与宏观),洛伦兹力的方向也可以用左手定则判断。通过思考与讨论,推导出洛伦兹力的大小公式f=qvbsinθ。最后了解洛伦兹力的一个应用——电视显像管中的磁偏转。
(三)情感态度与价值观引导学生进一步学会观察、分析、推理,培养学生的科学思维和研究方法。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”。
二、重点与难点: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.这一节承上(安培力)启下(带电粒子在磁场中的运动),是本章的重点难点:1.洛伦兹力对带电粒子不做功.
2.洛伦兹力方向的判断.
三、教具:电子射线管、高压电源、磁铁、多媒体
四、教学过程:
(一) 复习引入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(让学生上黑板做)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]解:f=bil=4×10-2 t×1 a×0.1 m=4×10-3 n 答:导线受的安培力大小为4×10-3 n. 2.什么是电流?[学生答]电荷的定向移动形成电流. [教师讲述]磁场对电流有力的作用,电流是由电荷的定向移动形成的,我们会想到:这个力可能是作用在运动电荷上的,而安培力是作用在运动电荷上的力的宏观表现. [演示实验]观察磁场阴极射线在磁场中的偏转(100页图3。5--1)[教师]说明电子射线管的原理:说明阴极射线是灯丝加热放出电子,电子在加速电场的作用下高速运动而形成的电子流,轰击到长条形的荧光屏上激发出荧光,可以显示电子束的运动轨迹,磁铁是用来在阴极射线周围产生磁场的,还应明确磁场的方向。 [实验结果]在没有外磁场时,电子束沿直线运动,蹄形磁铁靠近电子射线管,发现电子束运动轨迹发生了弯曲。学生用左手定则判断电子束弯曲方向。[学生分析得出结论]磁场对运动电荷有作用.------引出新课 (二)新课讲解1、洛伦兹力的方向和大小(1)、洛伦兹力:运动电荷在磁场中受到的作用力.通电导线在磁场中所受安培力是洛伦兹力的宏观表现.【说明】可以根据磁场对电流有作用力而对未通电的导线没有作用力,引导学生提出猜想:磁场对电流作用力的实质是磁场对运动电荷的作用力。[过渡语]运动电荷在磁场中受到洛伦兹力的作用,那么洛伦兹力的方向如何判断呢? [问题]如图(2) 判定安培力方向.(上图甲中安培力方向为垂直电流方向向上,乙图安培力方向为垂直电流方向向下) ②.电流方向和电荷运动方向的关系.(电流方向和正电荷运动方向相同,和负电荷运动方向相反) ③.f安的方向和洛伦兹力方向关系.(f安的方向和正电荷所受的洛伦兹力的方向相同,和负电荷所受的洛伦兹力的方向相反.) ④.电荷运动方向、磁场方向、洛伦兹力方向的关系.(学生分析总结) 共2页,当前第1页12