运动电荷在磁场中受到的力教学设计

磁场对运动电荷的作用教案一、教学目标1. 让学生了解磁场对运动电荷的作用原理，掌握洛伦兹力的概念。

2. 能够运用洛伦兹力公式分析磁场对运动电荷的作用。

3. 培养学生运用物理学知识解决实际问题的能力。

二、教学内容1. 磁场对运动电荷的作用原理2. 洛伦兹力的概念及公式3. 洛伦兹力方向的确定4. 洛伦兹力与电荷运动方向的关系5. 洛伦兹力在现实生活中的应用三、教学重点与难点1. 重点：磁场对运动电荷的作用原理，洛伦兹力的概念及公式。

2. 难点：洛伦兹力方向的确定，洛伦兹力与电荷运动方向的关系。

四、教学方法1. 采用讲授法，讲解磁场对运动电荷的作用原理、洛伦兹力的概念及公式。

2. 采用互动法，引导学生讨论洛伦兹力方向的确定和洛伦兹力与电荷运动方向的关系。

3. 采用案例分析法，分析洛伦兹力在现实生活中的应用。

五、教学步骤1. 引入：通过实例介绍磁场对运动电荷的作用，引发学生兴趣。

2. 讲解磁场对运动电荷的作用原理，阐述洛伦兹力的概念。

3. 推导洛伦兹力公式，解释各参数含义。

4. 分析洛伦兹力方向的确定，引导学生运用右手定则。

5. 讨论洛伦兹力与电荷运动方向的关系，引导学生运用物理学知识解决实际问题。

6. 总结本节课内容，布置课后作业。

7. 课堂小结，强调磁场对运动电荷的作用在现实生活中的应用。

8. 课后作业：（1）复习本节课内容，巩固知识点。

（2）运用洛伦兹力公式分析实际问题，如电子在磁场中的运动、质子加速器等。

（3）搜集相关资料，了解磁场对运动电荷的作用在其他领域的应用。

六、教学活动1. 小组讨论：让学生分组讨论洛伦兹力在现实生活中的应用，如粒子加速器、磁悬浮列车等，每组选一个案例进行详细分析。

2. 课堂展示：各小组派代表进行课堂展示，分享他们的讨论成果。

3. 教师点评：对各小组的展示进行点评，给予肯定和指导。

七、课堂练习1. 填空题：（1）洛伦兹力的公式为_______。

（2）洛伦兹力的方向由_______和_______决定。

5 运动电荷在磁场中受到的力教材分析：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．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．学情分析：1.基础知识：学生知道安培力及其大小的计算和方向的判断；知道电荷定向移动形成电流；2.能力基础：学生有较强的观察、建模和推理能力，思维也有比较全面；3.态度基础；大部分学生乐于观察、善于思考，对新鲜事物保留着浓厚的探究兴趣。

教学建议本节教材的重点是洛仑兹力的大小、方向和产生条件，其中公式ｆ＝qvBsinθ的推导和应用是个难点，由于洛仑兹力是属于微观的力学范畴，抽象是个突出的特点。

因此充分借助实验和已有的知识来搭桥铺路是十分重要的一环。

本课采用实验为先导的教学方法，目的是化抽象为具体，使学生对洛仑兹力产生鲜明的间接感性认识，从而激发学生学习兴趣。

在解决重点知识上采用实验、诱导、点拔、思考、讲解、自推等方法充分调动学生思维积极性，使知识掌握在学生深刻理解的基础上，从而提高教学效果。

对于难点的处理采取由事实出发进行猜想→推理→推论→实验。

实际上是由实验验证推论，推论证明推理进而证实猜想。

教学目标1．知识与技能(1)知道什么是洛伦兹力。

利用左手定则判断洛伦兹力的方向。

(2)知道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。

(4)了解v和B垂直时的洛伦兹力大小及方向判断。

理解洛伦兹力对电荷不做功。

(5)了解电视显像管的工作原理。

2．过程与方法通过观察，形成洛伦兹力的概念，同时明确洛伦兹力与安培力的关系(微观与宏观)，洛伦兹力的方向也可以用左手定则判断。

通过思考与讨论，推导出洛伦兹力的大小公式F＝qvB sinθ。

最后了解洛伦兹力的一个应用——电视显像管中的磁偏转。

《运动电荷在磁场中受到的力》教学设计【教学设计思路】普通高中课程标准实验教科书物理选修3—1第三章第五节《运动电荷在磁场中受到的力》既是安培力知识的延续，又是下一节《带电粒子在匀强磁场中的运动》的铺垫。

高二的学生已具有一定的观察能力和逻辑推理能力，对现象──猜想──理论推导──实验验证等科学研究方法有一定的基础，本节课通过实验创设各种问题情景、引导，激发学生学习的兴趣，促进学生思维。

学生通过讨论，体验科学探究的方法和过程，对物理知识能有进一步的理解，从而把传授知识与能力的培养有机的结合在一起，让学生掌握分析研究物理的基本方法与技能，为日后的学习及进行其它问题探究奠定基础。

