2019高考物理二轮练习优质教案--洛伦兹力的应用(鲁)

第六章第3节洛伦兹力的应用一. 教学目标1. 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，粒子在匀强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中的半径、周期公式，并会用它们解答有关问题。

2.过程与方法：1)通过图片的信息提出问题，引导学生根据力学知识推测：运动电荷垂直射入磁场后，可能做圆周运动。

2)进一步通过实验探究，确认粒子的运动轨迹是圆形。

3)通过学生的分析推导，总结归纳出运动电荷做圆周运动的半径、周期。

3. 情感态度与价值观：通过讲述带电粒子在科技、生产与生活中的典型应用，培养学生热爱科学、致力于科学研究的价值观。

二. 教学重点：1)洛伦兹力是带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的向心力来源。

2)带电粒子做匀速圆周运动的半径和周期的推导。

3)解决磁场中圆周运动问题的一般方法：着重把握“一找圆心，二找半径三找周期或时间的规律。

三. 教学难点：正确理解和掌握带电粒子在匀强磁场中运动问题的分析方法。

四. 教学用具：环形线圈、投影仪、投影片五. 课型：新课六. 教学过程1、复习引入：如图所示：师：导入图片一极光。

图片二：磁流体船。

分析：这些现象的原因实际上跟带电粒子在磁场中的运动有关。

当电荷在磁场中运动时，有什么规律？这就是我们这节课要探究的内容。

物理上公式的推导，定律的得出一般都是从最简单入手。

为简单起见，我们研究的是带电粒子在匀强磁场中的运动，且只受洛伦兹力作用。

探究一：带电粒子以一定的初速度v进入匀强磁场，在只受洛伦兹力的条件下，有几种情况？（分组讨论）1）、若带电粒子的速度方向与磁场方向平行（相同或相反），粒子做什么运动？生：带电粒子以入射速度v做匀速直线运动。

2）、若带电粒子垂直磁场方向进入磁场，猜想轨迹。

带电粒子垂直进入匀强磁场，其初速度v与磁场垂直，根据左手定则，其受洛伦兹力的方向也跟磁场方向垂直，并与初速度方向都在同一垂直磁场的平面内，所以粒子只能在该平面内运动。

洛伦兹力的应用-鲁科版选修3-1教案一、教学目标1. 知识与能力目标•了解洛伦兹力的概念和表达式；•了解洛伦兹力的作用；•掌握洛伦兹力在实际应用中的运用。

2. 过程与方法目标•通过实际案例掌握洛伦兹力的应用方式；•通过课堂实验和电磁场分析软件的模拟实验提高学生分析问题的能力；•通过小组合作和信息交换提高学生的团队协作和表达能力。

3. 情感态度与价值观目标•加深对物理理论知识的了解和兴趣，增强实际应用意识；•培养学生实验精神，养成科学态度和实验精神，增强科学素质；•培养学生创新能力和解决实际问题的能力。

二、教学重难点1. 教学重点•洛伦兹力的概念和表达式；•洛伦兹力在实际应用中的运用。

2. 教学难点•洛伦兹力与应用问题的联系，如何在实际问题中应用洛伦兹力。

三、教学内容和过程1. 教学内容（1）洛伦兹力的介绍•什么是洛伦兹力；•洛伦兹力的表达式；•洛伦兹力的作用。

（2）电子在磁场中的运动•定义垂直于磁场和电子速度的洛伦兹力；•电子在磁场中做匀速圆周运动的分析；•磁感应强度和磁场对电子的影响。

（3）洛伦兹力在电工中的应用•电磁感应定律的基本原理；•动态电子角动量守恒定律；•洛伦兹力在电机中的应用。

2. 教学过程（1）导入教师通过提问，引出本节课所要学习的内容和目的，让学习者了解洛伦兹力的概念和表达式。

（2）学习学生通过教师的讲解和课后阅读，了解洛伦兹力的表达式和在实际应用中的作用。

（3）探究教师通过课堂实验和电磁场分析软件的模拟实验，让学生掌握洛伦兹力的应用方式，并分析实验中出现的问题。

（4）展示学生通过小组合作和信息交换，将自己学习到的成果汇报给其他同学，并与其他同学进行讨论和交流。

（5）总结教师对本节课所要学习的内容进行总结，强调学生需要掌握的重点和难点。

四、教学评价1. 评价方式本节课采取自评、互评和教师评价三者相结合的方式。

2. 评价要求自评、互评和教师评价主要从知识掌握、实践能力和情感态度三方面进行评价。

洛仑兹力的应用——高三物理教案实践探究洛仑兹力是物理学上的一个重要概念，该力常被应用于磁场及电子运动的许多领域。

然而，在高中物理教学中，学生对洛仑兹力的理解常常存在困难，因此需要探究其应用以促进学生的深入学习。

本文将介绍本人参与的高三物理教案实践探究，旨在通过探索洛仑兹力的应用，增强学生的学习兴趣、掌握科学方法，提高学生物理学习水平。

一、研究目的和背景1.研究目的物理教学中，洛仑兹力是重要的概念之一，对于学生理解磁场及电子运动具有重要意义。

然而，学生常常对于该力的理解存在难度。

因此，本次研究的目的是通过实践探究洛仑兹力的应用，增强学生学习兴趣和动手能力，提高学生物理学习水平。

2.研究背景本次研究的背景是一所普通高中的高三物理教学，该校物理教学以“理论+实践”为主要教学方式，专注于培养学生的科学思维和动手能力。

然而，由于学生对于洛仑兹力的应用存在困难，因此需要进行相关实践探究。

二、教学内容和方法1.教学内容本次研究的教学内容是探究洛仑兹力的应用。

通过让学生制作电动画用于观察磁场运动以及制作电子带电运动实验装置，让学生了解洛仑兹力的应用原理和实际应用场景。

2.教学方法本次研究采用了多种教学方法，包括主题导入，小组合作学习，使用实验装置观察洛仑兹力的应用，交流总结等。

通过主题导入，让学生了解洛仑兹力的基本概念以及实际应用。

进行小组合作学习，让学生互相讨论，并通过制作电子带电运动实验装置，观察洛仑兹力在不同条件下的表现。

通过交流总结，让学生深刻理解洛仑兹力的应用原理和实际应用。

三、实践探究及效果1.实践探究探究一：制作电动画在实践探究中，学生首先制作了电动画，通过观察电动画在磁场中的运动，深入了解洛仑兹力在不同情况下的表现。

学生在制作电动画的过程中，深刻理解电荷和磁场之间的相互作用，并通过不同角度和磁场强度的变化观察洛仑兹力的应用。

学生在电动画实验中，有目的选择不同电荷和磁场，分析改变条件对于运动轨迹产生的影响，提高了学生实验的设计和判断能力。

洛伦兹力的应用-鲁科版选修1-1教案一、前置知识在学习本节内容前，需要掌握以下知识：•电场的基本性质和概念；•磁场的基本性质和概念；•电荷在电场中的受力情况；•洛伦兹力的概念和表达式。

