粤教版选修1-1第一章第6节《洛伦兹力初探》教学设计2（最终五篇）

第一篇：粤教版选修1-1第一章第6节《洛伦兹力初探》教学设计2

高中物理粤教版教材高二年级选修1-1 第一章第6节《洛伦兹力初探》教学设计2

一、教学目标 1．知识与技能：

（1）、通过实验认识洛伦兹力，知道通电导线所受的安培力是运动电荷所洛伦兹力的宏观表现。

（2）、知道影响洛伦兹力方向的因素，了解电子束的磁偏转原理极其在技术中的应用。2．过程与方法：

（1）、通过实验研究运动电荷在磁场中的偏转，简单归纳出洛伦兹力的方向跟磁场方向、电磁运动方向的关系。培养学生分析、归纳问题的能力。

（2）、熟悉几种常见的显象管的结构和原理，认识磁偏转在显象管中的应用。

3．情感态度与价值观：

通过实验以及对显象管原理的了解，让学生感悟科学是人类创造发明的基础，科学技术可以大大改善我们的生活，从而培养学生将物理问题应用于生产和生活的意识。教学活动

（一）引入新课

复习提问

1、磁场对通电导线的作用力的大小和方向? 安培力的大小：F=BIL 安培力的方向：左手定则（1）如图，判定安培力的方向

2、磁场对电流有力的作用,电流是怎样形成的呢? 电荷的定向移动形成电流。

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？ 磁场对运动电荷有力的作用。

（二）、新课教学

［演示实验］用阴极射线管研究磁场对运动电荷的作用。

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。

实验现象：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。

分析得出结论：磁场对运动电荷有作用。

1、洛伦兹力

运动电荷在磁场中受到的作用力称为洛伦兹力。通电导线在磁场中所受安培力实际是洛伦兹力的宏观表现。

2、洛伦兹力的方向

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。洛伦兹力方向与磁场方向垂直，与电荷运动方向也垂直。

P21讨论与交流

阅读教材

磁偏转和显象管 介绍显象管的结构和工作原理

【课堂小结:】

1、洛伦兹力

2、洛伦兹力方向与磁场方向和电荷运动方向之间的关系

洛伦兹

生平简介

洛伦兹，H．A．(Hendrik Antoon Lorentz,1853～1928)，荷兰物理学家、数学家，1853年7月18日生于阿纳姆，并在该地上小学和中学，成绩优异，少年时就对物理学感兴趣，同时还广泛地阅读历史和小说，并且熟练地掌握多门外语。他虽然生长在基督教的环境里，但却是一个自由思想家。

1870年洛伦兹考入莱顿大学，学习数学、物理和天文。1875年获博士学位。1877年，莱顿大学聘请他为理论物理学教授，这个职位最早是为J．D．范瓦耳斯设的，其学术地位很高，而这时洛伦兹年仅23岁。在莱顿大学任教35年，他对物理学的贡献都是在这期间作出的。

1912年洛伦兹辞去莱顿大学教授职务，到哈勒姆担任一个博物馆的顾问，同时兼任莱顿大学的名誉教授，每星期一早晨到莱顿大学就物理学当前的一些问题作演讲。后来他还在荷兰政府中任职，1919～1926年在教育部门工作，其间1921年起担任高等教育部部长。

1911～1927年担任索尔维物理学会议的固定主席。在国际物理学界的各种集会上，他经常是一位很受欢迎的主持人。1923年国际科学协作联盟委员会主席。他还是世界上许多科学院的外国院士和科学学会的外国会员。

洛伦兹于1928年2月4日在荷兰的哈勃姆去世，终年75岁。为了悼念这位荷兰近代文化的巨人，举行葬礼的那天，荷兰全国的电信、电话中止三分钟。世界各地科学界的著名人物参加了葬礼。爱因斯坦在洛伦兹墓前致词说：洛伦兹的成就“对我产生了最伟大的影响”，他是“我们时代最伟大、最高尚的人”。科学成就

