2014高中物理《观察阴极射线在磁场中的偏转》教学设计新人解读

第一篇：2014高中物理《观察阴极射线在磁场中的偏转》教学设计新人解读

《观察阴极射线在磁场中的偏转》教学设计

【教材分析】

《观察阴极射线在磁场中的偏转》是人教版物理选修3-1第三章第五节的内容，是学生学习了磁场、磁感应强度、磁场对通电导线的作用力等知识之后又要学习的磁场对运动电荷的作用力的一个演示实验，为接下去学习磁场对运动电荷的作用力，即洛伦兹力提供一个感性的认识，在教材上起到承上启下的作用。教材在安排上首先给出了这个实验的介绍，通过介绍装置的构成、实验基本原理、实验现象等让学生对该实验有了初步的认识，同时也激发起了学习兴趣。【学情分析】

高二学生已经再前面学习了匀变速圆周运动中的相关规律，并且知道了磁场中的一些相关知识，在生活中虽然几乎见不到粒子在磁场中的运动，但是学生知道了磁场对通电导线的作用力，这些为学习今天的课打下了坚实的基础。但高二学生刚刚学习了磁场，尤其对新的概念的理解可能还不完善，对物理方法的运用还不成熟，对物理的兴趣还不够浓厚，需要教师在巧妙的引导的同时能够培养他们探索物理的兴趣，为今后的学习做铺垫。【设计理念】

物理学习十分注重实验的操作，以及学生的自主学习，分析讨论的能力，能够从学生熟悉的生活中选择合适的素材来引用到物理学中，最终又回归生活，为生活服务，同时也注重知识间的迁移运用。新课程注重学生的主体作用，老师的主导作用。所以本节课将从物理学的基本理念出发，运用实验来引入，并从实验中的现象来学习新知识，探究洛伦兹力的内容，最后解决生活问题，使学生在轻松愉悦、自主学习的环境中学习新知识，探究新知识，运用新知识。【教学目标】

