导学案：运动电荷在磁场中受到的力.doc

郴州市二中高中物理选修3-1导学案3.5运动电荷在磁场中受到的力郴州市二中 朱达亮【学习目标】虚框部分课堂后面完成，并对比！1、知道什么是洛伦兹力, 理解洛伦兹力与安培力的关系；2、知道洛伦兹力方向的判断方法及会使用；3、知道洛伦兹力大小的推理过程，并会计算洛伦兹力大小。第一部分：温故知新，新旧对比电流在磁场中受到的力-安培力方向由 定则判断： 方向-穿过掌心 方向-四指所指方向 方向-大拇指所指方向大小F安= 当BI时，F安= 当BI时，F安= 在磁场中受到的力-洛伦兹力方向由 定则判断： 方向-穿过掌心 方向-四指所指方向 方向-大拇指所指方向大小F洛= 当Bv时，F洛= 当Bv时，F洛= 第二部分：互动探究，整合提升主题一：洛伦兹力，及讨论洛伦兹力与安培力的关系：（一）猜想及理论依据：问题1： 安培力的定义？电流是怎样形成的？ 问题2：从微观角度看，安培力产生的本质是什么？你的依据是什么? （二）：实验验证：（教师演示实验一）问题3：洛伦兹力的定义？ 问题4：你认为安培力和洛伦兹力是什么样的关系？主题二：探究洛伦兹力的方向问题1：能不能用左手定则来判定洛伦兹力方向？你的理由？问题2：若运动电荷为正电荷，你认为如何判定洛伦兹力方向？若运动电荷为负电荷呢？演示实验验证：（教师演示实验二）主题三：探究洛伦兹力大小： 情景：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，t时间导线L内所以定向移动的自由电荷都通过横截面。求：有一段长度为L的通电导线内的粒子总数N= 通过截面电流的微观表达式I= 导线垂直于磁场方向放入磁感应强度为B的匀强磁场中，导线受到的安培力F安= 每个电荷所受的洛伦兹力F洛= 问题1：由你有什么体会？问题2：若运动电荷速度v方向与磁感应强度B方向垂直时，洛伦兹力F洛= 若运动电荷速度v方向与磁感应强度B方向平行时，洛伦兹力F洛= 问题3：仿照对安培力大小的讨论，讨论当运动电荷速度v方向与磁感应强度B方向成角时，洛伦兹力F洛= 第三部分：学以致用 【课堂检测】1. 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。2.电子以v3106 m/s的速率垂直射入 B0.10 T的匀强磁场中，它受到的洛伦兹力是多大？3、关于带电粒子所受洛仑兹力F、磁感应强度B和粒子速度v三者之间的关系，下列说法中正确的是（ ）A、F、B、v三者必定均相互垂直B、F必定垂直于B、v，但B不一定垂直vC、B必定垂直于F，但F不一定垂直于vD、v必定垂直于F，但F不一定垂直于B4、两个带电粒子以相同的速度垂直磁感线方向进入同一匀强磁场，两粒子质量之比为1：4，电量之比为1：2，则两带电粒子受洛仑兹力之比为（ ）A、2：1 B、1：1 C、1：2 D、1：4 【再讨论】 学习完本节知识后再请你说一说我们课前的疑问：从宇宙深处射来的带电粒子为什么只在地球的两极引起极光？ 【课堂小结】这节课我学会了哪些知识和方法？还对哪些问题有困惑？【课堂延伸】请百度搜索 “洛伦兹力”“极光”等关键字。【作业】1、一电荷q在匀强磁场中运动，下列说法正确的是（ ）A.只要速度的大小相同，所受的洛伦兹力就相同B.如果速度不变，把电荷q改为-q，洛伦兹力的方向将反向，但大小不变C.洛伦兹力的方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向一定与电荷运动方向垂直D.粒子在洛伦兹力作用下运动时，动能和动量均不变2、如图中表示磁场、正电荷运动方向和磁场对电荷作用力F的相互关系图，这四个图中画得正确的是（其中、F、两两垂直）( )3、如图所示，某一带电粒子垂直射入一个垂直纸面向外的匀强磁场，并经过P点，试判断带电粒子的电性。4、电子以1.2107m/s的速度进入B=0.02T的匀强磁场中，当速度与磁场夹角分别为30和37时，电子所受洛伦兹力分别为_ 和_.5、如图所示，铜质导电板置于匀强磁场中，通电时铜板中电流方向向下，由于磁场的作用，则（ ）A.板左侧聚集较多电子，使b点电势高于a点B.板左侧聚集较多电子，使a点电势高于b点C.板右侧聚集较多电子，使a点电势高于b点D.板右侧聚集较多电子，使b点电势高于a点6、如图示，一带负电