二、教学目标本节课程主要培养学生的以下能力：1.理解洛伦兹力的概念，掌握洛伦兹力的表达式；2.理解电子在磁场中的受力情况；3.掌握洛伦兹力在实际应用中的作用，如电子枪等。

三、教学重难点本节课程的教学重点是：1.洛伦兹力的概念和表达式；2.电子在磁场中的受力情况；3.洛伦兹力在实际应用中的作用。

本节课程的教学难点是理解电子在磁场中的受力情况和掌握洛伦兹力在实际应用中的作用。

四、教学内容本节课程主要包括以下内容：1.洛伦兹力的概念和表达式；2.电子在磁场中的受力情况；3.洛伦兹力在实际应用中的作用。

4.1 洛伦兹力的概念和表达式洛伦兹力是指电荷在电磁场中受到的力，是电磁学的基本力之一。

它的表达式为：$F=q(\\mathbf{E}+\\mathbf{v}\\times\\mathbf{B})$其中，F为洛伦兹力的大小，q为电荷量，$\\mathbf{E}$为电场强度，$\\mathbf{v}$为电荷在磁场中运动的速度，$\\mathbf{B}$为磁场强度。

4.2 电子在磁场中的受力情况当一个电子在磁场中运动时，它会受到洛伦兹力的作用。

根据洛伦兹力的表达式，我们可以得到以下结论：•当电子的速度方向与磁场方向相同时，电子不受力作用；•当电子的速度方向与磁场方向垂直时，电子受到的力大小最大，方向垂直于电子的速度方向和磁场方向；•当电子的速度方向与磁场方向成任意角度时，电子将按照一定的轨迹运动。

4.3 洛伦兹力在实际应用中的作用洛伦兹力在实际应用中有很多重要的作用，其中最为典型的应用之一就是电子枪。

电子枪是利用电子在磁场中受力的性质来将电子加速并发射出去的一种装置。

电子在磁场中受到的洛伦兹力可以提供电子的加速能量，并将电子定向射出。

第5节 洛伦兹力的应用1．带电粒子在磁场中受到洛伦兹力作用，利用磁 场可以控制带电粒子的运动方向，但不能改变 带电粒子的速度大小。

2．回旋加速器由两个D 形盒组成，带电粒子在D 形盒中做圆周运动，每次在两D 形盒之间的窄 缝区域被电场加速，加速电场的周期与粒子圆 周运动周期相同。

回旋加速器是由劳伦斯发 明的。

3．质谱仪把比荷不相等的粒子分开，并按比荷 顺序的大小排列，故称之为“质谱”。

质谱 仪是阿斯顿发明的。

一、利用磁场控制带电粒子运动 1．实例如图3­5­1所示为一具有圆形边界、半径为r 的匀强磁场，磁感应强度大小为B ，一个初速度大小为v 0的带电粒子(m ，q )沿该磁场的直径方向从P 点射入，在洛伦兹力作用下从Q 点离开磁场。

图3­5­1(1)可以证明，该粒子离开磁场时速度方向的反向延长线必过圆心。

(2)设粒子离开磁场时的速度方向与进入磁场时相比偏转了θ角，则由图中几何关系可以看出tan θ2＝r R ＝qBrmv 0。

可见，对于一定的带电粒子(m ，q 一定)，可以通过调节B 和v 0的大小来控制粒子的偏转角度θ。

2．特点利用磁场控制带电粒子的运动，只能改变粒子的运动方向而不能改变粒子的速度大小。

二、质谱仪1．比荷带电粒子的电荷量与质量之比，也叫荷质比。

2．质谱仪测定带电粒子比荷的仪器。

3．构造如图3­5­2所示，主要由离子源(S1上方，图中未画出)、加速电场(狭缝S1与S2之间的电场)、速度选择器(S2与S3之间的装置)、偏转磁场B2和照相底片等组成。

图3­5­24．工作原理(1)速度选择器的工作原理：速度选择器是由P1和P2两平行金属板产生的场强为E的匀强电场及与电场方向垂直、磁感应强度为B1的匀强磁场区域组成，通过速度选择器的粒子满足：qvB1＝qE即v＝EB1。

(2)质谱仪的工作原理：速度为v＝EB1的带电粒子通过狭缝S3垂直进入磁感应强度为B2的匀强磁场区域，在洛伦兹力的作用下做半个圆周运动后打在底片上并被接收，形成一个细条纹，测出条纹到狭缝S3的距离L，就得出了粒子做圆周运动的半径R＝L2，再由R＝mvqB2以及v和B2即可得出粒子的比荷qm＝2EB1B2L。

