宜宾一中教学设计

1、宜宾市一中20212021学年教学设计教研活动成果载体课题第三节磁感应强度磁通量课时21.知道磁感应强度的定义及其意义，理解磁感应强度大小的表达式考点、知识点2. 知道什么是匀强磁场.3. 掌握安培力的计算方法.4.知道磁通量的概念，会用二BS计算磁通量.1.知道磁感应强度的定义及其意义，理解磁感应强度大小的表达式学习目标2. 知道什么是匀强磁场.3. 掌握安培力的计算方法.4.知道磁通量的概念，会用二BS计算磁通量.1磁感应强度的定义及其意义，理解磁感应强度大小的表达式.重点重、难点2.安培力的计算方法重点3.会用二BS计算磁通量难点学习环节和内容学生活动建议教师活动建议调整记录一、磁感应强

2、度问题设计1.在教材第一-章关于电场性质的学习中我们是如何定义电场强度的？答案 检验电荷q在电场中某点所受的电场力F与电何所带电何量 q的比值疋义为电场强度，即E=匚电场强度E由电场本身的性质来决定， 与检验电荷受到的电q场力F和电荷量q无关.2.我们能否将安培力与电场力进行类比，说明安培力公式F = BIL中比例系数B的物理意义呢？答案 通过大量的头验发现，在磁场中某一点，安培力与电流和导线长度乘积的比值是一个定值，与导线的长度、通过导线的电流无关，这个比值与导线所在位置的磁场强弱有关，我们把这个比值定义为磁感应强度，即B= jL.要点提炼学生看书，根据教师展示PPT1.对磁感应强度的理解问

3、题讨论，总结提出问题。F如何定义电场强1磁感应强度的定义式：B = L，磁感应强度是反映磁场性质的物理量.它是比值度和磁感应强法定义的物理量，是由磁场自身决定的，与是否有通电导线以及通电导线受力大度。理解比值定义法。小、是否受力无关.因为通电导线取不冋方向时，其受力大小不相冋，故在疋义磁感应强度时，式中F是指通电直导线垂直磁场放置时受到的磁场力.3磁感应强度的方向是该处磁场的方向，也是小磁针N极的受力方向，而不是该处电流兀受力F的方向.2 安培力大小安培力大小的计算公式F= ILBsin 0, B为磁感应强度方向与导线方向的夹角.当0= 90°即B与1垂直时，F= ILB ;当0=

4、0° 即卩B与1平行时，F = 0.当导线与磁场垂直时，弯曲导线的有效长度L,等于连接两端点直线的长度如图1所示；相应的电流沿L由始端流向末端.XXKXr 厂？X/ 2X J1X 1XX X/屮S *l u yx fxXXX图1二、磁诵量问题设计1 .在磁场中放一面积为 S的线框，怎样放置才能使穿过线框的磁感线条数最多？ 放置方式相冋时，磁场强弱不冋，穿过线框的磁感线条数是否相冋？教师展示PPT学生看书，根据答案 垂直磁场方向放置不相冋问题讨论，总结提出问题。引导2.什么是磁通密度？其单位是什么？如何定义电场强学生看书，引导答案磁通密度就是磁感应强度，其单位为Wb/m2度和磁感应强分

5、析度。理解比值定要点提炼义法。1.磁通量的定义式：O= BS，适用条件：磁场是匀强磁场，且磁场方向与平面垂直2 .当平面与磁场方向不垂直时，穿过平面的磁通量可用平面在垂直于磁场B的方向的投影面积进行计算，即二BS±= BScos 0如图2.图23 .可以用穿过某个平面的磁感线条数形象地表示穿过这个平面的磁通量大小，穿 过的磁感线条数越多，表示磁通量越大.三、典例分析一、对磁感应强度概念及公式的理解教师根据学生 出现的问题，针 对性点评。【例1 关于磁感应强度，以下说法正确的选项是A .由B= F可知，B与F成正比，与IL成反比B .通电导线放在磁场中某点，该点就有磁感应强度，如果将通

6、电导线拿走，该点的磁感应强度就变为零C.通电导线所受磁场力不为零的地方一定存在磁场，通电导线不受磁场力的地方一定不存在磁场即B = 0D .磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身决定解析 磁感应强度B = F只是一个定义式，而不是决定式；磁感应强度B是由磁场本身的性质决定的，与放不放通电导线无关.应选D.答案 D二、对磁通量认识及计算【例2如图3所示，框架面积为 S,框架平面与磁感应强度为 B的匀强磁场方向 垂直，那么穿过平面的磁通量为 .假设使框架绕 00 '转过60°角，那么穿过框架平面的磁通量为 ;假设从初始位置绕 00'转过90°角，那么穿过框架平面的磁

