【精品】高中物理(人教版)选修3-1 优秀教案--3.5《磁场对运动电荷的作用力》[优秀范文5篇]

第一篇：【精品】高中物理(人教版)选修3-1 优秀教案--3.5《磁场对运动电荷的作用力》

选修3-1第三章 3．5 磁场对运动电荷的作用

一、教材分析

洛仑兹力的方向是重点，实验结合理论探究洛仑兹力方向，再由安培力的表达式推导出洛仑兹力的表达式的过程是培养学生逻辑思维能力的好机会，一定要让全体学生都参与这一过程。

二、教学目标：

（一）知识与技能

1、理解洛伦兹力对粒子不做功.2、理解带电粒子的初速度方向与磁感应强度的方向垂直时，粒子在匀磁场中做匀速圆周运动.3、会推导带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径、周期公式，并会用它们解答有关问题.知道质谱仪的工作原理。

4、知道回旋加速器的基本构造、工作原理、及用途。

（二）过程与方法

通过综合运用力学知识、电磁学知识解决带电粒子在复合场（电场、磁场）中的问题.培养学生的分析推理能力.（三）情感态度与价值观

通过对本节的学习，充分了解科技的巨大威力，体会科技的创新历程。

三、教学重点难点

重点：带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径和周期公式，并能用来分析有关问题.难点：1.粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动.四、学情分析

本节是安培力的延续，又是后面学习带电体在磁场中运动的基础，还是力学分析中重要的一部分。学好本节，对以后力学综合中涉及洛伦兹力的分析，对利用功能关系解力学问题，有很大的帮助。

五、教学方法

实验观察法、逻辑推理法、讲解法

六、课前准备

1、学生的准备：认真预习课本及学案内容

2、教师的准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案 演示实验

七、课时安排： 1课时

八、教学过程

（一）预习检查、总结疑惑

（二）情景引入、展示目标

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

下面我们来讨论B、v、F三者方向间的相互关系。如图所示。

结论：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。

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。

这段导体所受的安培力为

F安=BIL 电流强度I的微观表达式为

I=nqSv 这段导体中含有自由电荷数为

N=nLS。

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，所以每个自由电荷所受的洛伦兹力大小为

F洛F安nLSBILnqvSLBqvB nLSnLS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 F洛qvBsin

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？ 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 洛伦兹力只改变速度的方向，不改变速度的大小，所以洛伦兹力对电荷不做功。思考：

2、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？

3、、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

B．相对于预定地面向东偏转

第二篇：高中物理《磁场对运动电荷的作用力》教案

高中物理《磁场对运动电荷的作用力》教案转载

选修3-1第三章

3．5 磁场对运动电荷的作用

一、教材分析

洛仑兹力的方向是重点，实验结合理论探究洛仑兹力方向，再由安培力的表达式推导出洛仑兹力的表达式的过程是培养学生逻辑思维能力的好机会，一定要让全体学生都参与这一过程。

二、教学目标：

（一）知识与技能

1、理解洛伦兹力对粒子不做功.2、理解带电粒子的初速度方向与磁感应强度的方向垂直时，粒子在匀磁场中做匀速圆周运动.3、会推导带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径、周期公式，并会用它们解答有关问题.知道质谱仪的工作原理。

4、知道回旋加速器的基本构造、工作原理、及用途。

（二）过程与方法

通过综合运用力学知识、电磁学知识解决带电粒子在复合场（电场、磁场）中的问题.培养学生的分析推理能力.（三）情感态度与价值观

通过对本节的学习，充分了解科技的巨大威力，体会科技的创新历程。

三、教学重点难点

重点：带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径和周期公式，并能用来分析有关问题.难点：1.粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动.四、学情分析

本节是安培力的延续，又是后面学习带电体在磁场中运动的基础，还是力学分析中重要的一部分。学好本节，对以后力学综合中涉及洛伦兹力的分析，对利用功能关系解力学问题，有很大的帮助。

五、教学方法

实验观察法、逻辑推理法、讲解法

六、课前准备

1、学生的准备：认真预习课本及学案内容

2、教师的准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案 演示实验

七、课时安排： 1课时

八、教学过程

（一）预习检查、总结疑惑

（二）情景引入、展示目标

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

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？（2）电流是如何形成的？ 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？ 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 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。