知识与技能： 1.了解阴极射线产生的原因。

2.理解在磁场的作用下粒子会发生偏转，产生的原因是因为受到力的作用。

过程与方法：通过复习安培力方向，电流与电荷运动方向的关系，猜想洛伦兹方 向，再利用实验加以探究验证，对安培力和洛伦兹力有统一认识。

情感态度与价值观：通过实验探究，具有科学分析的习惯，即“假设──推理──实验验证”。【重点难点】 教学重点：

运动电荷在磁场中受到力的大小和方向

教学难点：

运动电荷在磁场中受到力的大小和方向

【教学方法】

观察法,实验法,讲授法 【教学准备】

高压感应圈，阴极射线管，条形磁铁等 【课时安排】 1课时 【教学过程】

五、教学过程 1.新课引入

习题：如图1，电子束水平向右从小磁针上方飞过，试判断小磁针

极如何偏转？

通过此题引导学生体会：

（1）“运动的电荷”可等效成“电流”，且等效电流方向与正电荷运动方向相同，与负电荷运动方向相反。

（2）运动电荷如同电流一样，可在周围产生磁场。

师：磁场对电流有安培力作用，“运动的电荷”可等效成“电流”，容易想到：磁场对“运动电荷”有无力的作用？（让学生短时间思考猜测）

设计意图：回顾复习前一节的内容，对磁场对通电导线的作用力的内容加深理解，在此基础上引导学生对运动电荷在磁场中受力情况的思考，承上启下。2．实验探究

师：介绍实验装置

高压圈

阴极射线管

演示：不加磁场时，电子不受力，作直线运动，如图2；拿一条形磁铁靠近玻璃管，运动的电子处在磁场中，观察发生的现象，如图3

图2

图3

生：电子发生了偏转

师：这说明了什么？

生：磁场对运动的电子有力的作用

师：磁场对运动电荷确实有力的作用。荷兰物理学家洛伦兹首先提出：运动电荷能产生磁场；磁场对运动电荷有力的作用。物理学上把磁场对运动电荷的作用力称为洛伦兹力．

教师引导学生：认识一种新的力应研究它的三要素。

设计意图：通过师生对话与演示实验，明白粒子在磁场中会受到力的作用，而发生偏转。引导学生发现这个现象并引出新的概念。

设计意图：通过学生观察与师生互动使学生理解磁场对运动电荷确实有力的作用，教师引导得出洛伦兹力。

3．复习巩固

六、课堂小结

本节课主要学习了观察阴极射线在磁场中的偏转，以及认识磁场对运动的电荷有力的作用，引导学生逐步探究最终得出洛伦兹力的概念。

七、布置作业

自行学习洛伦兹力的有关问题、了解电视机显像管的工作原理。

第二篇：在观察中比较(教学设计)

《在观察中比较》教学设计

三明市梅列区实验小学 杨瑞花

【教材分析】

本课作为单元的起始课，学生将先从观察套娃开始，比一比套娃模型的大小。本课对学生具有挑战性的是，通过活动，他们会意识到不同的人有不同的比较方法，比较方法不同结果可能会所不同。另外，他们还要学会用排序的方法来描述比较的结果，同时需要鼓励学生根据不同的结果再来描述物体的大小。学生在比较的过程中，学会有意识地进行“公平比较”。

【学情分析】

到学习本单元时，一年级的学生经过一个多月的数学学习，已认识了数字1至5，同时也学生了比多少，能够用“谁比谁多”“谁比谁少”的句子来描述比较的结果。同时，数学课中的比较通常是通过图形（两种事物一一对应排列），一目了然的看出谁多谁少，因此 当我们让学生比模型大小的时候，一年级的孩子往往会仅凭“一看”来下定论，这个定论的潜在依据可能是比较模型的胖瘦，也可能是比较模型的长短，还有可能是比较模型的高矮。这恰恰是学生比较的前概念，可成为我们课堂生成资源，引导学生学会用不同方法对物体进行不同角度的比较，结果可能也会有所不同。

【教学目标】

1.观察物体的相同之处和不同之处。

2.不同的观察和比较方法，可能会有不同的结果。3.能从多种角度观察和比较物体。

4.尝试用排序的方式来描述和记录观察的结果，并与同学讨论、交流。

5.具有对探究过程与方法进行反思的意识及愿意倾听他人的意见，乐于讲述自己的观点，乐于进行同桌合作学习的习惯。

【教学重点】

能用合理的方法对不同物体进行比较。【教学难点】

理解比较物体是需要公平的。

教学准备：

每组四个套娃模型（要求：长短不同、高矮不同、胖瘦不同）、课件、篮子、和、托盘

课前： 【教学过程】

一、导课： 生活中的观察

眼看：衣服的色彩；物体的形状

手摸：杯子的冷、热；桌子的硬与衣服的软； 耳听：听周边的声音

小朋友们，刚才我们用眼睛看、用耳朵听、用手摸，这些都是“观察”的方法。（板书：观察，带读两遍）

4.让我们继续认真看、用心听（视频）

买水果的时候，发现有些水果大，有些水果小，下面这两个水果哪个大，哪个小？上体育课时，小朋友们跳绳，有的喜欢跳长绳，有的喜欢跳短绳，这两条绳子哪条长，哪条短呢？做操排队的时候，一般情况都要按照身高来排队，矮的排在前面，高的排在后面，这两位小朋友谁高谁矮呢？小朋友们，我们一起来比一比，这两个苹果谁大谁小，这两根跳绳呢？这两位小朋友呢？（请生回答）

