初中物理电磁感应现象中的洛伦兹力教案

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》教学设计南阳中学雷伟【教学目标】一、知识与技能1．理解洛仑兹力与安培力的关系。

2．会应用左手定则判断洛仑兹力的方向。

3．掌握洛仑兹力大小的公式。

二、过程与方法经历由宏观现象推知微观机制的严谨的推理过程。

通过实验探究、理论推导教会学生分析洛仑兹力的方向及大小的方法。

三、情感态度与价值观体会物理学的逻辑美、规律的统一美。

联系生活、感受自然奇观。

【教学过程】实验2：阴极射线管。

结论：垂直B 与V ，左手定则。

巩固练习三、探究洛仑兹力的大小实验3：洛仑兹力的大小与B 的方向、V 的方向有关。

1．B 与V 平行或V=0 结论：2．B 与V 垂直若有一段长度为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qvB nLSnqvSLBnLS BIL nLSF F ====安洛 3．B 与V 夹角为θ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？提问：B 与V 夹角为θ怎么办？操作实验2验证方向实验3验证第四题中电荷不受力洛仑兹力的大小与B 的方向V 的方向有关。

推导： 交流推导：分解V 交流。

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？引出洛伦兹力洛f （N ）洛伦兹力 {方向大小洛f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117116-P 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：左手定则→⊥⊥B F ,I F 洛伦兹力B f f f ⊥⊥洛洛洛，：ν（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：nqsv I =所受到的安培力：BnqsvL BIL F ==运动电荷的总数：nsL N = 单个运动电荷所受到的作用力：qvB N F f ==洛伦兹力的大小：qvB f =洛 讨论：当B v ⊥时，qvB f =洛当B //v 时，0=洛f当v 与B 的夹角θ时，θsin qvB f =洛回头来想想：BIL F qvB f ==与洛的关系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：qvB qE = 解得B Ev = （只与电场强度和磁感应强度有关）作业：课本120P 1、2。

《洛伦兹力与现代技术》教案第一章：洛伦兹力的概念与性质1.1 引入：通过一个简单的磁铁吸引铁屑的实验，引导学生观察并思考磁力现象。

1.2 讲解：介绍洛伦兹力的定义，即磁场对运动电荷的作用力，并解释其方向遵循右手定则。

1.3 实例分析：分析洛伦兹力在电子运动和电流方向上的作用，如电子在磁场中的偏转和电流导体在磁场中的受力。

1.4 练习：让学生通过示例计算洛伦兹力的大小和方向，加深对洛伦兹力的理解。

第二章：洛伦兹力在现代技术中的应用2.1 引入：介绍现代技术中洛伦兹力的应用，如电磁炉和电动机。

2.2 讲解：详细解释电磁炉原理，即电流通过线圈产生磁场，磁场对锅底产生洛伦兹力，使其加热。

2.3 实例分析：分析电动机原理，即电流通过线圈产生磁场，磁场与外部磁场相互作用产生洛伦兹力，使电动机转动。

2.4 练习：让学生思考洛伦兹力在其他现代技术中的应用，如磁场对粒子的偏转等。

第三章：洛伦兹力在粒子加速器中的应用3.1 引入：介绍粒子加速器的基本原理和洛伦兹力在其中的作用。

3.2 讲解：解释粒子加速器中粒子在磁场中受到的洛伦兹力，使其发生偏转并加速。

3.3 实例分析：分析粒子加速器中洛伦兹力对粒子的控制和加速作用，如环形加速器和直线加速器。

3.4 练习：让学生通过示例计算粒子在加速器中的运动轨迹和速度变化。

第四章：洛伦兹力在磁共振成像中的应用4.1 引入：介绍磁共振成像（MRI）的基本原理和洛伦兹力在其中的作用。

4.2 讲解：解释MRI中氢原子核在磁场中受到的洛伦兹力，使其发生共振并产生信号。

4.3 实例分析：分析MRI中洛伦兹力对氢原子核的控制和信号的产生，如信号的强度和空间分布。

4.4 练习：让学生思考洛伦兹力在其他医学成像技术中的应用，如核磁共振成像。

第五章：洛伦兹力在其他现代技术中的应用5.1 引入：介绍洛伦兹力在其他现代技术中的应用，如磁场对粒子的偏转和捕获。

5.2 讲解：解释粒子束在磁场中受到的洛伦兹力，使其发生偏转并被捕获，如粒子束加速器和离子阱。

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。

学科课时教案课题：洛伦兹力课型：理论总序第3个教案章节：14.4编写时间：2020年2月执行时间：教学目标与要求：(一)知识目标1.通过实验掌握左手定则，并能熟练地用左手定则判断磁场对运动电荷的作用力—洛伦兹力的方向。