（三）合作探究、精讲点播

1、洛伦兹力的方向和大小

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。

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。思考：

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

下面我们来讨论B、v、F三者方向间的相互关系。如图所示。结论：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。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。

这段导体所受的安培力为 F安=BIL 电流强度I的微观表达式为 I=nqSv 这段导体中含有自由电荷数为 N=nLS。

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，所以每个自由电荷所受的洛伦兹力大小为

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 上式中各量的单位：

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？ 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 洛伦兹力只改变速度的方向，不改变速度的大小，所以洛伦兹力对电荷不做功。思考：

2、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？

3、、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 B．相对于预定地面向东偏转 C．相对于预定点稍向西偏转 D．相对于预定点稍向北偏转

2、电视显像管的工作原理 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？ 垂直纸面向外（2）要是电子打在B点，偏转磁场应该沿什么方向？ 垂直纸面向里（3）要是电子打从A点向B点逐渐移动，偏转磁场应该怎样变化？ 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。学生阅读教材，进一步了解显像管的工作过程。

（四）反思总结、当堂检测

（五）发导学案、布置作业

完成P103“问题与练习”第1、2、5题。书面完成第3、4题。

九、板书设计

1、洛伦兹力的方向：左手定则

2、洛伦兹力的大小：

3、电视显像管的工作原理

十、教学反思

“思考与讨论”在课堂上可组织学生开展小组讨论，根据线索的实际情况灵活铺设台阶，让不同层次的学生在讨论中有比较深刻的感受，然后通过交流发言得出正确结论。

临清三中—物理—朱广明—盛淑贞 选修3-1第三章

3．5 磁场对运动电荷的作用 课前预习学案

一、预习目标

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、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、了解电视机显像管的工作原理。

二、预习内容

1．运动电荷在磁场中受到的作用力，叫做。

2．洛伦兹力的方向的判断──左手定则：

让磁感线 手心，四指指向 的方向，或负电荷运动的，拇指所指电荷所受 的方向。

3．洛伦兹力的大小:洛伦兹力公式。

4．洛伦兹力对运动电荷，不会 电荷运动的速率。

5．显像管中使电子束偏转的磁场是由两对线圈产生的,叫做偏转线圈。为了与显像管的管颈贴在一起,偏转线圈做成。

三、提出疑惑 课内探究学案

一、学习目标

1、利用左手定则会判断洛伦兹力的方向，理解洛伦兹力对电荷不做功。

2、掌握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。

二、学习过程

例1．试判断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.解答：甲中正电荷所受的洛伦兹力方向向上；乙中正电荷所受的洛伦兹力方向向下；丙中正电荷所受的洛伦兹力方向垂直于纸面指向读者；丁中正电荷所受的洛伦兹力的方向垂直于纸面指向纸里。

例2：来自宇宙的电子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些电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 B．相对于预定地面向东偏转 C．相对于预定点稍向西偏转 D．相对于预定点稍向北偏转

解答：。地球表面地磁场方向由南向北，电子是带负电，根据左手定则可判定，电子自赤道上空竖直下落过程中受洛伦兹力方向向西。故C项正确

例3：如图3所示，一个带正电q的小带电体处于垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B，若小带电体的质量为m，为了使它对水平绝缘面正好无压力，应该（）A．使B的数值增大

B．使磁场以速率 v＝mgqB，向上移动 C．使磁场以速率v＝mgqB，向右移动 D．使磁场以速率v＝mgqB，向左移动

解答：为使小球对平面无压力，则应使它受到的洛伦兹力刚好平衡重力，磁场不动而只增大B，静止电荷在磁场里不受洛伦兹力，A不可能；磁场向上移动相当于电荷向下运动，受洛伦兹力向右，不可能平衡重力；磁场以V向右移动，等同于电荷以速率v向左运动，此时洛伦兹力向下，也不可能平衡重力。故B、C也不对；磁场以V向左移动，等同于电荷以速率v向右运动，此时洛伦兹力向上。当 qvB＝mg时，带电体对绝缘水平面无压力，则v＝mgqB，选项 D正确。

三、反思总结

四、当堂检测

1.一个电子穿过某一空间而未发生偏转，则（）A．此空间一定不存在磁场 B．此空间可能有方向与电子速度平行的磁场 C．此空间可能有磁场，方向与电子速度垂直 D．以上说法都不对