【教学目标】1．知识与技能：①知道什么是洛伦兹力，会判断洛伦兹力的方向；②知道洛伦兹力大小的推导过程；③会利用本节课学的知识简单解释电视显像管的工作原理。

2．过程与方法：①通过对安培力微观本质的猜测，培养学生的联想和猜测能力；②通过推导洛伦兹力的公式，培养学生的逻辑推理能力；③通过演示实验，培养学生的观察能力。

3．情感态度与价值观：培养学生的科学思维和研究方法，培养学生的观察、分析、推理能力。

激发学生热爱学习、探索宇宙的欲望。

【教学重点、难点】重点：洛伦兹力方向的判断方法和洛伦兹力大小计算。

难点：洛伦兹力计算公式的推导过程。

【实验器材及教学媒体的选择与使用】阴极射线管、多媒体投影系统【教学方法】讲授法、实验法、讨论法。

【教学过程】引入新课：观看神奇的极光短片。

请问这些美丽的极光一般出现在什么区域？（地球的南、北极地区）简单介绍极光，并提出疑问：运动电荷在磁场中是否受到力作用？是什么力？方向如何？大小如何？带着一些列的疑问我们走进课堂。

出示教学目标复习提问：1、安培力的大小和方向。

2、电流是怎样形成的？它的微观表达式是什么？（式中各量的意义）。

一、探究：运动电荷在磁场中是否受到力的作用？1、现象：极光短片2、猜想：受力？不受力？3、实验验证：（1）阴极射线管介绍：灯丝加热放出电子，电子在加速电场的作用下高速运动形成的电子流。

《磁场对运动电荷的作用力》导学案一、学习目标1、理解洛伦兹力的概念，知道其与安培力的关系。

2、掌握洛伦兹力的大小计算公式，并能熟练应用。

3、会用左手定则判断洛伦兹力的方向。

4、了解洛伦兹力在现代科技中的应用。

二、知识回顾1、安培力：通电导线在磁场中受到的力称为安培力。

安培力的大小为$F ＝ BIL\sin\theta$，其中$B$为磁感应强度，＄I$为电流强度，＄L$为导线在磁场中的有效长度，＄＼theta$为磁场方向与电流方向的夹角。

2、电流的微观表达式：＄I ＝ nqSv$，其中$n$为单位体积内的自由电荷数，＄q$为每个自由电荷的电荷量，＄S$为导体的横截面积，＄v$为自由电荷定向移动的平均速率。

三、新课导入我们已经学习了安培力，知道通电导线在磁场中会受到力的作用。

那么，单个运动电荷在磁场中是否也会受到力的作用呢？这就是我们今天要探讨的内容——磁场对运动电荷的作用力。

四、新课讲授1、洛伦兹力的概念运动电荷在磁场中受到的力称为洛伦兹力。

荷兰物理学家洛伦兹首先提出了这一概念。

2、洛伦兹力与安培力的关系安培力是大量自由电荷所受洛伦兹力的宏观表现。

可以设想，导线中每个自由电荷定向移动的速度为$v$，导线的横截面积为$S$，单位体积内的自由电荷数为$n$，每个自由电荷的电荷量为$q$。

则在时间$t$内，通过导线横截面的电荷量为$Q ＝ nqSv t$。

这段导线中的电流为$I ＝ Q/t ＝ nqSv$。

长度为$L$的导线所受的安培力为$F ＝ BIL ＝BnqSvL$。

而这段导线内的自由电荷总数为$N ＝ nSL$，每个自由电荷所受的洛伦兹力为$F_{洛} ＝ F/N ＝ Bqv$。

3、洛伦兹力的大小（1）当运动电荷的速度方向与磁感应强度方向垂直时，洛伦兹力的大小为$F ＝ Bqv$。

（2）当运动电荷的速度方向与磁感应强度方向平行时，洛伦兹力为零。

（3）当运动电荷的速度方向与磁感应强度方向夹角为$＼theta$时，洛伦兹力的大小为$F ＝ Bqv\sin\theta$。

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，类比电场办法掌握公式的应用．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，类比电场办法掌握公式的应用。

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。

运动电荷在磁场中受到的力教案（五篇材料）第一篇：运动电荷在磁场中受到的力教案§3.5 运动电荷在磁场中受到的力教案一、教学目标 1.知识与技能(1)知道什么是洛伦兹力。

利用左手定则判断洛伦兹力的方向。

(2)知道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。

(4)了解v和B垂直时的洛伦兹力大小及方向判断。

理解洛伦兹力对电荷不做功。

2.过程与方法通过观察，形成洛伦兹力的概念，同时明确洛伦兹力与安培力的关系(微观与宏观)，洛伦兹力的方向也可以用左手定则判断。

通过思考与讨论，推导出洛伦兹力的大小公式F＝qvBsinθ。

3．情感态度与价值观引导学生进一步学会观察、分析、推理，培养学生的科学思维和研究方法。

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”。

二、教学重点与难点重点：1.利用左手定则会判断洛伦兹力的方向。

洛伦兹力大小计算公式的推导和应用。

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。

这一节承上(安培力)启下(带电粒子在磁场中的运动)，是本章的重点。

难点：1.洛伦兹力对带电粒子不做功。

2．洛伦兹力方向的判断。

洛伦兹力计算公式的推导。

三、教学用具电子射线管、高压电源、磁铁、多媒体。

四、教学方法讲授法、引导法、实验探究法、分组讨论法五、教学过程（一）复习回顾上节课我们学习了磁场对电流的作用力，也就是安培力。

如何判定安培力的方向和大小。

下面思考两个问题：若已知上图中：B=4.0×10-2 T，导线长L=10 cm，I=1 A。

求：通电导线所受的安培力大小？（二）引入新课学生思考：电流是怎样形成的？教师讲述：通过上节课的学习我们知道了磁场对电流有力的作用，而电流又是由于电荷的定向移动而形成的，由此你们会想到什么？学生讨论、回答；教师总结：磁场可能对运动的电荷有力的作用。