1．创立电子论

认为一切物质分子都含有电子，阴极射线的粒子就是电子。把以太与物质的相互作用归结为以太与电子的相互作用。这一理论成功地解释了塞曼效应，与塞曼一起获1902年诺贝尔物理学奖。

2．提出洛伦兹变换公式

1892年他研究过地球穿过静止以太所产生的效应，为了说明迈克孙-莫雷实验的结果，他独立地提出了长度收缩的假说，认为相对以太运动的物体，其运动方向上的长度缩短了。1895年，他发表了长度收缩的准确公式，即在运动方向上，长度收缩因子为。1899年，他在发表的论文里，计论了惯性系之间坐标和时间的变换问题，并得出电子与速度有关的结论。1904年，他发表了著名的变换公式（J．-H．庞加莱首先称之为洛伦兹变换）和质量与速度的关系式，并指出光速是物体相对于以太运动速度的极限。

3．出色的物理教育家

洛伦兹还是一位教育家，他在莱顿大学从事普通物理和理论物理教学多年，写过微积分和普通物理等教科书。在哈勒姆他曾致力于通俗物理讲演。他一生中花了很大一部分时间和精力审查别人的理论并给予帮助。他为人热诚、谦虚，受到A．爱因斯坦、E．薛定谔和其他青年一代理论物理学家们的尊敬，他们多次到莱顿大学向他请教，爱因斯坦曾说过，他一生中受洛伦兹的影响最大。

第二篇：洛伦兹力的教学设计

探究洛伦兹力的教学设计

宁陕中学：周 华

★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；（2）过程与方法：

1、通过对安培力产生原因的猜测，培养学生的联想和猜测能力；

2、通过演示实验，培养学生的观察能力。

3、通过类比的方法培养学生通过旧知识获得新知识的能力

4、通过推导洛伦兹力的公式，培养学生的逻辑推理能力；（3）情感态度与价值观：

培养学生的科学思维和研究方法，引导学生观察、分析、推理，通过实验验证，使学生认识到洛伦兹力的存在。★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

洛伦兹力大小推导过程 ★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：

（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。

［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 洛伦兹力的方向和大小

教师讲述：运动电荷在磁场中受到的作用力称为洛伦兹力。通电导线在磁场中所受安培力实际是洛伦兹力的宏观表现。

我们用左手定则判断安培力的方向，因此可以用安培定则判断洛伦兹力的方向。

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。

［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。

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nLSBILnqvSLBqvB 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

（三）课堂小结：

本节主要介绍了洛伦兹力的概念以及洛伦兹力方向和洛伦兹力大小的推导公式

（四）课堂检测:

【例题1】判断图中带电粒子所受洛伦兹力的方向 ：

【例题2】依运动轨迹，判断图中带电粒子的电性。

【例题3】质量为m，带电量为q的带电粒子，以速率v垂直进入如图所示的匀强磁场中，恰好做匀速直线运动．求：磁场的磁感应强度及带电粒子的电性．

解：由于物体所受重力的方向竖直向下，所以洛伦兹力的方向一定竖直向上，这样才能使物体做匀速直线运动。物体带正电。

fqvBmgmgBqv(五)板书设计：

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，洛伦兹力是安培力的微观本质。

二、洛仑兹力的方向：

左手定则-------伸开左手，使大拇指跟其余四指垂直，且处于同一平面内，磁感线垂直穿过手心，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．

★

若是负电荷运动的方向，那么四指应指向其反方向 三：洛仑兹力的大小

1、f=qvB（B与V垂直），2、f=0（B与V平行）

3、f=qvBsinθ（θ为v与B的夹角)

(六)教学反思：

本节课内容有点多，所以在处理洛伦兹力大小时，时间有点紧。学生在展示时时间不够，且应该让多让几个学生上来推导，然后再进行评议。下次再讲时内容安排少一点。

第三篇：物理：3.5《探究洛伦兹力》教案(粤教版选修3-1)