2.理解安培力是洛伦兹力的宏观表现。

3.根据磁场对电流的作用和电流强度的知识推导洛伦兹力的公式F=qvB，并掌握该公式的适用条件，熟练地应用公式F=qvB进行洛伦兹力大小的计算。

重点、难点：1.由安培力的方向导出判定洛伦兹力方向的判定方法——左手定则。

2.根据安培力的表达式（宏观量）导出洛伦兹力（微观量）的表达式。

教具：课前五分钟说话训练内容：教学程序：14.4洛伦兹力一、复习1．磁场对电流有作用力，这个力叫安培力，安培力的大小与哪些因素有关？写出安培力的表达式。

F 。

导线的长度、导线中的电流，BIL2．左手定则的内容？安培力的方向与电流、磁场的方向有什么关系？左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入掌心，四指指向电流的方向，则大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。

安培力的方向既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直，也就是说，安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所在的平面。

3．我们曾经学过电流，电流的大小是怎样定义的？电流的流向与电荷的运动方向有怎样的关系？电流的定义：通过导体横截面的电量q跟通过这些电量所用的时间t的比值称为电流。

规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。

二、新课（一）洛伦兹力观察实验，演示阴极射线在磁场中的偏转现象。

说明磁场对运动电荷有力的作用。

【思考问题】（1）什么是洛伦兹力，猜想洛仑兹力和安培力有何关系？磁场对运动电荷的作用力叫做洛伦兹力。

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。

（2）观察电子束的偏转，猜想洛伦兹力方向与哪些因素有关？洛伦兹力的方向不仅跟磁场方向垂直，而且也跟电荷的运动速度方向垂直。

专题洛仑磁力一、磁场对运动电荷的作用——洛仑兹力1、洛仑兹力的大小:f＝Bqv （v与B垂直）2、洛仑兹力的方向: 用左手定则注意：洛仑兹力与安培力的关系：（1）洛仑兹力是单个运动电荷在磁场中受到的力，而安培力是导体中所有定向移动的自由电荷受到的洛仑兹力的宏观表现．（2）洛仑兹力恒不做功，但安培力却可以做功．【例1】一段粗细均匀的导体长为L，横截面积为S，如图所示，导体单位体积内的自由电子数为n，电子电荷量为e，通电后，电子定向运动的速度大小为v ．若在垂直导体的方向上加一个空间足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，试根据导体所受安培力推导出导体中某一自由电子所受的洛伦兹力大小的表达式．【例2】每时每刻都有大量带电的宇宙射线向地球射来，地球磁场可以有效地改变这些宇宙射线中大多数带电粒子的运动方向，使它们不能到达地面，这对地球上的生命有十分重要的意义。

假设有一个带正电的宇宙射线粒子正垂直于地面向赤道射来，（如图，地球由西向东转，虚线表示地球自转轴，上方为地理北极），在地球磁场的作用下，它将（）A、向东偏转B、向南偏转C、向西偏转D、向北偏转【例3】如图所示，相互垂直的匀强电场和匀强磁场，其电场强度和磁感应强度分别为E和B，一个质量为m，带正电量为q的油滴，以水平速度v0从a点射入，经一段时间后运动到b，试计算(1)油滴刚进入叠加场a点时的加速度．(2)若到达b点时，偏离入射方向的距离为d，此时速度大小为多大？二、带电粒子在匀强磁场中运动1、若v∥B，带电粒子以速度v做匀速直线运动．（此情况下洛仑兹力f＝0）2、若v⊥B，带电粒子在垂直于磁感线的平面内以入射速度v做匀速圆周运动．①、向心力由洛仑兹力提供向心力．②、轨道半径公式：R=mv/qB；③、周期:T=2πm/qB【例4】在图所示的各图中，匀强磁场的磁感应强度均为B，带电粒子的速率均为v、带电量均为q。

试求出图中带电粒子所受洛仑兹力的大小，并标出洛仑兹力的方向。

洛伦兹力--教学设计本教学设计旨在通过探究运动电荷在磁场中受到的力，培养学生的科学思维能力和观察能力。

在教学过程中，采用情景设疑的方式引入课题，让学生通过猜想、实验探究洛伦兹力的方向和大小，以及通过左手定则判断有关带电粒子在磁场中受洛伦兹力方向的问题，从而掌握科学探究的过程。