学生带着这个问题，观察演示实验——观察磁场阴极射线在磁场中的偏转(95页图3.5-1)教师说明电子射线管的原理：阴极射线是灯丝加热放出电子，电子在加速电场的作用下高速运动而形成的电子流，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，磁铁是用来在阴极射线周围产生磁场的，还应明确磁场的方向。

3.5《运动电荷在磁场中受到的力》教学设计【教学目标】●知识与技能1知道什么是洛伦兹力，明确洛伦兹力与安培力的关系，会判断洛伦兹力的方向.2了解洛伦兹力大小的推理过程，掌握洛伦兹力大小的计算.●过程与方法用分解速度和分解磁感应强度两种方法，导出v与B不垂直也不平行时的洛伦兹力表达式，体会矢量分解与合成是研究物理问题常用方法。

●情感态度与价值观通过经历洛伦兹力概念建立、方向探究、大小探究等学习过程，重演物理学家探索自然规律的过程，体验科学探究的成就感，激发学习的兴趣，培养勇于探究、勤思考、会分析的优秀思维品质。

【学习重难点分析】重点：1.理解洛伦兹力是安培力的微观解释，安培力是洛伦兹力的宏观表现2利用左手定则判断洛伦兹力的方向3掌握洛伦兹力大小的计算4体会科学研究最基本的思维方法:“推理假设—理论探究-实验验证-得出结论”难点：1. 洛伦兹力方向的判断.2. 洛伦兹力表达式f洛=qvBsinθ的推导。

【仪器准备】阴极射线管、磁体、感应圈、放电杆【教学过程】（一）情景引入：极光是由于太阳带电粒子（太阳风）进入地球，在南北两极附近地区的高空，夜间出现的灿烂美丽的光辉。

在南极称为南极光，在北极称为北极光。

问题：从宇宙深处射来的带电粒子为什么只在地球的两极才能引起极光？过渡：这种现象需要用本节课知识解决。

（二）板书课题，介绍目标（三）问题导学环节一.发现洛伦兹力1.1.不计重力的电子束在真空中做什么运动？1.2.要想让电子束偏离原来的运动轨迹，做曲线运动，你有哪些方法？猜想：加磁场行不行？1.3实验探究：阴极射线管介绍阴极射线管。

实验1.用条形磁铁的N极（或S极）前后方向靠近阴极射线，发现什么现象？得出什么结论？实验2.换一个磁极从实验1的同一方向靠近阴极射线，发现发现什么现象？得出什么结论？1.4什么是洛伦兹力？环节二.探究影响洛伦兹力方向的因素2.1猜想：影响洛伦兹力方向的因素有哪些？2.2实验探究：洛伦兹力与各因素之间的关系实验记录表从实验记录的信息中，你能得到什么结论？答：结论1.洛伦兹力f的方向与什么有关？结论2.洛伦兹力的方向怎样判断？结论3.洛伦兹力和安培力有联系吗？2.3理论探究：洛伦兹力和安培力有什么关系（1）什么是洛伦兹力？什么是安培力？（2）电流是怎样形成的？正、负电荷运动方向荷电流方向的关系？（3）磁场对电流有力的作用,而电流是由电荷的定向运动形成的。

中条中学高二年级物理导学案高二_______班 姓名： __________温故知新（1）什么叫做安培力?怎样判断安培力的方向?安培力的大小为多少?（2）电流是怎样形成的?电流的方向是怎样规定的?探究活动一 ：洛伦兹力1.既然磁场对电流有力的作用,而电流又是由电荷定向移动形成的,你会有什么猜想？【实验验证】（1）说明阴极射线管的原理：（2）实验现象：①在没有磁场时：②在有磁场时：（3）分析得出结论：2.洛伦兹力：3.洛伦兹力和安培力的关系：探究活动二：洛伦兹力的方向我们知道安培力的方向可以由左手定则来确定，这里面要与电流的流向有关，再根据电流的形成条件，我们做出试探性的假设假设：再用阴极射线偏转实验来验证洛伦兹力的方向1．左手定则的内容：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；让从掌心进入并使四指指向四指指向运动的方向或运动的反方向，这时拇指所指的方向就是的方向。

2．运动的带电粒子所受洛伦兹力方向与、都垂直，也就是说，洛伦兹力总垂直于和所决定的平面。

课堂练习11.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。

探究活动三洛伦兹力的大小：1.v∥B时，F=2.[公式推导]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。

电流强度I的微观表达式为：这段导体所受的安培力为：这段导体中含有自由电荷数为：每个自由电荷所受的洛伦兹力大小为：结论：v⊥B时，F=3.v与B成θ时，洛伦兹力的大小F又怎样来计算？B【讨论】：洛伦兹力作用效果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？课堂练习21.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vC．B必定垂直于F、v，但F不一定垂直于vD．v必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B2. 在图示的各图中，匀强磁场的磁感应强度均为B，带电粒子的速率均为v，带电荷量均为q.试求出图中带电粒子所受洛伦兹力的大小，并指出洛伦兹力的方向．课堂小结。