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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.xiexiebang.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nLSBILnqvSLBqvB 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.xiexiebang.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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第四篇：2.3 洛伦兹力教案

3.3

洛仑兹力和显像管

教学目标

1、知识与技能

（1）了解磁铁使阴极射线管中电子流偏转的原理，以及洛伦兹力的应用。（2）学习和理解洛伦兹力的表达式和方向的判断方法。（3）学会利用洛伦兹力原理解决相关问题。

2、过程与方法

（1）仔细观察磁体对电子流作用的实验现象，并认真参与到洛伦兹力表达式推导的过程。（2）通过这节的观察、分析、推理和总结，培养学生发现问题、解决问题的思维方法和能力

3、情感态度与价值观

（1）播放极光和电视直播图片，增进学生对自然科学的探究兴趣，及对生活和科学的热爱。

（2）通过本节的观察和探究，培养学生认真、严谨、求实的科学态度。

（3）本节把自然、生活、实验同基本的科学原理紧密结合在一起，培养学生将现象与理论结合得到真理的辨证哲学观。

一、教学方法

演示法、讲授法、探究法

二、教具与媒体

永磁体、高压电源、阴极射线管、多媒体及课件

三、教学过程

（一）创设情境，导入新课

1、播放两张极光图片。注释：南北极出现绚丽多彩的极光。提问：想知道极光是怎样形成的吗？

2、播放一张电视直播图片。注释：电视给人们的生活带来变化和舒适。提问：想知道电视是怎样显现图像的吗？

导语：美妙的大自然和舒适的现代生活背后，蕴藏着朴素的科学原理。这节课我们就来学习磁场对运动电荷的作用。

（二）进入新课，科学探究

1、实验

在第一节我们知道磁场对电流产生安培力，而电流是自由电荷定向运动形成的。那么，磁场会不会对运动电荷产生作用呢？

给阴极射线管两端接上高压电源，电子从阴极射向阳极，形成电子流。电子流侧射在荧光板上使其发光，显示出电子流的轨迹。

未加磁场时，电子流的轨迹是一条直线。

图1 阴极射线管

① 把一条形磁铁N极靠近电子流，电子流向下 偏移；用S极，电子流又向上偏移。

结论：运动电荷在磁场中受到作用力，力的方向跟磁场方向有关。

2、洛伦兹力

（1）含义：运动电荷在磁场中受到的力

（2）大小：①洛伦兹力与安培力：当大量电荷定向运动时，每个运动电荷受到的洛伦兹力叠加起来，在宏观上表现为安培力。②公式的推导：

通电导线与磁场垂直时，导线受到的安培力为

F安IlB

那么导线中运动电荷洛伦兹力又为多少呢？

如图2所示，设有一通电导体垂直置于磁场中，图2安培力与洛伦兹力 导体中单位体积的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，电荷的速率为v，在时间t内，横截面S上的电荷通过的位移为lvt，通过的体积VSlSvt，则体积V内的电荷数目为：

NnVnSvt 总电荷量为

QNqqnSvt

电荷定向运动产生的电流为

IQnqvS t这就是电流的微观表达式。安培力的公式又可写为

F安IlB(nqvS)(vt)B

又F安为N个F洛叠加起来的合力，有

F安NF洛

所以

F洛F安N(qnvS)(vt)BqvB

nSvt这就是v与B垂直时，运动电荷的洛伦兹力公式。② 特殊式：vB,F洛qvB

③ 一般式：v与B夹角为时（如图4），将B分解为平行于v分量B∥= Bcos，B∥不产生洛伦兹力；垂直于v

n，B产生的洛伦兹力 的分量BBsiF洛qvBsin

图3

v与B夹角为 qvB 2 这就是v与B夹角为时，洛伦兹力的一般表达式。

（3）方向：洛伦兹力的方向用左手定则判断：让磁感线垂直穿过左手心，四指指向正电荷运动方向，拇指指向洛伦兹力方向。负电荷的受力方向与正电荷相反。如图4所示 讨论：①F洛跟B、v垂直