7、通量为 ;假设从初始位置绕 00 '转过180°角，那么穿过框架平面的磁通量的变化是.图31解析 初始位置 1= BS;框架转过60°角时 2= BS±= BScos 60 = 2BS;框架转过90。角时 3= BS1= BScos 90°= 0;假设规定初始位置磁通量为“正，那么框架转过180。角时磁感线从反面穿出， 故末态磁通量为 “负，即4=一 BS,所以=04 i|= |-BS BS|= 2BS.1答案 BS 2BS 0 2BS 三、安培力的大小计算及综合应用【例3】长度为L、通有电流为I的直导线放入一匀强磁场中， 电流方向与磁场方向 如

8、下图，磁感应强度为 B,对于以下各图中，导线所受安培力的大小计算正 确的是A . F = BIL cos 0 B . F = BIL cos 0C. F = BILsin 0 D. F = BILsin 0解析 A图中，导线不和磁场垂直，故将导线投影到垂直磁场方向上，故F = BILcos0, A正确；B图中，导线和磁场方向垂直，故F= BIL , B错误；C图中导线和磁场方向垂直，故 F = BIL , C错误；D图中导线和磁场方向垂直，故 F = BIL , D 错误.答案 A规律总结1.当磁场方向与电流方向垂直时安培力F = ILB，如果磁场方向和电流方向不垂直，公式应变为 F = IL

9、B丄，B丄是B在垂直于电流方向的分量.2 .如果通电导线是弯曲的，那么要用其等效长度代入公式计算.3 .如果是非匀强磁场，原那么上把通电导线分为很短的电流元，对电流元用安培力 公式，然后求矢量和.【例4】如图4所示，在与水平方向夹角为 60°的光滑金属导轨间有一电源，在相距1 m的平行导轨上放一质量为m= 0.3 kg的金属棒ab,通以从a, I = 3 A的电流，磁场方向竖直向上，这时金属棒恰好静止.求：/ f a图4(1) 匀强磁场磁感应强度的大小；2(2) ab棒对导轨的压力.(g= 10 m/s )解析 金属棒ab中电流方向由a,它所受安培力方向水平向右，它还受竖直向下的重力

10、，垂直斜面向上的支持力，三力合力为零，由此可以求出安培力，从而求出磁感应强度 B.再求出ab对导轨的压力.(1)ab棒静止，受力情况如下图，沿斜面方向受力平衡，那么mgsin60° BILcos 60 .°mgtan 60 0.3 x 10 x 农3X 1B =IL=3X1 T = , 3 T.(2)ab棒对导轨的压力为：,mg 0.3X 10N = N= cOS-N = 6 N.2答案(1) ：3 T (2)6 N四、板书设计物理意文：描述磯场的强弱利方向1.磁感应强度方向小磁针.N极受力的方向 人小川=寻一当R与I垂宜时F=RTL大小 些BLj T平行时F-02安堵力一

11、一当%与I夬角为。时FJULsiii 9方向乎泾那么O BS磁通密度：耳-总五、作业布置1.第一课时：?全品?P43第1-9题、P44第11、12题2 .第二课时：?5.3?P126根底过关1-9题宜宾市一中20212021学年教学设计(教研活动成果载体)课题第四节磁场对运动电荷的作用-洛伦兹力课时3考点、知识点1. 能从安培力的计算公式推导出洛伦兹力的计算公式2. 会计算洛伦兹力的大小，会判断洛伦兹力的方向3. 会用公式F洛一 qvB推导带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式、周期公式，并会应用 它们解决有关冋题.学习目标1. 能从安培力的计算公式推导出洛伦兹力的计算公式2. 会计算洛

12、伦兹力的大小，会判断洛伦兹力的方向3. 会用公式F洛=qvB推导带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式、周期公式，并会应用它们解决有关问题.重、难点1. 会计算洛伦兹力的大小，会判断洛伦兹力的方向.(重点)2. 会用公式F洛=qvB推导带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式、周期公式，并会应用它们解决有关问题.(重点及 难点)学习环节和内容学生活动建议教师活动建议调整记录一、洛伦兹力的方向问题设计如图2所示，一个阴极射线管的两个电极之间加上高电压后，就会在 旁边的荧光屏上看到一条亮线.它显示出了电子运动的路径.将阴极射线管置入 磁场中，会看到电子束偏转.那么，电子束偏转方向与磁场方

13、向、电子束运动方 向的关系满足怎样的规律？观察实验现象， 分析规律教师演示实验©r图2答案左手定那么要点提炼1 .洛伦兹力的方向可以根据左手定那么来判断，四指所指的方向为正电何的运动万向(或为负电荷运动的反方向)，拇指所指的方向就是运动的正电何(负电何)在磁场中所受洛伦兹力的方向.负电何受力的方向与冋方向运动的正电何受力的方向相反.2 .洛伦兹力的方向与电何运动方向和磁场方向都垂直，卫洛伦兹力的方向总是垂学生看书，根据 问题讨论，总结教师展示PPT 提出问题。直于 v和 B所决定的平面(但 v和 B的方 向不一定垂直).二、洛伦兹力的大小问题设计如图3所示，磁场的磁感应强度为 B设磁