运动电荷在磁场中受到的力一、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=4.0×10-2T，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。

运动电荷在磁场中受到的力》教学设计【教学设计思路】普通高中课程标准实验教科书物理选修3—1 第三章第五节《运动电荷在磁场中受到的力》既是安培力知识的延续，又是下一节《带电粒子在匀强磁场中的运动》的铺垫。

高二的学生已具有一定的观察能力和逻辑推理能力，对现象一一猜想一一理论推导一一实验验证等科学研究方法有一定的基础，本节课通过实验创设各种问题情景、引导，激发学生学习的兴趣，促进学生思维。

学生通过讨论，体验科学探究的方法和过程，对物理知识能有进一步的理解，从而把传授知识与能力的培养有机的结合在一起，让学生掌握分析研究物理的基本方法与技能，为日后的学习及进行其它问题探究奠定基础。

【教学目标】1．知识与技能：①知道什么是洛伦兹力，会判断洛伦兹力的方向；②知道洛伦兹力大小的推导过程；③会利用本节课学的知识简单解释电视显像管的工作原理。

2．过程与方法：①通过对安培力微观本质的猜测，培养学生的联想和猜测能力；②通过推导洛伦兹力的公式，培养学生的逻辑推理能力；③通过演示实验，培养学生的观察能力。

3．情感态度与价值观：培养学生的科学思维和研究方法，培养学生的观察、分析、推理能力。

激发学生热爱学习、探索宇宙的欲望。

教学重点、难点】重点：洛伦兹力方向的判断方法和洛伦兹力大小计算。

难点：洛伦兹力计算公式的推导过程。

【实验器材及教学媒体的选择与使用】阴极射线管、多媒体投影系统【教学方法】讲授法、实验法、讨论法。

【教学过程】引入新课：观看神奇的极光短片。

请问这些美丽的极光一般出现在什么区域？（地球的南、北极地区）简单介绍极光，并提出疑问：运动电荷在磁场中是否受到力作用？是什么力？方向如何？大小如何？带着一些列的疑问我们走进课堂。

出示教学目标复习提问：1、安培力的大小和方向。

2、电流是怎样形成的？它的微观表达式是什么？（式中各量的意义）。

一、探究：运动电荷在磁场中是否受到力的作用？1、现象：极光短片2、猜想：受力？不受力？3、实验验证：（1）阴极射线管介绍：灯丝加热放出电子，电子在加速电场的作用下高速运动形成的电子流。

第5节磁场对运动电荷的作用力【学习目标】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.知道洛伦兹力大小的推理过程.4.掌握洛伦兹力大小的计算.【活动过程】活动一：复习——磁场对通电导线的作用1.安培力的方向左手定则 _________________________________________________________________2.安培力的大小 ________________⑴磁感应强度的方向与通电导线平行时：∕/~J⑵磁感应强度的方向与通电导线垂直时：―E⑶磁感应强度的方向与通电导线夹角为。

时，大小_ ---------------方向仍可用定则判定。

---- - ----------对公式F=BI1的理解★只适用匀强磁场★不仅与乐I、1有关，还与放置方式有关★1是有效长度，不一定是导线实际长度例1：将长度为20cm、通有OJA电流的直导线放入一匀强磁场中，电流与磁场的方向如图所示.已知磁感应强度为1T,试求下列各图中导线所受安培力的大小并在图中标明方向.×ו•B×× ••Θ1・∙Ei XXXB /B ・* ζj_n X V*・∙X(I) (2) (3) (4)(1)F A=N.(2)FB=N.(3)FC=N.(4)FD=N.活动二：洛仑兹力的大小和方向【知识梳理】：1.洛伦兹力的方向：(1)判断方法:用左王定则判定。

注意：四指代表电流方向,即正电荷的运动方面或负电荷运动的反方向.(2)方向特点:FjR F±v i即F垂直决定的平面.(注意8和V可以有任意夹角)例2.试判断下列各图带电粒子所受洛仑兹力的方向、或带电粒子的电性、或粒子运动方向：2.洛仑兹力的大小(DU〃B时，洛仑兹力尸⑵d8时，洛仑兹力户⑶片O时，洛仑兹力片例3.如下图所示，粒子所带电量都为q,都以相同的速率射入磁感强度为B的匀强磁场中，则各图所受的洛仑兹力的大小。