②F洛只改变v方向而不改变大小 ③F洛永不做功，PF洛vcos90=0

图4判断洛伦兹力方向 课堂练习：

1.电子以初速度V垂直进入磁感应强度为B的 匀强磁场中,则（）

A.磁场对电子的作用力始终不变.B.磁场对电子的作用力始终不做功

C.洛伦兹力的功率为 PF2洛vqvB

D.电子的动能始终不变

2、课本123页例题

3、洛伦兹力的应用

（1）解释极光现象：利用运动电荷在磁场中受力可解释极光现象。来自太阳的高速带电粒子到达南北极上空，在地磁场中粒子受洛伦兹力而偏转，再与空气分子碰撞而使空气发出耀眼夺目的极光。

（2）制成电视显像管：显像管中阴极发出的电子在磁场中偏转，偏转后的电子打在荧光屏上各个区域，使荧光屏发光，显现出各类图像。

第五篇：公开课洛伦兹力教案

5.5探究洛伦兹力

第一课时

知识与技能目标

1、通过实验探究，认识洛伦兹力，会判断洛伦兹力的方向；

2、理解洛伦兹力的推导过程，会计算洛伦兹力的大小。

过程与方法

观察实验现象，思考总结洛伦兹力的左手定则；理论推导→洛伦兹力的大小 情感态度价值观

让学生亲身感受物理科学探究活动，理论推导学习物理。教学过程

让学生观察多媒体中有趣的极光现象（磁场对电粒子作用形成）地球：大磁体

太空存在一些高速带电粒子 复习：

学习安培力：磁场对电流的作用

电流：定向移动的电荷形成 思考：“磁场对电流的安培力”与“磁场对自其中运动电荷的作用力”之间的关系？ 引出洛伦兹力f洛（N）

洛伦兹力

f洛方向大小

本节课从“方向”和“大小”两个方面认识洛伦兹力。

一、洛伦兹力的方向

观察实验，回答课本P116117三个问题。

（1）、无磁场时：径迹为直线

（2）、加磁场时：电子束偏转

（3）、调换磁场方向：电子束偏转方向改变 学生思考：由以上能得到什么结论？ 安培力：FI,FB左手定则

洛伦兹力f洛：f洛，f洛B（能否用左手定则判断？）学生根据安培力的左手定则总结洛伦兹力的左手定则。

洛伦兹力的方向符合左手定则：

——伸开左手，使大拇指跟其余四指垂直，且处于同一平面内，把手放入磁场中，磁感线穿过手心（保证磁感线与大拇指垂直），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．

对于负电荷呢？ 练习：刚才实验（电子束所受到洛伦兹力的方向）

二、洛伦兹力的大小（V⊥B）

学生讨论完成理论推导

设：导线内单位体积内的电荷数为n，每个电荷的电量为q，电荷定向运动的速度为v，阴影部分导线内电荷数为N 导线中的电流：Inqsv

所受到的安培力：FBILBnqsvL 运动电荷的总数：NnsL

F单个运动电荷所受到的作用力：fNqvB

洛伦兹力的大小：讨论：当vB时，当v//B时，f洛qvB

f洛qvB

f洛0

当v与B的夹角θ时，f洛qvBsin

回头来想想：f洛qvB与FBIL的关系

1、安培力是洛伦兹力的宏观表现

2、洛伦兹力是安培力的微观本质

随堂练习：导学案第2题

审题分析：从题目读出题眼：带电粒子沿直线运动

从图知：在此空间存在着电场和磁场→即存在电场力和洛伦兹力 由以上可知：要求洛伦兹力和电场力处于二力平衡 所以列方程：qEqvB

vEB

（只与电场强度和磁感应强度有关）解得作业：课本P1201、2