小结：苹果的大小、跳绳的长短、个子的高矮，我们是通过比一比知道的。这就是比较（板书：板书。）

5.揭示课题，完善板书。

这节课我们就来学习在观察中比较。（出示课题：在观察中比较）

二、聚焦： 1．情境导课：

今天老师给小朋友们带来几位小伙伴，瞧——，它们是我国北方有名的玩具，名叫套娃。看，老师给它们都编上了号，这是（生：1号、2号、3号、4号）

2．聚焦问题：（比较小娃娃）

课件：这四个套娃它们有什么不同吗”，看一看，想一想，想好的请举手。指名回答。

三、探索：

小朋友们刚才观察的很仔细，发现了四个套娃有大小的不同，高矮的不同，颜色的不同，那要用什么办法，才能正确的比出这些娃娃的高矮、大小呢？

（一）比高矮、大小 ：

在比之前，想问问小朋友，平时是怎么比高矮的呢？请两个小朋友上来试试„„ 小朋友真聪明，我们在比高矮要注意什么呢？我们一起来看—看，要怎样比才叫公平。视频：比高矮 活动: 小朋友知道怎样比高矮才公平，现在，我们也来比一比这四个娃娃的高矮，大小，并给它们按顺序排排队，好吗？

1.在比之前，老师有几个小要求：希望小朋友们认真听，（1）待会在比较的过程中，小朋友们要文明，不能抢，要一个一个比，可以先1号和2号先比，再2号和3号在比，3号和4号，比好了，最后给这四个小娃娃，按顺序排排队。（2）要注意保护小娃娃，不要拆开和丢地上（3）听到音乐的时候，表示活动结束，2．学生进行观察比较，教师参与学生活动中。交流、汇报：

请一小组的两位同学上台展示比较的结果。

引导学生用“谁比谁大”“谁比谁小”的句式来描述比较的结果。小组里用“谁比谁大”“谁比谁小”的句式互相说一说比较的结果。

（二）比轻重

1.师一手一个套娃，全班齐用“谁比谁大”“谁比谁小”的句式说比较结果。

2.这儿两小娃娃，这个大，这个小，你们猜，它们哪个轻哪个重呢呢？那该怎样比呢？谁愿意上来试试，哦，你是把这两个娃娃放在手里比的，这种比较方法在科学上，我们叫做掂一掂。

每个学生通过练习掂娃娃和笔擦，掌握掂的方式。课件：正确的掂的比较方法

小朋友用这种掂一掂的比较方法，一个一个的比比这四个娃娃的，也给它们排排队。

四、拓展

1.收集整理材料，课堂小结：

用不同的方法比较这些娃娃，比出来的结果是不太一样的。2.生活中处处有比较，老师带来一个故事：《猜猜我有多爱你》 3.课件：绘本《猜猜我有多爱你》 4.小结

第三篇：《在观察中比较》教学设计

《在观察中比较》教学设计

【教材简析】

观察是人们认识世界、获取信息的重要途径，也是科学研究的重要方法。在观察过程中，人们会有意无意地对观察的事物进行比较，这种比较常常是事物之间互为参照物的对比，比较结果也是一种相对的结果，不是标准化测量的结果。本课作为测量单元的第1课，学生将先从观察恐龙开始，比一比恐龙模型的大小。我们也许会发现，学生们对恐龙模型的大小仅“一看”便有了定论，这个定论的潜在的依据可能是比较恐龙的胖瘦，也可能是比较恐龙的长短，还可能是比较恐龙的高矮。对学生具有挑战性的是，通过活动，他们会意识到不同的人有不同的比较方法，比较方法不同可能会有不同的结果。另外，他们还要学会用排序的方法来描述比较的结果。在活动的最后，需要展示所有小组的比较结果，使学生养成关注他人信息的习惯，同时，需要鼓励学生根据不同的结果再来描述恐龙的大小。在研讨环节，可以引导学生反思自己的比较过程，引出公平比较的话题。比较需要公平和准确的话题也将贯穿于整个单元的始终。【学生分析】

一年级学生观察和比较时通常会集中在物体外观的相似之处与不同之处上，例如物体的颜色、形状等。生活中，他们已有丰富的比较经验，例如比身高和体重。学生在比较恐龙模型大小的过程中，会有意识地把恐龙对齐后比较长短或把它们放在同一桌面上比较高矮，这是“公平比较”的行为表现，也说明学生已意识到只有公平的比较才能得出有说服力的结果。学生对多个物体之间的比较结果的描述是有困难的。【教学目标】 科学概念目标