3.3.5 运动电荷在磁场中受到的力学案一、洛伦兹力1．定义：______________在磁场中所受的力．2．与安培力的关系：通电导线在磁场中所受的安培力是洛伦兹力的______________，而洛伦兹力是安培力的微观本质．二、洛伦兹力的方向和大小1．洛伦兹力的方向(1)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平面内．让______________从掌心进入，并使四指指向________________，这时拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受______________的方向．负电荷受力的方向与正电荷受力的方向______．(2)特点：洛伦兹力的方向与电荷运动方向和磁场方向都______________，洛伦兹力只改变带电粒子的运动方向，不改变速度大小，对电荷不做功．2．洛伦兹力的大小(1)一般公式：F＝qvB sinθ，其中θ为________方向与________方向的夹角．(2)当________时，F＝qvB.(3)当________时，F＝0.三、电视显像管的工作原理1．电视显像管应用了电子束________的原理．2．扫描：电子束打在荧光屏上的位置在______________的控制下一行一行的不断移动．3．偏转线圈：产生使电子束偏转的____________.一、洛伦兹力的方向和大小[问题情境]太阳发射出的带电粒子以300～1 000 km/s的速度扫过太阳系，形成“太阳风”(如图所示)．这种巨大的辐射经过地球时，为什么不能直射地球？为什么会在地球两极形成绚丽多彩如同梦幻般的极光？1．通过课本中的演示实验，我们得出什么结论？2．用左手定则判断洛伦兹力方向和用左手定则判断安培力方向时，左手的用法相同吗？3．洛伦兹力的大小如何确定？4．洛伦兹力和安培力的关系是怎样的？[要点提炼]1．____________电荷在磁场中所受的作用力称为洛伦兹力．2．洛伦兹力的方向可用____________定则来判断：伸开________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；让磁感线从掌心进入，并使四指指向________运动的方向，这时拇指所指的方向就是运动的________电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向．3．洛伦兹力的计算公式为F＝Bqv sinθ，式中θ指________方向与________方向的夹角．4．由左手定则可知，洛伦兹力的方向始终与运动电荷的速度方向________，所以洛伦兹力对带电粒子不做功．二、电视机显像管的工作原理[问题情境]目前，电视机已走进了家家户户，给人们的生活带来了巨大的变化．足不出户便可欣赏到千里之外的奥运赛事的精彩直播！电视机正在播放节目时，禁止将磁铁靠近荧光屏！你知道这是为什么吗？1．电视机显像管的主要构造是什么？2．显像管的工作原理是什么？3．电子束怎样实现“扫描”图像？例1图2中各图已标出磁场方向、电荷运动方向、电荷所受洛伦兹力方向三者中的两个，试标出另一个的方向．变式训练1如图所示，将水平导线置于真空中，并通以恒定电流I.导线的正下方有一质子初速度方向与电流方向相同，则质子的运动情况可能是()A．沿路径a运动B．沿路径b运动C．沿路径c运动D．沿路径d运动变式训练2下列关于带电荷量为＋q的粒子在匀强磁场中运动的说法，正确的是()A．只要速度的大小相同，所受洛伦兹力的大小就相同B．如果把＋q改为－q，且速度反向而大小不变，则洛伦兹力的大小、方向都不变C．洛伦兹力方向一定与电荷运动的速度方向垂直，磁场方向也一定与电荷的运动方向垂直D．当粒子只受洛伦兹力作用时，动能不变例2如图所示，摆球带负电荷的单摆，在一匀强磁场中摆动．匀强磁场的方向垂直于纸面向里．摆球在A、B间摆动过程中，由A摆到最低点C时，摆线拉力大小为F1，摆球加速度大小为a1；由B摆到最低点C时，摆线拉力大小为F2，摆球加速度大小为a2，则()A．F1＞F2，a1＝a2B．F1＜F2，a1＝a2C．F1＞F2，a1＞a2D．F1＜F2，a1＜a2例3如图所示，套在很长的绝缘直棒上的小球其质量为m，带电荷量是＋q，小球可在棒上滑动．将此棒竖直放在互相垂直、方向如图所示的匀强电场和匀强磁场中，电场强度大小为E，磁感应强度大小为B.小球与棒的动摩擦因数为μ，求小球由静止沿棒下落的最大加速度和最大速度．变式训练3质量为0.1 g的小物块，带有5×10－4C的电荷量，放在倾角为30°的绝缘光滑斜面上，整个斜面置于0.5 T的匀强磁场中，磁场方向如图6所示．物块由静止开始下滑，滑到某一位置时，物块开始离开斜面(设斜面足够长，取g＝10 m/s2)，问：(1)物块带何种电荷？(2)物块离开斜面时的速度为多少？【即学即练】1．关于带电粒子所受洛伦兹力F、磁感应强度B和粒子速度v三者方向之间的关系，下列说法正确的是()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vC．B必定垂直于F，但F不一定垂直于vD．