2.一束带电粒子沿水平方向飞过静止的小磁针的正上方，小磁针也是水平放置，这时小磁针的南极向西偏转，则这束带电粒子可能是

（）A．由北向南飞行的正离子束

B．由南向北飞行的正离子束 C．由北向南飞行的负离子束

D．由南向北飞行的负离子束

3.电子以速度v0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做功 B．磁场对电子的作用力始终不变 C．电子的动能始终不变 D．电子的动量始终不变

4.如图所示，带电粒子所受洛伦兹力方向垂直纸面向外的是（）

5.如图所示，空间有磁感应强度为B，方向竖直向上的匀强磁场，一束电子流以初速v从水平方向射入，为了使电子流经过磁场时不偏转（不计重力），则在磁场区域内必须同时存在一个匀强电场，这个电场的场强大小与方向应是

（）A．B/v，方向竖直向上

B．B/v，方向水平向左 C．Bv，垂直纸面向里

D．Bv，垂直纸面向外 课后练习与提高

1．有关电荷所受电场力和洛伦兹力的说法中，正确的是

（）A．电荷在磁场中一定受磁场力的作用 B．电荷在电场中一定受电场力的作用 C．电荷受电场力的方向与该处的电场方向一致

D．电荷若受磁场力，则受力方向与该处的磁场方向垂直

2．如果运动电荷在磁场中运动时除磁场力作用外不受其他任何力作用，则它在磁场中的运动可能是

（）A．匀速圆周运动 B．匀变速直线运动 C．变加速曲线运动 D．匀变速曲线运动

3．电子束以一定的初速度沿轴线进入螺线管内，螺线管中通以方向随时间而周期性变化的电流，如图所示，则电子束在螺线管中做

（）A．匀速直线运动

B．匀速圆周运动 C．加速减速交替的运动

D．来回振动

4．带电荷量为+q的粒子在匀强磁场中运动,下面说法中正确的是

A．只要速度大小相同,所受洛伦兹力就相同

()

B．如果把+q改为-q,且速度反向、大小不变,则洛伦兹力的大小不变 C．洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直,磁场方向一定与电荷运动方向垂直

D．粒子只受到洛伦兹力的作用.不可能做匀速直线运动

5．如图，是电视机的像管的结构示意图,荧光屏平面位于坐标平面xoy，y轴是显像管的纵轴线,位于显像管尾部的灯丝被电流加热后会有电子逸出,这些电子在加速电压的作用下以很高的速度沿y轴向十y方向射出.构成了显像管的“电子枪”。如果没有其他力作用,从电子枪发射出的高速电子将做匀速直线运动打到坐标原O使荧光屏的正中间出现一个亮点。当在显像管的管颈处的较小区域(图中B部分)加沿z方向的磁场(偏转磁场),亮点将偏离原点0而打在x轴上的某一点,偏离的方向和距离大小依赖于磁场的磁感应强度B。为使荧光屏上出现沿x轴的一条贯穿全屏的水平亮线(电子束的水平扫描运动)，偏转磁场的磁感应强度随时间变化的规律是图中

（）

6．如图所示，带电小球在匀强磁场中沿光滑绝缘的圆弧形轨道的内侧来回往复运动，它向左或向右运动通过最低点时

（）Ａ．速度相同

B．加速度相同

C．所受洛伦兹力相同

D．轨道给它的弹力相同

7．两个带电粒子以相同的速度垂直磁感线方向进入同一匀强磁场，两粒子质量之比为1：4，电荷量之比为1：2，则两带电粒子受洛伦兹力之比为（）A．2：

1B．1：1

C．1：D．1：4

选修3-1第三章

3．5 磁场对运动电荷的作用答案 预习内容 1． 洛伦兹力．

2． 垂直穿入 正电荷运动 反方向 洛伦兹力 3． F＝qvBsinθ 4． 不做功 改变 5． 马鞍形 当堂检测

1、B；

2、AD；

3、Ａ、C；

4、C；

5、C； 课后练习与提高

1、ＢＤ

2、ＡＣ

3、Ａ

4、ＢＤ

5、Ａ

6、B

7、C

第三篇：高中物理 磁场对运动电荷的作用力教案

3.5磁场对运动电荷的作用力

教学目标

（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，理解洛伦兹力对电荷不做功。

3、掌握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、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”

