視頻標簽：磁場對運動,電荷的作用

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視頻課題：人教版高中物理選修1-1第二章2.4磁場對運動電荷的作用-浙江省優課

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2.4 磁場對運動電荷的作用教案 
一、教材目標 （1）知識與技能 
1、知道什么是洛倫茲力； 
2、會利用左手定則判斷洛倫茲力的方向； 3、知道洛倫茲力對電荷不做功。 （2）過程與方法 
通過洛倫茲力大小的推導過程進一步培養學生的分析推理能力。 （3）情感態度與價值觀 
通過本節課的學習，讓學生體會科學研究的基本方法：推理—假設—實驗驗證。 二、教學重難點 
重點：利用左手定則判斷洛倫茲力的方向，洛倫茲力大小的計算。 難點：理解洛倫茲力對電荷不做功。 三、教學方法 
實驗觀察法、講解法 四、教學用具 
多媒體課件、視頻演示、洛倫茲力演示儀 五、教學過程 （一）知識回顧 
判斷下圖安培力的方向 
    
若已知上圖中：B=4.0×10-2 T，導線長L=10 cm，I=1 A。求：通電導線所受的安培力大小？ （二）問題導入 
思考：電流是如何形成的？ 電流是電荷的定向運動形成的，而磁場對電流（通電導線）有力的作用，由此你會想到了什么？ 猜想：磁場可能對運動電荷有力的作用。 （三）實驗驗證 
實驗：用陰極射線管研究磁場對運動電荷的作用。 （視頻觀看） 
在真空玻璃管內安裝一個陰極、一個陽極.陰極接高電壓的負極、陽極接正極.陰極能夠發射電子,電子束在兩極之間的電場力的作用下從陰極飛向陽極.這個管子叫做電子射線管.為了顯示電子束運動的情況,管內裝有長條形的熒光屏,屏上的物質受到電子的撞擊時能夠發光。 
結論：當電子射線管的周圍不存在磁場時，電子的運動軌跡是直線。 
當電子射線管的周圍存在磁場時，電子的運動軌跡是曲線。 所以，磁場對運動電荷有力的作用。 得出洛倫茲力的概念。 
洛倫茲力：磁場對運動電荷有力的作用，這個力叫做洛侖茲力。 
 
                    
             
                    
                            簡單介紹科學家洛倫茲： 
 
洛倫茲，荷蘭物理學家，首先提出磁場對運動電荷有作用力的觀點。 洛倫茲創立了經典電子論，提出了洛倫茲變換公式，1902年與其學生塞曼共同獲得諾貝爾物理學獎。為紀念洛倫茲的卓著功勛，荷蘭政府決定從1945年起，把他的生日定為“洛倫茲節”。  
（四）洛倫茲力的的大小和方向 
思考：洛侖茲力F洛的方向如何確定？ 猜想：能不能用左手定則來判定？ 推理：我們曾經用左手定則判定安培力的方向．大量定向移動電荷所受洛倫茲力宏觀表現為安培力，因此，可以用左手定則判定洛倫茲力的方向。 驗證：嘗試不同方向的磁場對電子束的不同影響，判斷運動的電子束在各種方向的磁場中的受力方向。    
觀看視頻：磁場對運動電荷的作用 
得出實驗結論，洛倫茲力的方向可以用左手定則確定。 
左手定則：伸開左手，使大拇指和其余四指垂直且處于同一平面內，把手放入磁場中，讓磁感線垂直穿過手心，若四指指向正電荷運動的方向，那么拇指所指的方向就使正電荷所受洛倫茲力的方向。  
問：洛侖茲力F洛的大小與什么有關？ 請大家猜一猜？ 問題推導： 
設有一段長為L，橫截面積為S的直導線，單位體積內的自由電荷數為n，每個自由電荷的電荷量為q，自由電荷定向移動的速率為v.這段通電導線垂直磁場方向放入磁感應強度為B的勻強磁場中，求洛倫茲力 (1) 通電導線中的電流 
nqvSI 
(2)通電導線所受的安培力 
L
nqvSB)(BILF安 
(3)這段導線內的自由電荷數 
nSLN 
(4)每個電荷所受的洛倫茲力 
qvB
nSLL
nqvSF)(BNF安洛 
當速度V的方向與磁感應強度B的方向平行時：F＝0 
課堂練習鞏固 
思考：洛侖茲力有什么特點呢？ 
洛侖茲力F的方向總跟運動電荷的速度v的方向垂直。 
洛侖茲力只能改變電荷運動的速度方向，不能改變速度的大小。 洛侖茲力對在磁場中運動的電荷不做功。 
v
v
vv
 
                    
             
                    
                            問題：如果帶電粒子射入勻強磁場時，初速度跟磁場方向垂直（如圖所示），粒子在洛侖茲力的作用下將做什么運動？ 
實驗裝置演示洛倫茲力的大小和方向。 
它由一個球形電子射線管和一組線圈組成。通過改變電子槍兩極間的電壓可以改變電子的速度；通過改變線圈中電流的強弱可以改變磁感應強度的大小。     （五）應用：顯像管的工作原理 閱讀課本內容。思考討論以下問題： 1、電子束是怎樣實現偏轉的？ 2、如圖所示  
（1）要是電子打在A點，偏轉磁場應該沿什么方向？ （2）要是電子打在B點，偏轉磁場應該沿什么方向？ 
（3）要是電子束打在熒光屏上的位置由中心O逐漸向A點移動，偏轉磁場應該怎樣變化？ 課后練習布置。 六、板書設計 
2.4 磁場對運動電荷的作用 
1、洛倫茲力：磁場對運動電荷的作用 方向：左手定則 
大小：F=qvB（v垂直于B） 2、洛倫茲力對電荷不做功 3、電視顯像管的工作原理 七、教學反思 
思考和討論部分可以讓學生分組討論，讓不同層次的學生對知識都有深刻的感受，最后通過交流發言得出結論。

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