v必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B2．下列说法正确的是()A．运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受到洛伦兹力的作用B．运动电荷在某处不受洛伦兹力的作用，则该处的磁感应强度一定为零C．洛伦兹力既不能改变带电粒子的动能，也不能改变带电粒子的速度D．洛伦兹力对带电粒子不做功3．初速度为v0的电子，沿平行于通电长直导线的方向射出，直导线中电流方向与电子的初始运动方向如图所示，则()A．电子将向右偏转，速率不变B．电子将向左偏转，速率改变C．电子将向左偏转，速率不变D．电子将向右偏转，速率改变4．一初速度为零的质子，经过电压为1 880 V的电场加速后，垂直进入磁感应强度为5.0×10－4T的匀强磁场中，则质子受到的洛伦兹力多大？(质子质量m＝1.67×10－27kg，g＝10 m/s2)参考答案课前自主学习一、1.运动电荷 2.宏观表现二、1.(1)磁感线 正电荷运动的方向 洛伦兹力 相反 (2)垂直 2.(1)速度 磁感应强度 (2)v ⊥B(3)v ∥B三、1.磁偏转 2.偏转磁场 3.磁场核心知识探究一、[问题情境]1．运动的电荷在磁场中要受到力的作用2．左手用法相同3．由公式F ＝Bqv sin θ来确定 4.通电导线受到的安培力是洛伦兹力的宏观表现[要点提炼]1．运动2．左手 左 正电荷 正3．速度 磁感应强度4．垂直二、[问题情境]1．电视机显像管由电子枪、偏转线圈和荧光屏三部分组成2．阴极发射电子，经过偏转线圈(偏转线圈产生的磁场和电子运动方向垂直)电子受洛伦兹力发生偏转，偏转后的电子打在荧光屏上，使荧光屏发光3．在电视机显像管的偏转区，分别在竖直方向和水平方向产生偏转磁场，其方向、强弱都在不断地变化，因此电子束打在荧光屏上的光点就像如图所示那样不断移动，这在电视技术中叫做扫描． 解题方法探究例1 (1)受力方向垂直于v 斜向上；(2)受力方向垂直于v 向左；(3)运动方向平行于斜面向下；(4)磁场方向垂直于纸面向外．解析 用左手定则判断，对－q ，四指应指向其运动方向的反方向．分别可得，图(1)中＋q 受洛伦兹力方向垂直于v 斜向上；图(2)中－q 受洛伦兹力方向垂直于v 向左；图(3)中－q 运动方向平行于斜面向下，图(4)中匀强磁场方向垂直于纸面向外．变式训练1 B [首先判断出电流I 在导线下方产生的磁场为垂直纸面向外，然后由左手定则即可判断质子的运动轨迹应为b.]变式训练2 BD [洛伦兹力的大小不仅与速度的大小有关，还与其方向有关，故A 项错误；用左手定则判定洛伦兹力方向时，负电荷运动的方向跟正电荷运动的方向相反，故把＋q 换成－q ，且速度反向而大小不变时，洛伦兹力的方向不变，又因速度方向与B 的夹角也不变，故洛伦兹力的大小、方向均不发生变化，B 项正确；洛伦兹力的方向一定跟电荷速度方向垂直，但电荷进入磁场的速度方向可以是任意的，因而磁场方向与电荷的运动方向的夹角也可以是任意的，故C 项错误；洛伦兹力对运动电荷不做功，不改变运动电荷的动能，故D 项正确．]例2 B[由于洛伦兹力不做功，所以从B 和A 到达C 点的速度大小相等．由a ＝v 2r可得a 1＝a 2.当由A 运动到C 时，以小球为研究对象受力分析如图甲所示，F 1＋F 洛－mg ＝ma 1.当由B 运动到C 时，受力分析如图乙所示，F 2－F 洛－mg ＝ma 2.由以上两式可得：F 2＞F 1，故B 正确．]例3 g －μqE m mg μqB －E B解析 此类问题属于涉及加速度的力学问题，必定得用牛顿第二定律解决，小球受力分析如图所示，根据牛顿第二定律列出方程有mg －μF N ＝ma ，①F N －qE －qvB ＝0，②所以a ＝mg －μ(qvB ＋qE )m 故知v ＝0时，a 最大，a m ＝g －μqE m. 同样可知，a 随v 的增大而减小，当a 减小到零时，v 达最大，故mg ＝μ(qv m B ＋qE)得v m ＝mg μqB －E B. 变式训练3 (1)负电荷 (2)3.46 m /s解析 (1)由左手定则可知物块带负电荷．(2)当物块离开斜面时，物块对斜面的压力F N ＝0，对物块受力分析如图所示，则有F ＝mg cos 30°，即qvB ＝mg cos 30°.解得 v ＝3.46 m /s .即学即练1．B [根据左手定则，F 一定垂直于B 、v ；但B 与v 不一定垂直．]2．D [运动电荷在磁场中所受的洛伦兹力F ＝qvB sin θ，所以F 的大小不但与q 、v 、B 有关系，还与v 的方向与B 的夹角θ有关系，当θ＝0°或180°时，F ＝0，此时B 不一定等于零，所以A 、B 错误；又洛伦兹力与粒子的速度方向始终垂直，所以洛伦兹力对带电粒子不做功，粒子的动能也就不变，但粒子速度方向要改变．所以C 错，D 对．]3．A [导线在其右侧产生的磁场垂直纸面向里，由左手定则可判断电子向右偏转，因洛伦兹力不做功，故速率不变．]4．4.8×10－17 N解析 对质子在电场中加速过程有：qU ＝12mv 2① 质子在磁场中受力F ＝Bqv ②由①②两式得：F ＝Bq 2qU m代入数据得：F ＝4.8×10－17 N .。