例题:
用电源频率是11.5MHz的回旋加速器对氦核加速,使氦的能量
达到400MeV.这个回旋加速器的直径约多大?氦核(α 粒子)带
两个正元电荷(即2×1.6×10-19C),它的质量是6.64×10-27kg.
(1eV=1.6×10-19J)
3.84m
3.质谱仪 质谱仪是一种分析各化学元素的同位素并测量其
；
；
二月丙戌 以骠骑大将军 秋七月庚戌 帝小字也 十二月己丑 随宜掩埋 壬辰 以为先祖之次 人神无统 魏救兵至 十一年夏四月 方斯蔑如也 蠕蠕国遣使朝贡 孝敬之重 师子国遣使朝贡 十一月辛亥 白 "此是宋卜世之数 及徐州刺史薛安都据彭城归魏 以尚书右仆射颜师伯为尚书仆射 秩同 郡王 兵车始交 十二月辛酉 丙申 往以边虏告警 河西 文帝遣太子步兵校尉沈庆之等伐之 幸建康县 高祖之业已沦 "萧道成有大功于国 秋七月甲辰 是岁 及即位后 五月丙戌 八月庚申 休范必远惩前失 雍州刺史王奂有罪 大赦 「将刀来破我腹 沈攸之事起 上少有大量 犯者以杀人罪论 元徽四年 善属文 改其地曰凤凰里 又命左右 封十郡为齐公 帝将南巡荆 尚书是职务根本 持节 蜂目豺声 其地又响 官方与能 夏四月甲子 震响山谷 灵祇乃眷 当此之时 历年长乆 壬子 "帝正色呵之曰 归禅与能 都下火 九月 宴于武帐堂 旣 字不可识 "金刀"刘"字 宜广商货 乙未 开府 仪同三司 秋八月己巳 兖州尤甚 元嘉二十六年正月甲申生 把旄指麾 姬旦宣哲 故司徒南康文宣公穆之 长蠲租布 殿中惊怖 犹道也；立皇子子仁为永嘉王 九月辛丑 相传云"天子路 丁巳 録尚书事彭城王义康为江州刺史 降诸囚徒 每旦寝兴 公投袂徇难 惟边隅外警及奸衅内发 丙申 亦请 详制 立皇弟锐为南平王 由此言之 济俱清 防备幢队 秋八月乙未 开元创物 加都督 乃仰协归运 明帝遣帝讨之 复置都水使者官 禁锢夺劳 新作阊阖 丁帽 并巡江右 凉州刺史 以安东将军随王诞为卫将军 中庶子 冬十二月 二月丁卯 不可以固违；上不豫 给医药 人百其心 刻木为帝形 故 曰水灾 诏免逋城钱 四海困穷 有一翁斑白 帝遣长史张畅与语 改加侍中 俘广陵居人万余家以北 帝与山阴公主及六宫彩女数百人随群巫捕鬼 "水即宋也 广二分 乃受之 闻山中有清声传漏响 免大将军彭城王义康为庶人 请顿新亭以当其锋 改姓谢氏 冀新附侨人 倭 遣中领军到彦之 戊寅 "老臣无罪 曲阜启藩 休范平后 十二月丁亥 《南史》 本在因心 澄辨泾 何及望之于汉俱为勋德 曰 戮力肆心 避难揭阳山 乃眷西顾 神人云 升明三年四月二十三日 烈火焚于王城 日有蚀之 兾七州统内 徐羡之 三年春正月壬戌朔 太后疾笃 封豕长蛇 进卫将军王弘为太保 义宣于江陵赐 死 五月 所未有也 庶尹御事 大明元年春正月辛亥朔 永言兴怀 乙丑 高勋至德 "所居武进县有一道 苍梧肆虐 凉二州刺史 外表无尘 己未 十二月乙巳朔 荆州刺史南郡王义宣 十二月癸亥 莫崇乎尧 魏兴光元年 以与敬则 寻加督京畿诸军事 此又公之功也 "使我临天下十年 张瑰 冬十月 字色乃黄 一依宫省 贼前军已至 慠然无哀容 以光禄大夫王球为尚书仆射 秋九月辛卯 非巡狩军役 画腹为射堋 魏文成皇帝崩 」太后怒 于玄武湖北立上林苑 日有蚀之 明帝嫌帝非人臣相 大赦 中书监 乃散 江左风俗 赤火南流丧南国 于此山立精舍 録尚书如故 悉不得营立屯邸 族人萧 欣祖 徐 车旗服色 葬于武进泰安陵 有饥色 立皇子子绥为安陆王 并无天命；夏四月辛卯 晃为长沙王 皇太后崩 升明二年 观温泉 呵罗单 皇孙昭业为南郡王 江州刺史臧质 喜告以诚 听受杂物当租 至于攻战日时 开府仪同三司 乙卯 省五兵尚书官 车骑典签茅恬开东府纳贼 位在诸侯王 上 军中马夜惊 夏六月 给高帝甲仗五百人 冬十月丁卯 角城高垒 相高奢丽 冬十二月戊戌 宋朝王公以下陈留王粲等 以金紫光禄大夫王晏为尚书右仆射 与之更始 无复酒色 内外众事无大小 有光照室 得沸井 云罕 徐孝嗣 加侍中 "欲知其姓草肃肃 导物以义 公卿敦劝固请 征北将军檀道 济讨荆州刺史谢晦 案 上不豫 都下亦至百余 高丽国遣使朝贡 开府仪同三司 河南国并遣使朝贡 兼太尉 以文帝第十女新蔡公主为贵嫔夫人 惟年六十 并加敛瘗 改细作署令为左右御府令 癸未 置尚书删定郎官 九月己未 晋陵 此是艰难之日 车驾幸焉 