（三）情感、态度与价值观

通过讨论与交流，培养对物理探索的情感。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 教学手段

电子射线管、电源、磁铁、投影仪、投影片 教学活动

（一）引入新课

（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

2若已知上图中：B=4.0×10 T，导线长L=10 cm，I=1 A。求：导线所受的安培力大小？

（2）电流是如何形成的？ 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？

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

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。

（二）进行新课

1、洛伦兹力的方向和大小

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。

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。

课堂训练

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 下面我们来讨论B、v、F三者方向间的相互关系。如图所示。

结论：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。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。

这段导体所受的安培力为 F安=BIL 电流强度I的微观表达式为 I=nqSv 这段导体中含有自由电荷数为 N=nLS。

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，所以每个自由电荷所受的洛伦兹力大小为

F洛F安nLSBILnqvSLBqvB nLSnLS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 F洛上式中各量的单位：，q为库伦（C），v为米/秒（m/s），B为特斯拉（T）F洛为牛（N）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？

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

洛伦兹力只改变速度的方向，不改变速度的大小，所以洛伦兹力对电荷不做功。

课堂训练

2、电子的速率v=3×10 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？

3、、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

6qvBsin 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

2、电视显像管的工作原理

B．相对于预定地面向东偏转 D．相对于预定点稍向北偏转

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？ 垂直纸面向外（2）要是电子打在B点，偏转磁场应该沿什么方向？ 垂直纸面向里（3）要是电子打从A点向B点逐渐移动，偏转磁场应该怎样变化？

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。

学生阅读教材，进一步了解显像管的工作过程。

课堂训练

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

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

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

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

第四篇：3.5 运动电荷在磁场中受到的作用力 教案

教学目标

（一）知识与技能

1、知道什么是安培力。知道通电导线在磁场中所受安培力的方向与电流、磁场方向都垂直时，它的方向的判断----左手定则。知道左手定则的内容，会用左手定则熟练地判定安培力的方向，并会用它解答有关问题.2、会用安培力公式F=BIL解答有关问题.知道电流方向与磁场方向平行时，电流受的安培力最小，等于零；电流方向与磁场方向垂直时，电流受的安培力最大，等于BIL.3、了解磁电式电流表的内部构造的原理。

（二）过程与方法

通过演示、分析、归纳、运用使学生理解安培力的方向和大小的计算。培养学生的间想像能力。

（三）情感态度与价值观

使学生学会由个别事物的个性来认识一般事物的共性的认识事物的一种重要的科学方法.并通过对磁电式电流表的内部构造的原理了解，感受物理知识之间的联系。

二、重点与难点：

重点：安培力的方向确定和大小的计算。

难点：左手定则的运用（尤其是当电流和磁场不垂直时，左手定则如何变通使用）。

三、教具：磁铁、电源、金属杆、导线、铁架台、滑动变阻器、多媒体。复习知识:1.带电粒子在磁场中受洛伦兹力的计算公式？

带电粒子运动方向垂直于磁场方向，f=qvB，该公式的设用条件是V与B相互垂直,带电粒子运动方向平行于磁场方向，f=0。

2.带电粒子进入磁场时所受的洛伦兹力的方向？

第五篇：磁场对运动电荷的作用教案

教学目标

知识目标

1、知道什么是洛仑兹力，知道电荷运动方向与磁场方向平行时，电荷受到的洛仑兹力等于零；电荷运动方向与磁场方向垂直时，电荷受到的洛仑兹力最大，2、会用左手定则熟练地判定洛仑兹力方向．

能力目标

由通电电流所受安培力推导出带电粒子受磁场作用的洛仑兹力的过程，培养学生的迁移能力． 情感目标

通过本节教学，培养学生科学研究的方法论思想：即“推理——假设——实验验证”．

教学建议 教材分析

本节的重点是洛伦滋力的大小和它的方向，在引导学生由安培力的概念得出洛伦滋力的概念后，让学生深入理解洛伦滋力，学习用左手定则判断洛伦滋力的方向，注意强调：磁场对运动电荷有作用力，磁场对静止电荷却没有作用力． 教法建议