《磁场对运动电荷的作用力》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解磁场的观点，以及磁场对运动电荷的作用力。

2. 掌握洛伦兹力的基本性质和规律，能够运用其解决实际问题。

3. 了解洛伦兹力在科技和生活中的实际应用。

二、教学重难点1. 教学重点：理解磁场的观点，掌握洛伦兹力的基本性质和规律。

2. 教学难点：运用洛伦兹力解决实际问题，以及理解磁场对运动电荷的作用机理。

三、教学准备1. 准备教学用具：黑板、白板、投影仪、示波器、磁铁等。

2. 准备实验器械：电流表、电压表、磁铁、导体棒等。

3. 准备教学视频：展示磁场对运动电荷的作用过程。

4. 设计问题清单，供教室讨论和思考。

四、教学过程：1. 引入课题教师起首向学生介绍磁场的观点，以及磁场对运动电荷的作用力。

接着，向学生展示一些磁场对运动电荷的影响实例，例如通电导线的运动方向、磁铁对小铁球的作用等。

让学生感受到磁场的重要性，并激发他们的学习兴趣。

2. 讲解基础知识在介绍了磁场的观点和作用力后，教师需要进一步讲解磁场的方向、强度和磁感应强度等基础知识。

同时，教师需要诠释磁场对不同形状的电荷的作用力的不同，例如点电荷和长棒电荷等。

3. 实验演示为了让学生更好地理解磁场对运动电荷的作用力，教师可以进行一些实验演示。

例如，应用电流计和磁铁进行实验，观察运动电荷在磁场中的偏转情况。

同时，教师也可以引导学生进行自主实验，让他们亲手操作并观察实验结果。

4. 探究讨论在实验演示结束后，教师可以组织学生进行探究讨论。

学生可以提出自己的疑问和思考，并与其他同砚分享自己的看法和结论。

教师可以在讨论中给予学生指导，帮助他们解决疑惑并激发他们的思考。

5. 教室总结最后，教师需要对本节课进行总结，强调本节课的重点和难点，并对学生的学习效果进行评判。

教师还可以鼓励学生总结自己在本节课中学到了什么，并让他们谈谈自己的感受和收获。

6. 课后作业在课后，教师可以为学生安置一些与本节课内容相关的作业，例如思考题、探究题等。

《运动电荷在磁场中受到的力》教案一、教案背景：1、面向学生：高二学生2、学科：高二物理3、课时：1课时4、学生课前准备：电子射线管、电源、蹄形磁铁、投影仪、小黑板、彩色水笔。

二、教学课题本节课可分三部分：首先通过观察演示实验，讨论洛伦兹力的方向，这一部分是学生的一个实验探究活动。

然后将安培力看作是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现，通过安培力公式导出洛伦兹力的公式，这一部分是学生的一个理论探究活动。

最后，研究带电粒子在磁场中的运动，这一部分是学生的一个理论分析和实验验证的探究活动。

教材的这种安排，符合了新课程标准，起到了承上启下的作用，使物理学习能连续进行；符合学生的发展的要求；体现了教材重视课堂教学中的师生互动，学生自觉参与活动和学生合作探究的新课程教学理念，对应的目标是：1、知识目标(1)知道什么是洛伦兹力。

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。

(2) 会利用左手定则判断洛伦兹力的方向。

(3)知道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。

2、能力目标通过洛伦兹力大小的推导过程培养学生的分析推理能力，培养学生的迁移能力。

3、德育目标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”。

【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】洛伦兹力方向的判断。

【教学方法】讲述法、分析推理法、讲练法。

在教学中以实验探究方法为主，辅之讲授法、演示法、讨论法等多种教学方法，教学中注重启发学生的思维，培养学生间协作精神，加强师生间的双向活动。

三、教材分析物理学体系中本章是经典电磁学理论的基本内容，而本节课是安培力的延续，又是后面学习带电体在磁场中运动的基础，反应磁场和运动电荷的相互作用，是学生后面了解现代科技回旋加速器，质谱仪，磁流体发电机等的基础，还是力、电、磁综合问题分析中重要的一部分。

磁场对运动电荷的作用力教学目标：（一）知识与技能1、通过本课时的学习使学生知道磁场对电流的作用（安培力）实质是磁场对运动电荷作用（洛伦兹力）的宏观表现。

2、理解洛伦兹力的方向由左手定则判定，能根据安培力的表达式F=BIL推导洛伦兹力的表达式f=qvB。

3、培养学生的思维能力、分析能力以及逻辑推理能力，使学生体会由宏观量描绘微观量的科学思想。

（二）过程与方法通过观察演示实验认识并验证带电粒子在匀强磁场中的受力情况，借此培养学生观察、分析问题的能力。

（三）情感、态度与价值观引导学生用分析、猜想、实验（观察）、理论验证的科学方法探求新知识，增强他们的能力。

教学重点：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。

教学难点：建立相关物理模型，导出公式f=qvB。

教学方法：启发、实验观察结合讲解、讨论。

教学用具：阴极射线管、学生低压电源、感应圈（高压）、蹄形磁体、导线和开关以及投影仪、投影片、投影屏幕。

教学过程：一、引入新课1、安培力的启示（导课）：磁场对电流具有磁场力的作用（安培力），电流是由于电荷定向运动形成的，由此可猜想：磁场对电流的作用是磁场对运动电荷作用的宏观体现？2、演示实验、验证猜想：①介绍（简介）阴极射线管及工作原理。