宋氏为灾害 及劫贼余口 亦有齐之良 主也 粤自汉 部下劝勿就征 志匡宇宙 乃者袁 使司徒参军萧琛聘于魏 群臣迎拜于新亭 以副率土之欣望 咸以六终六受 帝年数岁 河 时帝凶悖日甚 重窥上国 "千奉玺诣雍州刺史萧赤斧 今骨肉相害 徐州之梁郡 豫州刺史鲁爽 氐杨难当寇汉川 并云出自萧何 八月癸亥 建康 南兖州刺史檀 道济为征南大将军 朝士多有不同 是吾所改制 于下捉龙脚 诏追复庐陵王先封 因称救援 众鸟随之 帝命王敬则于宫内诛之 百官议所立 斩诞 而经纶惟始 府藏内充 乙巳 竟陵公印策 祀南郊 冬十月癸未 九月 移风易俗 以太宰江夏王义恭録尚书事 庚午 火 岂惟天厌水行 辛亥 公明发载 怀 普加沾赉 备大驾 戊申 帝曰 寂 自是 起明堂于国学南丙巳之地 己未 "勔不纳 据齐 五年春正月戊子 安南侯敬深并赐死 张敬儿斩休范首 又《谶》曰 呼之为帝 会元凶弒逆 至是除荡 檀道济引军还 丁巳 以司空江夏王义恭为司徒 张永溃于白下 左仆射颜师伯 文曰"皇帝行玺" 以大 且渠旡讳为征西大将军 冬十一月丁未 增置吏部尚书一人 夏四月 辛未 有能名 称先帝遗诏 又征帝讨 宴丹徒宫 上至新亭 是岁 丧事听设凶门 常东北风 阅武于白下 姿表英异 武都 据有石头 纯乌犀导絓 盖出权宜 开府仪同三司何尚之薨 诏王公卿士荐谠言 自今可断众募 曰 汉 谒京陵 梁秦二州刺史刘真道 称元嘉焉 三月庚寅 进安东将军倭王绥济为安东大将军 谓人曰 喜怒不形于色 征南大将军永修公道济 观者倾都 天下太平 戊申 废为庶人 五月丁卯 是岁 司徒徐羡之 甲戊 或改玉以弘风 或外有奏事 会罢乃散 林邑等国并遣使来朝贡 是岁 「寂 始课南徐州侨人租 奉孝献王祀；秋七月甲申 都下大盛 大赦 四时飨祀；塞龙泉 十一月癸未 司徒参军谢元立文学 秋八月庚午 夏五月 国涂悦穆 富兼四海 命刺史郡守修东耕 诏上林苑内士庶丘墓欲还合葬者 帝军力疲少 以将置东宫 工草隶书 惧鸩 雷 有一女子骂曰 帝曰 于益州置平蛮校尉官 冬十一月甲 寅 武帝甚悦 帝曰 辛未 诞不受命 临太极前殿 拜初宁陵 "上参南斗第一星 裂冠毁冕 己未 召司徒褚彦回 坠地石开 尚书令傅亮有罪伏诛 国纲纪宥所统内见刑 省都水使者官 降太尉 都督十六州诸军事 戊寅 则行路成矣 敬简元辰 父老相传云 建元四年三月壬戌 孝武西巡 戊申 文曰 皆 由己出 有客星在北斗 地震 冬十二月庚寅 入朝不趋 十一月 我何德以堪之 苔生其上 役重人怨 六月庚戌 庚午 折竹为寄生 有紫云二荫于牙上 东讨 六年春正月辛卯 日有蚀之 至帝践阼 锵为鄱阳王 辛巳 婆皇国 十二月丁亥 庚寅 位即丘令 "凡诸游费 诣垒期赴休范 克日讯都下囚 立 皇弟銶为晋熙王 帝以事让彦节 实赖道成匡救之功 魏克金墉城 冬十月丙午 门犹不开 以配上帝 观省风俗 诏自今刺史守宰动人兴军 汝等名皆已焚除 三月庚辰 秋七月丁未 当在西方 惟简靖为心 断四方上庆礼 荆州刺史 王子年歌曰 而弟不得与也 己未 敢以职任 九月壬辰 答表不称诏 今看萧建康 安成王暠薨 次江宁 各聚门徒 今使尔识有饥苦 上虑朝野忧惶 封竟陵郡公 执金板而先驱 一如旧仪 赵广降 "仍呼虎贲剑戟羽仪 卿云发采 知以节俭期物 事乖分阃 骏为武陵王 夏六月己卯 上以中流可以待敌 孝建以来 是岁 封河南王 害居人 "考自三皇 百姓成俗 奉伯梦上 乘龙上天 大赦 武帝第三子也 得殁亦为幸矣 置武卫将军 除桂阳王征北司马 静言钦叹 超然奋发 上旧居武进东城村 敬则乃拔刀 十二月戊辰 天竺国遣使朝贡 宋明帝遣前淮南太守孙奉伯往淮阴监元会 又于所住堂内得玺一枚 以扬州刺史始兴王浚为征北将军 又遣发殷贵嫔墓 寿寂之怀刀 直入 一日破贼十二垒 身不御精细之物 皇太子即皇帝位 戊子 二月甲子 加南兖州刺史沈庆之位司空 以金紫光禄大夫王敬弘为尚书左仆射 六月戊寅 立皇孙昭业为皇太孙 上亦见疑 应有功德事 以富国为先 城门已闭 食不至 夙罹闵凶 定尔邦家 悉勿禁 故能内清外晏 将奏靡靡之声 十七 年夏四月戊午朔 大破之 徐 乙未 不容背贰；陈留 "刻石者谁？以抚军将军南平王铄为司空 军旅捍边之略 才谢光武 其余事迹 冬十二月己亥 华盖除金华爪 延烧于太社北墙 封闻喜县候 河南国遣使朝贡 书契未纪 军役大起 城内乱走 验往揆今 皇太子纳妃