1．观察物体的相同之处和不同之处就是在进行比较。2．不同的观察和比较方法，可能会有不同的结果。科学探究目标

1．能从多角度观察和比较物体。

2．尝试用排序的方式来描述和记录观察的结果，并与同学讨论交流。3．具有对探究过程和方法进行反思的意识。科学态度目标

1．愿意倾听他人的意见，乐于讲述自己的观点。2．乐于进行小组合作学习。科学、技术、社会与环境目标

了解观察和比较是人们经常用到的认识活动。【教学重难点】

重点：能从多角度观察和比较物体，能认识到不同的观察和比较方法，可能会有不同的结果。

难点：尝试用排序的方式来描述和记录观察的结果，并与同学讨论交流。【器材准备】

为每组学生准备：4只恐龙模型（要求：长短不同、高矮不同、胖瘦不同，最好是缩放比例相同的恐龙模型）、学生活动手册。【教学过程】

一、聚焦部分 1．情境导入。

首先让学生观看一段有关恐龙的精彩视频，然后请学生说一说对恐龙的了解。2．聚焦话题。

（1）PPT出示教科书中的图片。

（2）提问：图中的恐龙，哪只大？哪只小？你是怎么知道的？ 教师鼓励学生将恐龙之间进行比较，恐龙与大树比较等。（板书课题：在观察中比较）

设计意图：通过视频激发学生学习的热情，并引导学生观察图中的恐龙，引发学生思考：我们需要比较，这样才能知道恐龙的大小。

二、探索部分：比较恐龙模型的大小 观察任务一：比较恐龙的大小

1．探究要求：两人一组，可以用多种方法比较。2．比较恐龙模型的大小。

学生进行观察比较，教师观察学生比较的过程。3．学生交流初次比较恐龙模型的情况。（1）恐龙模型哪只大？哪只小？（2）你是怎样比较的？（3）这样的比较方法可以吗？（4）你认为比较时什么最重要？

设计意图：学生初次对恐龙模型进行比较，大多数学生是任选两只模型比较。通过比较恐龙模型的高矮、长短、胖瘦等，使学生明白比较的方法和标准很多，所以大家的比较结果有所不同，进而得出公平比较最重要这一结论。

观察任务二：比较4只恐龙模型的大小，并给它们排序。1．学生按要求进行观察比较，并记录结果。2．教师引导学生思考：（1）有几种比较结果？

（2）关于恐龙模型的大小排序，小组内大家都认可吗？（3）怎么比才更准确？

设计意图：4只恐龙模型进行比较，同时要描述比较的方法和结果，对一年级学生来说有一定的困难，需要教师指导。同时值得注意的是，教科书中“谁大谁小”的意思不只是“谁最大、谁最小”，关键是让学生描述比较结果时建立“谁比谁大”这个意识。

三、研讨

1．学生展示各组的比较方法，说出比较的结果。

2．提问：我们用了哪些方法来比较恐龙模型的大小？我们怎样描述比较结果？

设计意图：学生自述比较的方法，教师注意聆听，关注比较方法有什么不同，鼓励学生用清晰易懂的语言表达比较结果。教师不必纠结比较结果的准确性，而是应将重点放在引导学生思考如何比更准确上，为下一课“起点与终点”的教学做铺垫。

第四篇：运动电荷在磁场中受力教学设计

《运动电荷在磁场中受到的力》教学设计

【学情分析】

普通高中课程标准实验教科书物理选修3—1第三章第五节《运动电荷在磁场中受到的力》既是安培力知识的延续，又是下一节《带电粒子在匀强磁场中的运动》的铺垫。高二的学生已具有一定的观察能力和逻辑推理能力，对现象──猜想──理论推导──实验验证等科学研究方法有一定的基础，本节课通过实验创设各种问题情景、引导，激发学生学习的兴趣，促进学生思维。学生通过讨论，体验科学探究的方法和过程，对物理知识能有进一步的理解，从而把传授知识与能力的培养有机的结合在一起，让学生掌握分析研究物理的基本方法与技能，为日后的学习及进行其它问题探究奠定基础。