14、场中有一段长度为 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,每个自由电荷的电荷量如何定义电场强 度和磁感应强 度。理解比值定 义法。为q且定向运动的速度都是 v.K X J X X图3(1) 导线中的电流是多少？导线在磁场中所受安培力多大？长为L的导线中含有的自由电荷数为多少？电荷定向运动时所受洛伦兹力的矢 量和，在宏观上表现为导线所受的安培力那么每个自由电荷所受洛伦兹力多大？ 答案 (1)1 = nqvS F 安=ILB = nqvSLBF安(2) N= nSL F 洛=N = qvB要点提炼1安培力是导体中所有定向移动的的自由电荷受到的洛伦兹力的宏观表现而洛 伦兹力是

15、安培力的微观本质.2.洛伦兹力的大小：F = qvBsin 0, B为电荷运动的方向与磁感应强度方向的夹角.(1) 当电荷运动方向与磁场方向垂直时：F = qvB;(2) 当电荷运动方向与磁场方向平行时：F = 0;(3) 当电荷在磁场中静止时：F = 0.学生看书，根据 问题讨论，总结 如何定义电场强 度和磁感应强 度。理解比值定 义法。三、带电粒子在磁场中的运动教师展示PPT 提出问题。引导 学生看书，引导 分析问题设计1 . 一个带电粒子，在磁感应强度为 B的匀强磁场中以速度 v垂直磁场方向开始运 动，这个粒子将做什么运动？答案由左手定那么可以判断，这个带电粒子在匀强磁场中所受的洛伦兹力

16、的方向垂直于磁场方向和粒子运动方向所决定的平面，由此可以看出洛伦兹力 F洛总是垂直于速度v的方向，且洛伦兹力总在一个平面内，故这个带电粒子在匀强磁场中 做匀速圆周运动.2. 一个质量为m、带电荷量为q的粒子，在磁感应强度为B的匀强磁场中，以速度v做匀速圆周运动，你能计算出它做圆周运动的轨道半径R和周期T吗？答案因做匀速圆周运动的向心力为洛伦兹力F洛=qvB2mv故有qvB =带电粒子做圆周运动的半径:R=mvqB2 tR 2 Ttn周期:I =v qB 要点提炼1.带电粒子所受洛伦兹力与速度方向垂直，只改变速度方向，不改变速度大小, 对运动电荷不做功.2 .沿着与磁场垂直的方向射入磁场中的带电

17、粒子，在匀强磁场中做匀速圆周运2 2动.向心力为洛仑兹力 F = qvB,由qvB =卫匕可知半径r =罟，又T =，所以TrBqv2 nmBq -延伸思考由r =乎知同Bq带电粒子，在同一匀强磁场中，半径r会随着速度的增大而增大，它的周期也会随着速度的增大而增大吗?答案 不会.由T= 2 ，得出T= 丁与速度无关.vBq四、典例分析一、洛伦兹力的方向和大小【例1】如图4所示，各图中的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.学生先做后评教师根据学生 出现的问题，针 对性点评。解析 (1)因v丄B，所以F

18、= qvB，方向垂直v指向左上方.(2) v与B的夹角为30 °将v分解成垂直磁场的分量和平行磁场的分量，vi = vsin1 、，30 , F = qvBsin 30 =?qvB.方向垂直纸面向里.(3) 由于v与B平行，所以不受洛伦兹力.(4) v与B垂直，F = qvB,方向垂直 v指向左上方.答案 (1)qvB垂直v指向左上方1(2) 2qvB垂直纸面向里(3) 不受洛伦兹力qvB 垂直v指向左上方二、带电粒子在磁场中的圆周运动【例2 (2021广东15)质量和电荷量都相等的带电粒子M和N ,以不冋的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图5中虚线所示.以下表述正确的

19、选项是( )XXXXxN *x盖Xxxx图5A . M带负电，N带正电B . M的速率小于N的速率C.洛伦兹力对M、N做正功D . M的运行时间大于 N的运行时间解析 由左手疋那么知 M带负电，N带正电，选项 A正确；带电粒子在磁场中做匀2速圆周运动且向心力 F向=F洛，即=qvB得r =,因为 M、N的质量、电何rqB量都相等，且M>rN,所以vm>vn，选项B错误；M、N运动过程中，F洛始终与v垂直，F洛不做功，选项 C错误；由T 2 J知M、N两粒子做匀速圆周运动的周qB期相等且在磁场中的运动时间均为舟，选项D错误.答案 A三、有关洛伦兹力的综合问题分析【例3】一个质量为m= 0.1 g的小滑块，带有q 5X 10 4c的电荷量，放置在倾角a 30。的光滑斜面上(绝缘)，斜面固定且置于 B 0.5 T的匀强磁场中，磁场方向垂 直纸面向里，如图6所示，小滑块由静止开始沿斜面滑下，斜面足够长，小滑块滑至某一位置时，要离开斜面(g取10 m/s2).求：虬X天上XsK上X.XXX图6(1) 小滑块带何种电荷