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视频标签：磁场对运动,电荷的作用
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视频课题：人教版高中物理选修1-1第二章2.4磁场对运动电荷的作用-浙江省优课
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2.4 磁场对运动电荷的作用教案
一、教材目标 （1）知识与技能
1、知道什么是洛伦兹力；
2、会利用左手定则判断洛伦兹力的方向； 3、知道洛伦兹力对电荷不做功。 （2）过程与方法
通过洛伦兹力大小的推导过程进一步培养学生的分析推理能力。 （3）情感态度与价值观
通过本节课的学习，让学生体会科学研究的基本方法：推理—假设—实验验证。 二、教学重难点
重点：利用左手定则判断洛伦兹力的方向，洛伦兹力大小的计算。 难点：理解洛伦兹力对电荷不做功。 三、教学方法
实验观察法、讲解法 四、教学用具
多媒体课件、视频演示、洛伦兹力演示仪 五、教学过程 （一）知识回顾
判断下图安培力的方向
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）问题导入
思考：电流是如何形成的？ 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，由此你会想到了什么？ 猜想：磁场可能对运动电荷有力的作用。 （三）实验验证
实验：用阴极射线管研究磁场对运动电荷的作用。 （视频观看）
在真空玻璃管内安装一个阴极、一个阳极.阴极接高电压的负极、阳极接正极.阴极能够发射电子,电子束在两极之间的电场力的作用下从阴极飞向阳极.这个管子叫做电子射线管.为了显示电子束运动的情况,管内装有长条形的荧光屏,屏上的物质受到电子的撞击时能够发光。
结论：当电子射线管的周围不存在磁场时，电子的运动轨迹是直线。
当电子射线管的周围存在磁场时，电子的运动轨迹是曲线。 所以，磁场对运动电荷有力的作用。 得出洛伦兹力的概念。
洛伦兹力：磁场对运动电荷有力的作用，这个力叫做洛仑兹力。
简单介绍科学家洛伦兹：
洛伦兹，荷兰物理学家，首先提出磁场对运动电荷有作用力的观点。 洛伦兹创立了经典电子论，提出了洛伦兹变换公式，1902年与其学生塞曼共同获得诺贝尔物理学奖。为纪念洛伦兹的卓著功勋，荷兰政府决定从1945年起，把他的生日定为“洛伦兹节”。
（四）洛伦兹力的的大小和方向
思考：洛仑兹力F洛的方向如何确定？ 猜想：能不能用左手定则来判定？ 推理：我们曾经用左手定则判定安培力的方向．大量定向移动电荷所受洛伦兹力宏观表现为安培力，因此，可以用左手定则判定洛伦兹力的方向。 验证：尝试不同方向的磁场对电子束的不同影响，判断运动的电子束在各种方向的磁场中的受力方向。
观看视频：磁场对运动电荷的作用
得出实验结论，洛伦兹力的方向可以用左手定则确定。
左手定则：伸开左手，使大拇指和其余四指垂直且处于同一平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿过手心，若四指指向正电荷运动的方向，那么拇指所指的方向就使正电荷所受洛伦兹力的方向。
问：洛仑兹力F洛的大小与什么有关？ 请大家猜一猜？ 问题推导：
设有一段长为L，横截面积为S的直导线，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，自由电荷定向移动的速率为v.这段通电导线垂直磁场方向放入磁感应强度为B的匀强磁场中，求洛伦兹力 (1) 通电导线中的电流
nqvSI
(2)通电导线所受的安培力
L
nqvSB)(BILF安
(3)这段导线内的自由电荷数
nSLN
(4)每个电荷所受的洛伦兹力
qvB
nSLL
nqvSF)(BNF安洛
当速度V的方向与磁感应强度B的方向平行时：F＝0
课堂练习巩固
思考：洛仑兹力有什么特点呢？
洛仑兹力F的方向总跟运动电荷的速度v的方向垂直。
洛仑兹力只能改变电荷运动的速度方向，不能改变速度的大小。 洛仑兹力对在磁场中运动的电荷不做功。
v
v
vv
问题：如果带电粒子射入匀强磁场时，初速度跟磁场方向垂直（如图所示），粒子在洛仑兹力的作用下将做什么运动？
实验装置演示洛伦兹力的大小和方向。
它由一个球形电子射线管和一组线圈组成。通过改变电子枪两极间的电压可以改变电子的速度；通过改变线圈中电流的强弱可以改变磁感应强度的大小。 （五）应用：显像管的工作原理 阅读课本内容。思考讨论以下问题： 1、电子束是怎样实现偏转的？ 2、如图所示
（1）要是电子打在A点，偏转磁场应该沿什么方向？ （2）要是电子打在B点，偏转磁场应该沿什么方向？
（3）要是电子束打在荧光屏上的位置由中心O逐渐向A点移动，偏转磁场应该怎样变化？ 课后练习布置。 六、板书设计
2.4 磁场对运动电荷的作用
1、洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用 方向：左手定则
大小：F=qvB（v垂直于B） 2、洛伦兹力对电荷不做功 3、电视显像管的工作原理 七、教学反思
思考和讨论部分可以让学生分组讨论，让不同层次的学生对知识都有深刻的感受，最后通过交流发言得出结论。
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