【教学目标】

1．知识与技能：

①知道什么是洛伦兹力，会判断洛伦兹力的方向；

②知道洛伦兹力大小的推导过程；

③会利用本节课学的知识简单解释电视显像管的工作原理。

2．过程与方法：

①通过对安培力微观本质的猜测，培养学生的联想和猜测能力；

②通过推导洛伦兹力的公式，培养学生的逻辑推理能力；

③通过演示实验，培养学生的观察能力。

3．情感态度与价值观：

培养学生的科学思维和研究方法，培养学生的观察、分析、推理能力。激发学生热爱学习的欲望。

【教学重点、难点】

重点：洛伦兹力方向的判断方法和洛伦兹力大小计算。

难点：洛伦兹力计算公式的推导过程。

【实验器材及教学媒体的选择与使用】

阴极射线管、蹄形磁铁、多媒体投影系统

【教学方法】

讲授法、实验法、讨论法。

【教学过程】

复习提问：

1、什么是安培力

2、安培力的大小和方向

一、探究：运动电荷在磁场中是否受到力的作用？

推理猜想：电荷的运动形成电流，电流在磁场中能受力，运动电荷也应该能受力

实验验证：

（1）阴极射线管介绍：灯丝加热放出电子，电子在加速电场的作用下高速运动形成的电子流。电子轰击到“7”字型长条的荧光屏上，激发荧光，显示电子束的运动轨迹。

（2）演示：

①在没有外磁场时，电子束沿直线运动

提问：电子束的直线运动说明了什么？

电子不受力的作用。

②将蹄形磁铁靠近电子射线管，发现电子束运动轨迹发生了偏转。

提问：电子束的偏转说明了什么？

电子受到力的作用。

（3）结论：磁场对运动电荷有力的作用，猜想成立。

磁场对运动电荷的作用力叫洛伦兹力。之所以叫洛伦兹力是为了纪念荷兰物理学家洛伦兹。

引导学生得出洛伦兹力与安培力的关系：安培力是大量定向移动的电荷所受洛伦兹力的宏观表现，洛仑兹力是安培力的微观本质。

洛伦兹力既然是一个力，那我们应该研究它的什么呢？

方向、大小。

二、探究洛伦兹力的方向

1． 问题： 洛伦兹力方向如何判断？

2.根据洛仑兹力与安培力的关系，学生应该能猜想出：左手定则？

3.实验验证

再次观看演示实验，进一步观察电子束垂直进入磁场时的偏转，并改变磁场方向。在屏幕上作图表示，验证洛伦兹力的方向是否可以用左手定则判定。

设计思想：体现物理是以实验为基础的学科，科学实验是揭示自然规律的重要方法和手段。培养学生科学研究最基本的思维方法：分析推理──猜想──实验验证──得出结论。

引导学生总结洛伦兹力的方向的判断──左手定则的具体内容：

伸开左手，使大拇指和其余四指垂直且处于同一平面内，让磁感线垂直穿入手心，若四指指向正电荷运动的方向，那么拇指所指的方向就是正电荷所受洛伦兹力的方向，若四指指向是负电荷运动的反方向，那么拇指所指的方向就是负电荷所受洛伦兹力的方向。

洛仑兹力的特点：（1）F洛⊥vB平面（2）洛仑兹力不做功

（强调：四指指向是负电荷运动的反方向）

三、洛伦兹力大小的探究

安培力是洛伦兹力的宏观表现，两者方向判断方法相同，大小是否也存在某种联系？能否通过电流受到的安培力导出运动电荷受到的洛伦兹力的大小呢？

点拨学生：建立物理模型，注意分析问题情景的关键点。

分组讨论

问题情景：设有一段横截面积为S的通电导线，单位体积中含有的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，定向移动的平均速率为v，取时间t内电荷经过的长度对应的导体为研究对象（先建立物理模型，课件中有模型图，再循序渐进有条理地推导，这一个过程可放手让学生完成，体现学习的自主性。）