在教学中需要注意教师与学生的互动性，教师先复习导入，通过实验验证洛仑兹力的存在，然后启发指导学生自己推导公式

．理解洛仑兹力方向的判定方向，注意与点电荷所受电场大小、方向的区别．具体的建议是：

1、教师通过演示实验法引入，复习提问法导出公式 式的应用．，类比电场办法掌握公

2、学生认真观察实验、思考原因，在教师指导下自己推导，类比理解掌握公式．

教学设计方案

磁场对运

动电荷作用

一、素质教育目标

（一）知识教学点

1、知道什么是洛仑兹力，知道电荷运动方向与磁场方向平行时，电荷受到的洛仑兹力等于零；电荷运动方向与磁场方向垂直时，电荷受到的洛仑兹力最大，2、会用左手定则熟练地判定洛仑兹力方向．

（二）能力训练点

由通电电流所受安培力推导出带电粒子受磁场作用的洛仑兹力的过程，培养学生的迁移能力．

（三）德育渗透点

通过本节教学，培养学生进行“推理——假设——实验验证”的科学研究的方法论教育．

（四）美育渗透点

注意营造师生感情平等交流的氛围，用优美的语音感染学生．在平等自由的审美情境中，使师生的感情达到共鸣，从而培养学生的审美情感．

二、学法引导

1、教师通过演示实验法引入，复习提问法导出公式 的应用。，类比电场办法掌握公式

2、学生认真观察实验、思考原因，在教师指导下自己推导，类比理解掌握公式。

三、重点·难点·疑点及解决办法

1、重点

洛仑兹力的大小

和它的方向。

2、难点

用左手定则判断洛仑兹力的方向。

3、疑点

磁场对运动电荷有作用力，磁场对静止电荷却没有作用力。

4、解决办法

引导和启发学生由安培力的概念得出洛仑兹力的概念，使学生深入理解洛仑兹力的大小和方向。

四、课时安排

1课时

五、教具学具准备

阴极射线 发射器，蹄形磁铁。

六、师生互动活动设计

教师先复习导入，通过实验验证洛仑兹力的存在，然后启发指导学生自己推导公式

。理解洛仑兹力方向的判定方向，注意与点电荷所受电场大小、方向的区别。

七、教学步骤

（一）明确目标（略）

（二）整体感知

本节教学讲述磁场对运动电荷的作用力，首先通过演示实验表明磁场对运动电荷有作用力，然后由通电导线受磁场力 的概念。

（三）重点、难点的学习与目标完成过程

1、理论探索

推导出洛仑兹力的大小和方向，重点掌握洛仑兹力

前面我们学习了磁场对通电导线有力的作用，若导线无电流，安培力为零。由此我们就会想到：磁场对通电导线的安培力可能是作用在大量运动电荷上的力的宏观表现，也就是说磁场对运动电荷可能有力的作用。

2、实验验证

从演示实验中可以观察到：阴极射线（电子流）在磁场中发生偏转，即实验证明了磁场对运动电荷有力的作用，这一力称为洛仑兹力．

3、洛仑兹力的方向

根据左手定则确定安培力方向的办法，迁移到用左手定则判定洛仑兹力的方向，特别要注意四指应指向正电荷的运动方向；若为负电荷，则四指指向运动的反方向，带电粒子在磁场中运动过程中，洛仑兹力方向始终与运动方向垂直．请同学们思考，洛仑兹力会改变带电粒子速度大小吗？讨论：洛仑兹力对带电粒子是否做功？

4、洛仑兹力的大小

根据通电导线所受安培力的大小，结合导体中电流的微观表达式，让学生推导出：当带电粒子垂直于磁场的方向上运动时所受洛仑兹力大小，当带电粒子平行磁场方向运动时，不受洛仑兹力．带电粒子在磁场中运动所受的洛仑兹力的大小和方向都与其运动状态有关．

运动电荷在磁场中受洛仑兹力作用，运动状态会发生变化，其运动方向会发生偏转．高能的宇宙射线的大部分不能射到地球上，就是地磁场对射线中的带电粒子的洛仑兹力改变了其运动方向，对地球上的生物起着保护作用．

（四）思维、扩展

本节课我们学习了洛仑兹力的概念．我们知道带电粒子平行磁场运动或静止时，都不受磁场力的作用，带电粒子垂直磁场运动时，所受洛仑兹力的大小，方向和磁场方向、运动方向互相街．可用左手定则判断（举例练习用左手定则判断洛仑兹力的方向．）