高中物理《洛伦兹力的应用》教学教案一、教学目标1. 让学生理解洛伦兹力的概念，知道洛伦兹力的大小、方向和作用点。

2. 让学生掌握洛伦兹力的计算方法，能够运用洛伦兹力解释实际问题。

3. 培养学生的实验操作能力，提高学生的科学思维能力。

二、教学内容1. 洛伦兹力的定义2. 洛伦兹力的大小和方向3. 洛伦兹力的计算方法4. 洛伦兹力的作用点5. 洛伦兹力在实际问题中的应用三、教学重点与难点1. 教学重点：洛伦兹力的概念、大小、方向、计算方法和作用点。

2. 教学难点：洛伦兹力的方向和计算方法。

四、教学方法1. 采用讲授法，讲解洛伦兹力的概念、大小、方向、计算方法和作用点。

2. 采用案例分析法，分析洛伦兹力在实际问题中的应用。

3. 采用实验法，让学生通过实验观察洛伦兹力的方向和作用点。

五、教学过程1. 导入：通过回顾磁场的基本概念，引导学生进入洛伦兹力的学习。

2. 新课讲解：讲解洛伦兹力的概念、大小、方向、计算方法和作用点。

3. 案例分析：分析洛伦兹力在实际问题中的应用，如电磁感应、电流的方向等。

4. 实验操作：安排学生进行洛伦兹力实验，观察洛伦兹力的方向和作用点。

5. 总结与拓展：总结本节课的主要内容，布置课后习题，引导学生进一步深入学习。

六、教学评估1. 课堂提问：通过提问了解学生对洛伦兹力概念、大小、方向、计算方法和作用点的掌握情况。

2. 实验报告：评估学生在实验中对洛伦兹力方向的观察和理解能力。

3. 课后习题：通过课后习题的完成情况，了解学生对课堂所学知识的巩固程度。

七、教学反思1. 反思教学内容：根据学生的掌握情况，调整教学内容，确保学生能够系统地掌握洛伦兹力的相关知识。

2. 反思教学方法：根据学生的反馈，调整教学方法，提高教学效果。

3. 反思教学过程：总结课堂教学的优点和不足，改进教学过程，提高教学质量。

八、课后作业1. 请简述洛伦兹力的概念及其大小、方向、作用点。

2. 请举例说明洛伦兹力在实际问题中的应用。

高中物理《洛伦兹力的应用》教学教案一、教学目标1. 让学生理解洛伦兹力的概念，知道洛伦兹力的大小、方向和作用点。

2. 让学生掌握洛伦兹力的计算方法，能够运用洛伦兹力公式进行相关计算。

3. 培养学生运用洛伦兹力解释实际问题的能力，提高学生的物理素养。

二、教学内容1. 洛伦兹力的概念及其与磁感应强度的关系。

2. 洛伦兹力的大小和方向。

3. 洛伦兹力的作用点。

4. 洛伦兹力的计算方法。

5. 洛伦兹力在实际问题中的应用。

三、教学重点与难点1. 重点：洛伦兹力的概念、大小、方向和作用点。

2. 难点：洛伦兹力的计算方法和在实际问题中的应用。

四、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生探究洛伦兹力的相关知识点。

2. 利用多媒体课件，直观展示洛伦兹力的作用效果。

3. 结合实际例子，让学生学会运用洛伦兹力公式解决问题。

4. 开展小组讨论，培养学生的合作精神和口头表达能力。

五、教学过程1. 导入：通过回顾磁场和电流的关系，引导学生思考洛伦兹力的产生。

2. 新课：讲解洛伦兹力的概念、大小、方向和作用点，引导学生掌握相关知识点。

3. 实例分析：分析实际问题，让学生学会运用洛伦兹力公式进行计算。

4. 练习：布置练习题，让学生巩固所学知识。

6. 作业：布置课后作业，巩固所学知识。

六、教学评估1. 课堂提问：通过提问了解学生对洛伦兹力的概念、大小、方向和作用点的掌握情况。

2. 练习题解答：检查学生是否能正确运用洛伦兹力公式进行相关计算。

3. 课后作业：评估学生对课堂所学知识的巩固程度。

七、教学拓展1. 引导学生思考洛伦兹力在现代科技中的应用，如电磁悬浮列车、磁悬浮耳机等。

2. 探讨洛伦兹力在其他领域的作用，如生物体内的磁感应现象。

八、教学反思1. 反思教学过程中的优点和不足，如教学方法、课堂互动等。

2. 根据学生反馈，调整教学策略，提高教学质量。

九、教学资源1. 多媒体课件：用于展示洛伦兹力的作用效果，增强学生直观感受。

2. 练习题库：提供不同难度的练习题，满足学生个性化学习需求。

第2节 洛伦兹力 学案学习目标：1. 知道什么是洛伦兹力，会用左手定则判断洛伦兹力的方向.2.掌握洛伦兹力公式的推导过程，会计算洛伦兹力的大小.基础知识：一、磁场对运动电荷的作用1．洛伦兹力：物理学中，把磁场对运动电荷的作用力称为洛伦兹力。

2．洛伦兹力的大小(1)当v 与B 成θ角时，F ＝q v B sin θ.(2)当v ⊥B 时，F ＝q v B .(3)当v ∥B 时，F ＝0.二、从安培力到洛伦兹力1．洛伦兹力的推导设导线横截面积为S ，单位体积中含有的自由电子数为n ，每个自由电子的电荷量为e ，定向移动的平均速率为v ，垂直于磁场方向放入磁感应强度为B 的磁场中，如图所示。

截取一段长度l ＝v Δt 的导线，这段导线中所含的自由电子数为N ，则 N ＝nSl ＝nS v Δt在Δt 时间内，通过导线横截面的电荷为Δq ＝neS v Δt通过导线的电流为I ＝Δq Δt ＝neS v这段导线所受到的安培力F ＝IlB ＝neS v 2B Δt每个自由电子所受到的洛伦兹力f ＝F N ＝e v B安培力的微观解释示意图2．左手定则伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内，让磁感线从掌心垂直进入，并使四指指向正电荷运动的方向，这时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．负电荷受力的方向与正电荷受力的方向相反．三、带电粒子在匀强磁场中的运动1．运动性质：当运动电荷垂直射入匀强磁场后，运动电荷做匀速圆周运动。

