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P116117三个问题。
(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:FI,FB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:Inqsv
所受到的安培力:FBILBnqsvL
运动电荷的总数:NnsL F单个运动电荷所受到的作用力:fNqvB
洛伦兹力的大小:
讨论:当vB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FBIL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:qEqvB vE
B (只与电场强度和磁感应强度有关) 解得
作业:课本P120 1、2
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P116117三个问题。
(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:FI,FB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:Inqsv
所受到的安培力:FBILBnqsvL
运动电荷的总数:NnsL F单个运动电荷所受到的作用力:fNqvB
洛伦兹力的大小:
讨论:当vB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FBIL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:qEqvB vE
B (只与电场强度和磁感应强度有关) 解得
作业:课本P120 1、2