1．算出q与电流I的关系？（I=nqvS）

2．在时间t内的通过截面的粒子数为多少？（N=nvSt）

3．导线垂直于磁场方向放入磁感应强度为B的匀强磁场中，导线受到的安培力有多大？（F安=BIL）

4．安培力可以看做是作用在每个运动电荷上的洛伦兹力的合力，则每个电荷所受的洛伦兹力多大？（F洛=qvB）

设计思想：这是本课的难点，结合教材中的思考与讨论、根据学生的认识规律将复杂问题简单化，设置四个小问题让学生依次去探究，这样就为学生提供解决问题的逻辑线索，降低解决问题的难度，锻炼学生的逻辑推理能力。在推理过程中，渗透宏观世界与微观世界的联系，以及解决物理问题的一种思想（通过设置一些中间量，最后将其消掉得出我们所需要的结论）。

（巡视学生推导情况并进行根据实际情况，进行个别指导点评学生的成果，并进一步引导学生分析结论）

提问：该公式F洛=qvB的适用条件是什么？（电荷的运动方向与磁场方向垂直）

当v∥B时，F洛=0（类比安培力，B∥L时F安=0）

当v与B方向成θ时，F洛=qvBsinθ

设计思想：将安培力和洛伦兹力的大小关系作比，既能自然地推导出洛伦兹力的大小，又能将洛伦兹力和安培力的处理方法有效统一，提高教学效率

[例题] 如图所示，匀强磁场的磁感应强度均为B，带电粒子的运动速度均为v，带电荷量均为q。试求出图中带电粒子所受洛伦兹力的大小，并标出洛伦兹力的方向。

四、洛伦兹力的实际应用

理论来自于实践，更要服务于实践。

电视显像管的工作原理

（1）构造：由电子枪（阴极）、偏转线圈、荧光屏等组成，介绍各部分的作用。

（2）原理：应用电子束磁偏转的道理。电视显像管应用了电子束在磁场中的偏转原理。电子束射向荧光屏就能发光，一束电子束只能使荧光屏上的一个点发光，而通过偏转线圈中磁场的作用电子就会偏转，就可以使整个荧光屏发光

【课堂小结】

（让学生去总结本节课的主要内容）

安培力是洛伦兹力的宏观表现，洛伦兹力是安培力微观表现。

洛伦兹力的方向：左手定则

洛伦兹力大小：电荷的运动方向与磁场方向垂直，F洛=qvB电荷的运动方向与磁场方向平行，F洛=0当v与B既不垂直，又不平行时，F洛=qvBsinθ

【课堂训练】

1、如图3所示，某一带电粒子垂直射入一个垂直纸面向外的匀强磁场，并经过P点，试判断带电粒子的电性。

2、带电量为＋q的粒子，在匀强磁场中运动，下面说法正确的是（）

A、只要速度大小相同，所受的洛伦兹力就相同

B、如果把＋q改为－q，且速度反向大小不变，则所受的洛伦兹力大小、方向均不变

C、只要带电粒子在磁场中运动，就一定受洛伦兹力作用

D、带电粒子受洛伦兹力小，则该磁场的磁感应强度小

3、如图甲所示,一个带正电荷的小球沿光滑水平绝缘的桌面向右运动.飞离桌子边缘A,最后落在地板上,设有磁场时其着地速度大小为v1；若撤去磁场,其余条件不变时,小球着地速度大小为v2,则（）A.v1

B.v1>v2

C.v1＝v2

D.无法确定

4、如上图，一长直螺线管通有电流，一个电子以速度v沿着螺线管的轴线射入管内，则电子在管内的运动情况是（）A、匀加速运动

B、匀减速运动 C、匀速直线运动

D、在螺线管内来回往复运动

【课外探究，发散思维】

让学生根据所本节所学的知识去探究生活和科技中还有哪些应用洛伦兹力的例子，课后进行交流。这样设计可以增强学生学习的兴趣，开阔学生的视野，使学生的思维得到发散。【作业】课后“思考与讨论”、一张洛伦兹力自测卷 【教学反思】

