内容正文:
《洛伦兹力》教学设计
云浮市云安区云安中学 蒋贤才
教学目标:
1. 经历实验探究洛伦兹力方向的过程,知道洛伦兹力的方向与电荷的运动方向和磁感应强度的方向都垂直,会用左手定则判断洛伦兹力的方向;
2. 经历由安培力公式推导洛伦兹力公式的过程,体会磁场中通电导线所受的安培力实际上是运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现,会计算洛伦兹力的大小;
3. 由实验观察得知洛伦兹力的存在,培养学生实事求是的科学态度;
4. 由理论推导得出洛伦兹力大小的公式,培养学生严谨推理的科学作风。
教学重点:
洛伦兹力的大小、方向和产生条件
教学难点:
推导洛伦兹力的大小
教学方法:
演示实验,讨论、讲授。
课时安排:1课时
复习引入:
如图所示,通电直导线与匀强磁场互相垂直。甲、乙、丙分别标明了电流、磁感应强度和安培力三个量中的两个量的方向,试画出第三个量的方向。
若已知图乙中,磁感应强度T,导线长cm,A,则导线所受安培力的大小是多少?
新课教学:
1、 认识洛伦兹力
猜想:磁场对电流有力的作用,而电流是由电荷定向移动形成的,那么,磁场对运动电荷会产生力的作用。
【观察与思考】在如图所示的实验装置中,阴极射线管两端被加上高压电。此时,阴极射线管内形成了一束电子束。
当蹄形磁铁(或条形磁铁)靠近阴极射线管,使磁场方向与电子束前进方向垂直时,观察电子束运动方向是否发生改变?
上述实验现象说明了什么?
2、 洛伦兹力的方向
【实验与探究】阴极射线管两端被加上高压电后,阴极射线管中的电子沿直线前进。改变磁铁方向即改变磁场方向,观察不同情况下电子偏转方向,并将实验结果记入表中。
磁场方向
电子运动方向
电子偏转方向
垂直纸面向外
垂直纸面向里
结论:(1)电子偏转方向与磁场方向、电子运动方向有关;
(2) 当运动电荷的速度方向与磁场方向平行时,运动电荷不受洛伦兹力;
(3) 当运动电荷的速度方向与磁场方向垂直时,运动电荷受到洛伦兹力,其方向既与磁场方向垂直,又与速度方向垂直。
洛伦兹力方向的判断方法:
左手定则:伸开左手,使大拇指与四指垂直,且都与手掌在同一个平面内,让磁感线垂直穿过手心,并使四指指向正电荷的运动方向,这时大拇指所指方向就是正电荷在该磁场中所受洛伦兹力的方向。
理解:(1)在用左手定则判断运动的电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向时,
对于正电荷,四指指