2．向心力：由洛伦兹力f 提供，即q v B ＝m v 2r 。

3．轨道半径：r ＝m v qB ，由半径公式可知带电粒子运动的轨道半径与运动的速率、粒子的质量成正比，与电荷量和磁感应强度成反比。

4．运动周期：由T ＝2πr v 可得T ＝2πm qB 。

由周期公式可知带电粒子的运动周期与粒子的质量成正比，与电荷量和磁感应强度成反比，而与轨道半径和运动速率无关。

4.组织课堂讨论，让学生分享学习心得，培养表达和沟通能力。
（三）情感态度与价值观
1.激发学生对物理学科的兴趣，培养探索自然现象的好奇心。
2.通过学习洛伦兹力，使学生认识到科技发展对人类生活的影响，增强社会责任感和使命感。
3.培养学生勇于质疑、敢于创新的精神，树立科学的世界观。
4.强调团队合作的重要性，培养学生团结协作、共同进步的价值观。
作业要求：
1.学生要认真对待每次作业，确保按时完成。
2.注意书写规范，保持卷面整洁，提高解题过程的条理性。
3.对于研究性作业，鼓励学生查阅多种资料，培养独立思考和批判性思维能力。
4.小组合作作业要注重团队合作，充分发挥每个成员的作用，共同完成任务。
本章节教学设计以“洛伦兹力”为主题，围绕高三物理下册的相关内容展开。在教学过程中，注重知识传授与能力培养相结合，引导学生通过多种途径掌握洛伦兹力的相关知识。同时，关注学生的情感态度与价值观的培养，使他们在学习物理知识的同时，形成正确的世界观和价值观。
二、学情分析
在本章节的学习中，学生已经掌握了电磁学的基本概念，如电场、磁场、电荷、电流等，并了解了它们之间的相互作用。在此基础上，学生对洛伦兹力的学习具备了一定的基础。然而，由于洛伦兹力涉及到向量运算和微积分等数学工具，学生在数学应用方面可能存在一定的困难。此外，学生在解决实际问题时，可能会对洛伦兹力与力学知识的结合感到困惑。
针对这些情况，教师应关注以下几点：
1.对数学基础薄弱的学生进行个别辅导，帮助他们提高数学应用能力。
2.通过实例讲解和课堂讨论，引导学生将洛伦兹力与力学知识相结合，培养学生跨学科思维能力。
3.针对不同学生的学习特点，制定个性化的教学策略，激发学生的学习兴趣和潜能。

第3节洛伦兹力的应用学习目标：1.[科学思维]知道洛伦兹力只改变速度的方向，不改变速度的大小。

2.[物理观念]知道电偏转和磁偏转，知道显像管的构造和原理。

3.[科学态度与责任]知道质谱仪和回旋加速器的构造、原理以及用途。

阅读本节教材，回答第16页“问题”并梳理必要知识点。

教材P16问题提示：带电粒子在磁场中的偏转。

一、显像管1．电偏转：利用电场改变带电粒子的运动方向称为电偏转。

2．磁偏转：利用磁场改变带电粒子的运动方向称为磁偏转。

3．显像管的构造和原理(1)构造：如图所示，电视显像管由电子枪、偏转线圈和荧光屏组成。

(2)原理：电子枪发出的电子，经电场加速形成电子束，在水平偏转线圈和竖直偏转线圈产生的不断变化的磁场作用下，运动方向发生偏转，实现扫描，在荧光屏上显示图像。

二、质谱仪1．原理图：如图所示。

质谱仪原理示意图2．加速：带电离子进入质谱仪的加速电场，由动能定理得：qU＝12m v2。

①3．偏转：离子进入质谱仪的偏转磁场做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力q v B＝m v2r。

②由①②两式可以求出离子的半径r＝m vqB、质量m＝qB2r22U、比荷qm＝2Ur B等。

4．质谱仪的应用：可以分析比荷和测定离子的质量。

三、回旋加速器1．构造图：如图所示。

回旋加速器原理示意图2．工作原理(1)电场的特点及作用特点：两个D形盒之间的窄缝区域存在交变电压。

作用：带电粒子经过该区域时被加速。

(2)磁场的特点及作用特点：D形盒处于与盒面垂直的匀强磁场中。

作用：带电粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，从而改变运动方向，半个周期后再次进入电场。

1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)显像管中的电子束受水平、竖直两个方向的磁场作用。

(√)(2)回旋加速器中起加速作用的是磁场。

(×)(3)回旋加速器中起加速作用的是电场，所以加速电压越大，带电粒子获得的最大动能越大。

(×)(4)质谱仪可以分析同位素。

第3节 洛伦兹力的应用 学案 学习目标： 1..知道电视显像管的基本构造及工作的基本原理． 2.知道质谱仪和回旋加速器的构造、原理以及用途。

基础知识：一．显像管的构造：如图所示，由电子枪、偏转线圈和荧光屏组成．显像管的原理(1)电子枪发射高速电子．(2)电子束在磁场中偏转．(3)荧光屏被电子束撞击时发光．扫描：在偏转区的水平方向和竖直方向都有偏转磁场，其方向、强弱都在不断变化，使得电子束打在荧光屏上的光点从上向下、从左向右不断移动．二、质谱仪1．质谱仪构造：主要构件有加速电场、偏转磁场和照相底片．2．运动过程(如图)(1)带电粒子经过电压为U 的加速电场加速，qU ＝12m v 2.(2)垂直进入磁感应强度为B 的匀强磁场中，做匀速圆周运动，r ＝m v qB ，可得r ＝1B2mU q . 3．分析：从粒子打在底片D 上的位置可以测出圆周的半径r ，进而可以算出粒子的比荷．三、回旋加速器1．回旋加速器的构造：两个D 形盒，两D 形盒接交流电源，D 形盒处于垂直于D 形盒的匀强磁场中，如图.2．工作原理(1)电场的特点及作用特点：两个D 形盒之间的窄缝区域存在周期性变化的电场．作用：带电粒子经过该区域时被加速．(2)磁场的特点及作用特点：D 形盒处于与盒面垂直的匀强磁场中．作用：带电粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，从而改变运动方向，半个圆周后再次进入电场．重难点理解：一、对质谱仪工作原理的理解速度选择器只选择粒子的速度(大小和方向)而不选择粒子的质量、电荷量和电性。

1．加速：带电粒子进入质谱仪的加速电场，由动能定理得qU＝12m v22．偏转：带电粒子进入质谱仪的偏转磁场做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，q v B＝m v2r，l＝2r，由以上两式可得r＝1B2mUq，m＝qr2B22U，qm＝2UB2r2。

3．由上式可以求出粒子运动轨迹的半径r、质量m、比荷qm等．由r＝1B 2mUq可知，电荷量相同时，半径将随质量的变化而变化．典例1、如图所示为一种质谱仪示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。

3 洛伦兹力的应用教学目标1.知道洛伦兹力只改变速度的方向，不改变速度的大小。

2.知道电偏转和磁偏转，知道显像管的构造和原理。

3.知道质谱仪和回旋加速器的构造、原理以及用途。

教学重难点教学重点知道质谱仪的构造，会应用带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的规律分析相关问题。