教学目标包括知识与技能目标、过程与方法目标以及情感态度与价值观目标。

其中，知识与技能目标包括了知道什么是洛伦兹力，会用洛伦兹力解答实际生活中的有关问题，以及会用左手定则判断有关带电粒子在磁场中受洛伦兹力方向的问题。

过程与方法目标包括了通过猜想、实验探究洛伦兹力的方向研究来培养学生科学思维能力和观察能力，以及通过猜想、实验定量探究洛伦兹力的大小培养学生分析推理能力和应用知识的能力。

情感态度与价值观目标包括了通过“设问—猜想—探究—推理”来体会科学研究最基本的思维方法，再合作探究的过程中，培养学生团结协作的精神，以及体会物理研究中的逻辑美，规律的统一，联系生活，激发求知的热情。

教学重点在于掌握洛伦兹力的大小和方向的判定，以及初步掌握科学探究的过程。

而教学难点则包括了左手定则的生成过程及应用，以及实验定量探究洛伦兹力的大小。

在教学过程中，可以使用圆形磁铁、有显像管的电视机、自治旋转液体实验装置、显像管、多媒体设备等教具。

课题引入时，可以通过创设情景、设置疑问的方式引导学生思考，从而引入课题。

例如，通过摄像头将同学的图像送到电视机里，再用磁铁靠近电视机，让学生预测会发生什么新的现象。

总之，通过本教学设计，旨在让学生成为教学活动的主体，把教学的重点由研究物理知识变为探索知识的过程，培养学生的科学思维能力和观察能力，以及分析推理能力和应用知识的能力。

在上一节课中，我们研究了《电导线在磁场中受到的力》，接下来，我们来探究运动电荷在磁场中是否会受到力的问题。

先让同学们猜一猜。

物理学是以实验为基础的学科，因此我们需要进行实验来验证同学们的猜想。

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，并用于解决实际问题。

2.过程与方法多媒体和演示实验相结合3.情感态度及价值观培养科学的探究精神教学重点：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。

教具：洛伦兹力演示仪复习导入：提问学生带电粒子在磁场中的受力情况：（1）平行进入磁场中：F=0；粒子将做匀速直线运动。

（2）垂直进入磁场中：F=Bqv。

猜想：粒子将做什么运动教学过程：一、理论探究：匀速圆周运动的特点：速度大小不变；速度方向不断发生变化；向心力大小不变；向心力方向始终与速度方向垂直。

洛伦兹力总与速度方向垂直，不改变带电粒子的速度大小，所以洛伦兹力对带电粒子不做功且洛仑兹力大小不变。

洛伦兹力对电荷提供向心力，故只在洛伦兹力的作用下，电荷将作匀速圆周运动。

二、实验演示：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。

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。

洛仑兹力在电磁感应中的重要作用
一、教学目标
了解电磁感应的基本原理，理解洛仑兹力在电磁感应中的重要作用，掌握电磁感应以及洛仑兹力的相关计算公式，培养学生的实验操作能力和数据分析能力。

二、教学重点和难点
教学重点：电磁感应的基本原理以及洛仑兹力的作用。

教学难点：学生理解电磁感应原理的过程，掌握洛仑兹力在电磁感应中的具体作用。

三、教学过程
1.引入
导入本节课的内容，引出电磁感应的基本原理及其应用。

2.讲解电磁感应原理
通过实验，让学生感受电磁感应的基本原理：带电体在磁场中运动时，会产生感应电动势，即法拉第电磁感应。

3.介绍洛仑兹力
讲解洛仑兹力的概念及其在电磁感应中的作用，引导学生分析实验结果，探讨洛仑兹力在电磁感应中的重要性。

4.讲解洛仑兹力的计算公式
介绍洛仑兹力的计算公式，带领学生掌握洛仑兹力的计算方法，在实验中正确使用计算公式求解相关实验数据。

5.实验操作
利用实验装置进行实验，让学生亲身体验洛仑兹力在电磁感应中的作用，测量相关数据并进行分析。

6.归纳总结
以实验结果为依据，总结出洛仑兹力在电磁感应中的重要作用及其计算方法，帮助学生深入理解本节课的重点内容。

四、教学反思
本节课通过理论讲授、实验操作等多种形式，让学生了解电磁感应的基本原理，掌握洛仑兹力的作用及其计算方法，并锻炼学生的实验操作和数据分析能力。

但同时也需要注重课堂管理，确保实验安全顺利进行，及时调整课堂氛围，让学生充分参与到课堂中来，积极思考和探究，提高学生对电磁感应的深入理解。