1．教学各项目标基本完成。

2．现象——分析推理──猜想──实验验证──得出结论是科学研究最基本的思维方法，要给学生更多的思维空间，探究层次还可深入些。

3．课堂处理过程要注意关键位置的引导，还应更关注学生的个体差异。

4．在今后教学中多设置探究题目，让学生探究得出结论，培养学生自主学习的能力，提高教学效率。

第五篇：运动电荷在磁场中受到的力教学设计

高中物理教学设计

选修3-1第三章第5节

《运动电荷在磁场中受到的力》

17号选手

2016年10月27日

教师格言：因材施教、教学相长

第三章磁场

3.5 磁场对运动电荷的作用力

★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

一、引入新课 教师：让全体同学

1,观看东方卫视的极光视频，2、观看磁场对示波器图像的影响。

［演示实验］用阴极射线管研究磁场对运动电荷的作用。如图3.5-1 教师：说明电子射线管的原理：

从阴极发射出来电子，在阴阳两极间的高压作用下，使电子加速，形成电子束，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。

学生：观察实验现象。

实验结果：在没有外磁场时，电子束沿直线运动，将蹄形磁铁靠近阴极射线管，发现电子束运动轨迹发生了弯曲。

学生分析得出结论：磁场对运动电荷有作用。

二、进行新课

1、洛伦兹力的方向

教师讲述：通电导线在磁场中所受到的力叫安培力，电荷的定向移动形成电流，运动电荷在磁场中受到的作用力称为洛伦兹力，推理和猜想：安培力是洛伦兹力的宏观表现，洛伦兹力是安培力的微观本质 问题：安培力的方向用左手定则判定，那么洛伦兹力的方向能不能也用左手定则来判定呢？

实验验证：（投影）学生观察

结论：洛伦兹力的方向也用左手定则来判定

左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都和手掌在一个平面内，让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向正电荷运动的方向，那么，大拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向。

如果运动的是负电荷，则四指指向负电荷运动的反方向，那么拇指所指的方向就是负电荷所受洛伦兹力的方向。回到导学案：

［投影片出示练习题］

（1）试判断下图中所示的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向。

甲乙丙丁

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

2、洛伦兹力的大小

教师：现在我们来研究洛伦兹力的大小。

思考与讨论：长为L、横截面积为s的直导线，单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，自由电荷定向移动的速率为v。这段通电导线垂直磁场方向放入磁感应强度为B的匀强磁场中。

①，求导线中自由电荷的总数和总电量？

N=SLn

Q=qN=qsLn

②、导线中的自由电荷以速度为V做定向运动形成电流。求自由电荷从导线一端运动到另一端的时间？通过导线的电流？

Lt=V=Q=nqvst③、求导线受到的安培力大小？根据F=Nf,求出导线中每个自由电荷受到的洛伦兹力f？

F=BL=B(nqvs)L=BNqvf=F=qvBN

结论：洛伦兹力的大小

① 当 v⊥B 时,f = qvB

② 当 v∥B(V=0)时，f = 0

（电荷不受洛仑兹力作用）

③ 当v与B之间有一定夹角θ时，f = q v B sin θ

思考与讨论：图为地磁场的分布图，地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在赤道和两极哪里强？

地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在赤道附近最强，两极地区最弱 思考：你能解释为什么极光只在两极出现了吗？ 学生用左手定则解释