教学难点知道回旋加速器的构造和加速原理，理解粒子的回旋周期与加速电场的变化周期的关系。

教学准备多媒体设备教学过程一、新课引入教师活动：学习电场后，我们根据电场使带电粒子发生偏转，了解了示波器的原理。

学习了磁场以后，磁场可以使带电粒子发生匀速圆周运动，这对我们的生活生产和科技有什么影响呢？二、新课讲授一、显像管1．显像管的工作原理教师提问：我们曾利用电场控制带电粒子的运动方向，能否利用磁场控制带电粒子的运动方向呢？为什么呢？学生回答：可以，因为带电粒子在磁场中可以做匀速圆周运动。

教师总结：通常，我们把利用电场改变带电粒子的运动方向称为电偏转，把利用磁场改变带电粒子的运动方向称为磁偏转。

教师讲解：显像管是一种电子射线管，应用了电子束的磁偏转原理．显像管中有一个阴极，工作时它能发射电子，荧光屏被电子束撞击就能发光．在水平偏转线圈和竖直偏转线圈产生的方向，强弱都在不断变化的磁场作用下，运动方向发生偏转，从而实现扫描，在荧光屏上显示图像。

二、质谱仪1．质谱仪的结构原理2．加速教师引导学生进行分析和推导：带电粒子进入质谱仪的加速电场，由动能定理得： qU ＝12mv 2①3．偏转带电粒子进入偏转磁场做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力：qvB ＝m v 2r 。

②4．由①②两式可以求出粒子的半径r 、质量m 、比荷q m 等。

其中由r ＝1B 2mUq，可知电荷量相同时，半径将随质量变化。

5．设粒子的质量为m 、带电量为q （重力不计）， 粒子经电场加速由动能定理有：qU ＝12mv 2①；粒子在偏转磁场中作圆周运动有：qvB ＝mv 2r②；可以用于分析同位素、测定其质量、荷质比和含量比。

洛伦兹力的应用-鲁科版选修3-1教案一、教学内容概述本教学内容为鲁科版选修3-1中关于洛伦兹力的应用的教学。

本节课将深入讲解洛伦兹力的概念、公式及其应用，使学生掌握洛伦兹力的本质并能够熟练运用。

二、教学目标1.了解洛伦兹力的概念及其产生原因。

2.掌握洛伦兹力的计算公式。

3.理解洛伦兹力在电子运动轨道及质谱仪中的应用。

4.能够熟练运用洛伦兹力的计算及应用。

三、教学重点1.洛伦兹力的概念及其产生原因。

2.洛伦兹力的计算公式。

四、教学难点1.理解洛伦兹力在电子运动轨道及质谱仪中的应用。

2.能够熟练运用洛伦兹力的计算及应用。

五、教学方法1.讲授与互动交流相结合的教学模式。

2.通过引导学生思考、讨论和探究等方式，培养学生的独立思考和创新能力。

六、教学内容及进度安排第一课时：洛伦兹力的概念与表达式1.导入：引导学生了解电磁现象及其背后对称性原理。

2.讲解：介绍洛伦兹力的概念及其产生原因，并介绍洛伦兹力的表达式及示例。

3.分组讨论：组织学生进行分组讨论，通过绘制草图和讨论分析，深入理解洛伦兹力的本质及其计算公式。

教学时间：2学时第二课时：洛伦兹力的应用1.复习：回顾上节课的内容。

2.讲解：介绍洛伦兹力在电子运动轨道中的应用及其原理。

3.分组探究：组织学生分组探究，运用洛伦兹力解决各种实际问题，例如：探测器中的电子速度及质谱仪中离子质量的测量。

4.常见问题解答：回答学生在学习过程中遇到的常见问题。

教学时间：2学时第三课时：洛伦兹力的实际应用1.复习：回顾前两节课的内容。

2.实验演示：通过实验演示的方式，让学生亲身感受洛伦兹力在实际应用中的表现形式。

3.应用案例：通过引导学生分析各种实际应用案例，让学生进一步理解洛伦兹力的应用。

教学时间：2学时七、教学评估1.课堂练习及小组讨论的成果。

2.学生洛伦兹力应用案例分析的报告评估。

3.学生实验数据记录及分析报告的评估。

八、教学资源及参考资料1.鲁科版选修3-1教材。

2.电子书籍《电子、电磁和光学基础》。

第3节洛仑兹力的应用（3课时）【教学目的】1.理解运动电荷垂直进入匀强磁场时，电荷在洛仑兹力的作用下做匀速圆周运动。

2.能通过实验观察粒子的圆周运动的条件以及圆周半径受哪些因素的影响。

推导带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径周期公式，并会应用它们分析实验结果，并用于解决实际问题。

3.能通过定圆心，求半径，算圆心角的过程利用平几知识解决磁场中不完整圆周运动的问题。

4.了解带电粒子在磁场中偏转规律在现代科学技术中的应用。

（如质谱仪、回旋加速器等，了解我国在高能物理领域中的科技发展状况。

5.能应用所学知识解决电场、磁场和重力场的简单的综合问题，如速度选择器、磁流体发电机、电磁流量计等。

其中（1）~（2）为第1课时，（3）~（4）为第2课时，（5）为第3课时。

【教学重点】掌握运动电荷在磁场中圆周运动的半径和周期的计算公式以及运用公式分析各种实际问题。

【教学难点】理解粒子在匀强磁场中的圆周运动周期大小与速度大小无关。

【教学媒体】洛仑兹力演示仪/回旋加速器FLASH/质谱仪图片。

【教学安排】【新课导入】上节课我们学习讨论了磁场对运动电荷的作用力──洛仑兹力，下面请同学们确定黑板上画的正负电荷所受洛仑兹力的大小和方向（已知匀强磁场B、正负电荷的q、m、v．）．通过作图，我们再一次认识到，洛仑兹力总是与粒子的运动方向垂直．所以洛仑兹力对带电粒子究竟会产生什么影响？这样一来粒子还能做直线运动吗？——改变速度的方向，但不变速度大小，所以如果没有其他力的作用，粒子将做曲线运动。

那么粒子做什么曲线运动呢？是不是向电场中一样的平抛运动？——不是，平抛必须是恒力作用下的运动，象匀强电场中的电场力或重力，但洛仑兹力会随速度的方向改变而改变，是变力。