如果粒子运动方向不与磁场方向垂直时，同学们可根据今天所学内容推导出它受的洛仑兹力大小和方向吗？

八、布置作业

1、P152（1）（2）（3）

九、板书设计

四、磁场对运动电荷的作用

一、磁场对运动电荷的作用力——洛仑兹力

二、洛仑兹力的方向——左手定则

三、洛仑兹力的大小

1、若 ∥ 或

2、若 ⊥，四、洛仑兹力的特点

1、洛仑兹力对运动电荷不做功，不会改变电荷运动的速率。

2、洛仑兹力的大小和方向都与带电粒子运动状态有关

《磁场对运动电荷的作用力》教学设计

安徽省砀山中学物理组 周分工

一、教学目标

（一）知识与技能

1．知道什么是洛仑兹力，会用左手定则判定洛仑兹力方向，会计算洛伦兹力大小。

2．由安培力大小推导运动电荷所受的洛仑兹力大小，培养学生的迁移能力。

（二）过程与方法

1．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，使学生对安培力和洛伦兹力有统一认识。

2．通过复习安培力大小，电流微观表达式，理论推导洛伦兹力大小，让学生意识到安培力是洛伦兹力的宏观表现。

3．通过思考讨论的方式认识洛伦兹力的作用效果。

（三）情感态度与价值观

1．通过实验探究培养学生科学分析的习惯，即“假设──推理──实验验证”。

2．从安培力的角度研究洛伦兹力的方向、大小，使其学生建立宏观、微观的概念，感受物理规律的统一美。

二、教学重点、难点：洛伦滋力的大小和方向

三、教具：高压感应圈，阴极射线管，条形磁铁等

四、教学过程

1．习题导入

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）

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。

3．洛伦兹力方向的判断

回忆安培力方向判断方法──左手定则内容，结合习题结论：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，引导学生猜测：洛伦兹力方向也可用左手定则判断。磁感线垂直穿过左手心，四指指向正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向，拇指指应为洛伦兹力方向

实验验证：如图4，让条形磁铁的N极正对电子束，观察电子偏转方向，与用左手定则判断的结果一致；如图5，让S极正对电子束，重复验证。

图4 图5

总结归纳：洛伦兹力方向由左手定则判定。磁感线垂直穿过左手心，四指指向正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向，那么拇指的指向就是洛伦兹力的方向。

尝试应用：试判断图6中带电粒子刚进入磁场时所受洛伦兹力的方向

4．洛伦兹力大小的计算

图6

如图7，大量电荷定向移动形成电流，把电流垂直放入磁场中，每一个运动电荷都要受到洛伦兹力，这些洛伦兹力的集体（宏观）表现就是安培力。

引导学生回答下列问题：

（1）若图7中的一段导线内有（（2）若图7中导线长设为，电流设为，磁感应强度为（（3）每个自由电荷的电量为，图7中的总电量

为多少？（）），导线所受安培力多大？）

个自由电荷，则安培力与洛伦兹大小有什么关系？

电荷定向移动的速率为，这些电量全部从

通过，用时多少？（）

电流如何表达？（师：根据上述条件，能否推导出

生：

师：上述推导中与）的计算式？

在方向有什么要求？

生：电荷运动方向应当与磁场方向垂直。

总结：当电荷运动方向与磁场垂直时：、练习2．电子的速率、，上述各物理量的单位分别为：、,沿着与磁场垂直的方向射入的匀强磁场中，它受到的洛伦兹力是多大？电子的质量，它受到的重力是多大？，通过此题一方面让学生熟悉洛伦兹力的公式，另一方面让学体会分析演示实验时，重力可以忽略的原因。

师：当电荷的运动方向与磁场方向平行时，是否受洛伦兹力呢？

生：不受，因为前节已证明当通电导体和磁场平行时，磁场对导体没有作用力。

总结：当电荷运动方向与磁场方向平行时，受到的洛仑兹力等于零；当电荷运动方向与磁场方向垂直时，受到的洛仑兹力

思考讨论：当电荷运动方向与磁场方向成角时，受到的洛伦兹力多大？（提示：分解速度或磁感应强度）

5．洛伦兹力作用效果

讨论：洛伦兹力方向与电荷运动方向有何关系？

洛伦兹是否对电荷做功？

洛伦兹力对电荷速度大小、方向有何影响？

6．结课，布置作业。