3.洛伦兹力的特点

（1）、洛伦兹力的方向既垂直于磁场方向，又垂直于速度方向，即垂直于磁场和速度所组成的平面。

（2）、洛伦兹力对电荷不做功，即不改变速度的大小，只改变速度的方向。

4、电视机显像管的工作原理 思考与讨论：

1）．若要使电子束在水平方向偏离中心，打在荧光屏上的Ａ点，偏转磁场应该沿什么方向？

2）．若要使电子束打在Ｂ点，磁场应该沿什么方向？

3）．若要使电子束打在荧光屏上的位置由Ｂ逐渐向Ａ点移动，偏转磁场应该怎样变化？

演示自制动画：帮助学生了解电视机显像管工作原理

小结：

1、洛伦兹力的方向

2、洛伦兹力的大小

3、洛伦兹力的特点

4、电视机显像管的工作原理

三、课后练习

四、板书设计

运动电荷在磁场中受到的力—洛伦兹力

1、洛伦兹力的方向：用左手定则判定

2、洛伦兹力的大小： ① 当 v⊥B 时,f = qvB

② 当 v∥B(V=0)时，f = 0

（电荷不受洛仑兹力作用）

③ 当v与B之间有一定夹角θ时，f = q v B sin θ

3、洛伦兹力的特点：洛伦兹力的方向既垂直于磁场方向，又垂直于速度方向，洛伦兹力不做功

4、电视机显像管的工作原理

五、教学反思

投影片出示练习题：

练习

1、电子的速率v=3×106 m/s，垂直射入B=0.10 T的匀强磁场中，它受到的洛伦兹力是多大？

学生分析求解，教师巡回指导：

f=qvB=1.60×10-19×3×106×0.10=4.8×10-14 N 练习

2、来自宇宙的质子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些质子在进入地球周围的空间时，将_______ A．竖直向下沿直线射向地面 C．相对于预定点稍向西偏转

B．相对于预定地面向东偏转 D．相对于预定点稍向北偏转

学生分析解答：B。地球表面地磁场方向由南向北，质子是氢原子核带正电，根据左手定则可判定，质子自赤道上空竖直下落过程中受洛伦兹力方向向东。

2、电视显像管的工作原理

教师：引导学生阅读教材相关内容，思考并回答问题。电子束是怎样实现偏转的？ 在图3.5－4中，如图所示：

（1）要是电子打在A点，偏转磁场应该沿什么方向？（2）要是电子打在B点，偏转磁场应该沿什么方向？

（3）要是电子打从A点向B点逐渐移动，偏转磁场应该怎样变化？ 学生：思考并回答问题：

（1）要是电子打在A点，偏转磁场应该垂直纸面向外（2）要是电子打在B点，偏转磁场应该垂直纸面向里

（3）要是电子打从A点向B点逐渐移动，偏转磁场应该先垂直纸面向外并逐渐减小，然后垂直纸面向里并逐渐增大。

教师：电子打在荧光屏上只能有一个亮点，为什么整个荧光屏都能发光能？ 学生阅读教材，进一步了解显像管的工作过程。

（三）课堂总结、点评

教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。

学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。

点评：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。

教师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。

（四）实例探究 ☆洛伦兹力的方向

【例1】关于带电粒子所受洛伦兹力F和磁感应强度B及粒子速度v三者之间的关系，下列说法中正确的是

A．F、B、v三者必定均保持垂直

B．F必定垂直于B、v，但B不一定垂直于v C．B必定垂直于F、v，但F不一定垂直于v D．v必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B 解析：根据左手定则，洛伦兹力垂直于B，也垂直于v，垂直于B与v所决定的平面，但B与v不一定垂直.答案：B 【例2】如图所示的是磁感应强度B、正电荷速度v和磁场对电荷的作用力F三者方向的相互关系图（其中B垂直于F与v决定的平面，B、F、v两两垂直）。其中正确的是

答案：D ☆洛伦兹力的大小

【例3】如图所示，匀强磁场方向水平向里，匀强电场方向竖直向下，有一正离子恰能沿直线从左向右水平飞越此区域。则

Bv+E

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 D．做匀速直线运动 C．做匀加速直线运动

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 ★课余作业

完成P103“问题与练习”第1、2、5题。书面完成第3、4题。★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。

（2）电流是如何形成的？ 学生：电荷的定向移动形成电流。

教师：磁场对电流有力的作用，电流是由电荷的定向移动形成的，大家会想到什么？

学生：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。