高中磁场对运动电荷的作用力表格教案设计

这是一份高中磁场对运动电荷的作用力表格教案设计，共5页。教案主要包含了洛伦兹力大小等内容，欢迎下载使用。
课程基本信息
学科
物理
年级
高二
学期
春季
课题
1.1 磁场对运动电荷的作用力
教科书
书 名：普通高中教科书 物理 选择性必修 第二册
出版社：人民教育出版社 出版日期：2020年5月
教学目标
1. 通过实验探究，知道磁场对运动电荷有力的作用，并且其方向满足左手定则。
2. 经历推导洛伦兹力大小的过程，启发学生主动思考，培养学生的逻辑思维能力和探究
能力。
教学内容
教学重点：
1.探究得到洛伦兹力大小和方向的过程。
教学难点：
1.探究得到洛伦兹力大小和方向的过程。
教学过程
问题引入：我们知道，磁场对通电导线有作用力，我们还知道，带电粒子的定向移动形
成了电流。那么磁场对运动电荷有作用力吗？如果有，力的方向和大小又是怎样的
呢？
实验探究：抽成真空的玻璃管左右两个电极分别连接到高压电源的两极时，阴极会发射电子，电子在电场的加速下飞向阳极。
实验现象：①不加磁场时，电子束的径迹呈一条直线。②施加
磁场时，电子束发生弯曲。③改变磁场方向，电子束向相反
的方向弯曲。 实验结论：① 磁场对运动电荷有力的作用。我们把这个力叫做洛伦兹力。②磁场对运动电荷的作用力方向和磁场方向有关。
解释与交流：
进一步实验表明磁场对运动电荷的作用力方向还和电荷的电性、运动方向有关，并且满足左手定则。
洛伦兹力方向：
左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心垂直进入，并使四指指向正电荷的运动方向，这时拇指所指的方向就是正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向。负电荷受力的方向与正电荷受力的方向相反。
思考与讨论1：安培力与洛伦兹力的方向判断遵循相同的规律，他们之间是否存在某种关系？

通电导线在磁场中所受的安培力，实际上是洛伦兹力的宏观表现。
思考与讨论1：如何由安培力表达式推导出洛伦兹力表达式？
物理模型：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的匀强磁场中，
电流的微观表达式：
安培力：
电荷总数：
洛伦兹力：
二、洛伦兹力大小：
①运动电荷垂直进入磁场，即
②运动电荷平行进入磁场，即‖B,F=0
③运动电荷与磁场成θ角进入磁场，
巩固练习：1.试判断下图中的带电粒子q刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向，并计算
大小.

2.当一带正电的粒子以速度 v 沿螺线管中轴线进入该通电螺线管，若不计重力，则( )
A. 带电粒子速度大小改变 B. 带电粒子速度方向改变
C. 带电粒子速度大小不变 D. 带电粒子速度方向不变
3.辨析：①电荷在磁场中一定受洛伦兹力（ ）。
②电荷在电场中一定受电场力（ ）。
课堂小结：
洛伦兹力的方向，满足左手定则：磁感线垂直磁场部分穿入手心，四指沿正电荷的运动方向（负电荷运动的反方向），大拇指即为洛伦兹力方向。
不管运动电荷是否垂直磁场进入，洛伦兹力的方向始终与磁场垂直，与运动方向垂直，即垂直于磁场与运动方向所在的平面。
洛伦兹力的大小，满足,θ为v和B方向的夹角。
运动电荷垂直进入磁场，即
运动电荷平行进入磁场，即‖ B,F=0
(3)知道洛伦兹力和安培力的关系，洛伦兹力与电场力的区别等。