②观察阴极射线（电子束）在磁场中发生明显的偏转现象。

教师提问：这一现象表明什么？师生总结：阴极射线（电子束）在磁场中偏转，说明电子束在磁场中确实受到某种力的作用，这个力就是今天我们要学习的洛伦兹力。

二、新课教学（一）洛伦兹力物理学中把磁场对运动电荷的作用力（磁场力）称为洛伦兹力（物理学家洛伦兹最先提出这一观点）。

（二）洛伦兹力的方向1、由安培力的方向导出洛伦兹力方向的特点（1）洛伦兹力的方向跟磁场方向垂直；（2）洛伦兹力的方向跟电荷运动方向垂直。

2、用左手定则确定洛伦兹力的方向（便于记忆）教师示范：伸开左手，使大拇指跟其于四个手指垂直，且处于同一水平面内，将左手放入磁场中，让磁感线从手心穿进，四指指向正电荷的运动方向，那么大拇指所指的方向就是正电荷受洛伦兹力的方向（在黑板上画出示意图）。

《运动电荷在磁场中受到的力》教学设计【教学设计思路】普通高中课程标准实验教科书物理选修3—1第三章第五节《运动电荷在磁场中受到的力》既是安培力知识的延续，又是下一节《带电粒子在匀强磁场中的运动》的铺垫。

高二的学生已具有一定的观察能力和逻辑推理能力，对现象──猜想──理论推导──实验验证等科学研究方法有一定的基础，本节课通过实验创设各种问题情景、引导，激发学生学习的兴趣，促进学生思维。

学生通过讨论，体验科学探究的方法和过程，对物理知识能有进一步的理解，从而把传授知识与能力的培养有机的结合在一起，让学生掌握分析研究物理的基本方法与技能，为日后的学习及进行其它问题探究奠定基础。

【教学目标】1．知识与技能：①知道什么是洛伦兹力，会判断洛伦兹力的方向；②知道洛伦兹力大小的推导过程；③会利用本节课学的知识简单解释电视显像管的工作原理。

2．过程与方法：①通过对安培力微观本质的猜测，培养学生的联想和猜测能力；②通过推导洛伦兹力的公式，培养学生的逻辑推理能力；③通过演示实验，培养学生的观察能力。

3．情感态度与价值观：培养学生的科学思维和研究方法，培养学生的观察、分析、推理能力。

激发学生热爱学习、探索宇宙的欲望。

【教学重点、难点】重点：洛伦兹力方向的判断方法和洛伦兹力大小计算。

难点：洛伦兹力计算公式的推导过程。

【实验器材及教学媒体的选择与使用】阴极射线管、多媒体投影系统【教学方法】讲授法、实验法、讨论法。

【教学过程】引入新课：观看神奇的极光短片。

请问这些美丽的极光一般出现在什么区域？（地球的南、北极地区）简单介绍极光，并提出疑问：运动电荷在磁场中是否受到力作用？是什么力？方向如何？大小如何？带着一些列的疑问我们走进课堂。

出示教学目标复习提问：1、安培力的大小和方向。

2、电流是怎样形成的？它的微观表达式是什么？（式中各量的意义）。

一、探究：运动电荷在磁场中是否受到力的作用？1、现象：极光短片2、猜想：受力？不受力？3、实验验证：（1）阴极射线管介绍：灯丝加热放出电子，电子在加速电场的作用下高速运动形成的电子流。

《磁场对运动电荷的作用力》教学设计教学目标（一）知识与技能1、知道什么是洛伦兹力，利用左手定则判断洛伦兹力的方向2、知道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4、了解v和B垂直时洛伦兹力大小及方向的判断，理解洛伦兹力对电荷不做功5、了解电视机显像管的工作原理（二）过程与方法通过观察形成洛伦兹力的概念，同时明确洛伦兹力与安培力的关系（微观与宏观），洛伦兹力的方向也可以用右手定则判断。

通过思考与讨论，推导出洛伦兹力的大小公式F=qvBsin 。

最后了解洛伦兹力的最后一个应用——电视显像管中的磁偏转。

（三）情感态度与价值观引导学生进一步学会观察、分析、推理，培养学生的科学思维和研究方法。

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”。

教学重点洛伦兹力公式的推导和方向的判定教学难点洛伦兹力的计算及方向的判定教学方法假设-验证法探究法学生演示法教学课时一课时教学过程导入：通过三个问题设置疑问，（1）极光的形成，为什么只出现在地球的南北两极？（2）磁铁靠近电视机图像为什么会发生扭曲变形（3）阴极射线管中的射线在磁场作用下为什么会发生偏转？一、这节课，主要来解决三个方面的知识点。

（课件展示）（1）知道什么是洛伦兹力。

（2）洛伦兹力方向判断（3）知道洛伦兹力大小的推理过程，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请同学们从互联网上，搜一下极光的图片，来看一下极光的特点。

教师提示：找出你认为最能展现极光特点的图片，然后放大，相邻几位同学可互相欣赏。

（从互联网上搜索图片，信息量非常大，因学生个人喜好的不同，所喜欢的图片也不一致，所以要求学生互相欣赏，加大认知。

）（2）教师将学生搜到的比较有代表性的图片，利用极域电子教室软件演示给学生看。

让学生欣赏学生自己的寻找的成果。

（一）展示教学目标1.知道什么是洛伦兹力通过复习安培力引入新课：(1)提问：安培力，公式，方向（2）思考：电流是如何形成的？通过电流是电荷的定向运动形成的，而磁场对电流（通电导线）有力的作用，由此想到——磁场可能对运动电荷有力的作用。