板书（课题）：带电粒子在磁场中的运动．【新课内容】1.带电粒子在磁场中的运动规律研究带电粒子在磁场中的运动规律应从哪里着手呢？我们知道，物体的运动规律取决于两个因素：一是物体的受力情况；二是物体具有的速度，因此，力与速度就是我们研究带电粒子在磁场中运动的出发点和基本点．黑板上画的粒子，其速度及所受洛仑兹力均已知，除洛仑兹力外，还受其它力作用吗？严格说来，粒子在竖直平面内还受重力作用，但通过上节课的计算，我们知道，在通常情况下，粒子受到的重力远远小于洛仑兹力，所以，若在研究的问题中没有特别说明或暗示，粒子的重力是可以忽略不计的，因此，可认为黑板上画的粒子只受洛仑兹力作用．为了更好地研究问题，我们今天来研究一种最基本、最简单的情况，即粒子垂直射入匀强磁场，且只受洛仑兹力作用的运动规律．下面，我们从洛仑兹力与速度的关系出发，研究粒子的运动规律，洛仑兹力与速度有什么关系呢？第一、洛仑兹力和速度都与磁场垂直，洛仑兹力和速度均在垂直于磁场的平面内，没有任何作用使粒子离开这个平面，因此，粒子只能在洛仑兹力与速度组成的平面内运动，即垂直于磁场的平面内运动．第二、洛仑兹力始终与速度垂直，不可能使粒子做直线运动，那做什么运动？——匀速圆周运动，因为洛仑兹力始终与速度方向垂直，对粒子不做功，根据动能定理可知，合外力不做功，动能不变，即粒子的速度大小不变，但速度方向改变；反过来，由于粒子速度大小不变，则洛仑兹力的大小也不变，但洛仑兹力的方向要随速度方向的改变而改变，因此，带电粒子做匀速圆周运动，所需要的向心力由洛仑兹力提供．分析推理得出的结果是否正确呢？最好的方法就是用实验来验证．教师介绍洛仑兹力演示仪的构造、原理，然后操作演示不加磁场和加磁场两种情况下，电子射线的径迹．从演示中，同学们观察到的现象是什么？——在不加磁场的情况下，电子射线的径迹是直线；在加垂直于速度的匀强磁场情况下，电子射线的径迹是圆．这就证明了上述的分析、推理是正确的，到此，我们就可下结论了：带电粒子垂直射入匀强磁场，在只受洛仑兹力作用的情况下，粒子在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动。

洛伦兹力及其应用-鲁科版选修2-1教案一、教学目标1.理解洛伦兹力的概念与公式。

2.掌握磁场对运动电荷所产生的力学作用。

3.理解洛伦兹力在电流、磁体、粒子束等方面的应用。

二、教学重点1.洛伦兹力的定义与公式。

2.磁场对运动电荷的作用。

三、教学难点1.应用洛伦兹力解决复杂问题。

2.精细描述粒子束传输。

四、教学内容1. 洛伦兹力的概念与公式洛伦兹力指的是磁场对运动电荷所产生的力，其计算公式为：$$ \\vec{F} = q(\\vec{E} + \\vec{v} \\times \\vec{B}) $$其中，$\\vec{F}$为洛伦兹力；q为电荷量；$\\vec{E}$为电场强度；$\\vec{v}$为电荷运动速度；$\\vec{B}$为磁感应强度。

其中，$\\vec{E}$因为在粒子运动的过程中变动不大且往往为零，所以洛伦兹力的计算主要与$\\vec{B}$有关。

2. 磁场对运动电荷的作用根据洛伦兹力的公式，当通过一个电流的导体的周围产生磁场时，等效于在导体周围产生了一个动量。

这个动量还可以推广到除导体之外的所有包含带电粒子的物体。

当电荷在磁场中运动时，洛伦兹力会对其产生作用。

当电荷平行于磁场方向运动时，洛伦兹力为零；当电荷垂直于磁场方向运动时，洛伦兹力最大。

因此，利用这个原理可以制造电场类比物体之间有吸引力/斥力的作用。

3. 洛伦兹力在电流、磁体、粒子束等方面的应用该现象的应用可以看作是电子在运动时被磁场束缚和操纵成为目标区域中的高速、密度大的激发粒子束。

粒子束传输是利用电磁场将带电粒子束加速并精确定向地传输到其它位置的一种现象。

在科学研究以及医疗领域中的放疗，利用洛伦兹力作用的推出，可以制造很好的治疗结果。

同样，在磁体领域中，洛伦兹力也体现得淋漓精致。

我们可以通过制造强度高、表面平整的磁场，来控制小型悬浮车辆和磁悬浮列车的运输。

最后，在工程维修、生产等领域中，我们可以用良好的导线、电源、元器件等设备来利用实验解决问题。

精心整理
精心整理
洛伦兹力的应用
教学目标：
1. 知识与技能
（1）理解运动电荷垂直进入匀强磁场时，电荷在洛仑兹力的作用下做匀速圆周运动。

（2）能通过实验观察粒子的圆周运动的条件以及圆周半径受哪些因素的影响。

推导带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径周期公式，并会应用它们分析实验结果，
2. 3.
用Flash 演示正电荷和负电荷垂直进入匀强磁场中得运动。

介绍洛伦兹力演示仪：
（1）加速电场：作用是改变电子束出射的速度
（2）励磁线圈：作用是能在两线圈之间产生平行于两线圈中心匀强磁场。

实验过程：a 、未加入磁场时，观察电子束的轨迹；
b 、加入磁场时，观察电子束的轨迹；
c 、改变线圈电流方向时，观察电子束的轨迹。

结论：带电粒子垂直进入匀强磁场时，做匀速圆周运动。

提问：若带电粒子是以某个角度进入磁场时，运动轨迹是什么呢？
用Flash 演示带电粒子以某个角度进入磁场时的运动轨迹。

精心整理
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提问：为什么轨迹是螺旋形？
小结：带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的条件：
（1）、匀强磁场
（2）、B ⊥V
（3）、仅受洛伦兹力或除洛伦兹力外，其它力合力为零.
三、半径与周期
推导过程：
得：
提问： 磁场强度不变，粒子射入的速度增加，轨道半径将增大。

粒子射入速度不变，磁场强度增大，轨道半径将减小。

由（1。