5磁场对运动电荷的作用力

1、5 磁场对运动电荷的作用力（浙江省义乌中学322000）教学目标1、知道2、知道力，理解力和力的关系。力的方向。力产生条件，会用左手定则判定3、应用公式 F=qvBsin解答有关问题。4、领略科学探究的方法，体验力大小和方向有关规律的探究。5、应用力有关知识解释生产生活中有关的一些问题。板书设计电场力条件：V0V 不B方向：左手定则大小：F=qVBsin特点：FVWf=0+q:与 E 同向F=qE可能做功教学仪器黑白电视机、蹄形和条形磁铁、大头针、教学流程一、引入1、头、阴极射线管、高压线圈、电源接线板师：生：，看看今天使用的课件背景，知道它是一种什么天文现象吗？师：对。下面，就让一起来欣赏：

2、绚丽多姿的。（：）问题：通过这些，你能发现一般出现在什么地区吗？生：两极等高纬度地区（：人类首次拍到南北“同放光彩”奇景）师：很好，为什么在赤道等低纬度地区却不会出现呢？2、电视师：接下来，视机里。再来做一个有趣的实验。通过头，把这位男同学的图像信号送到电演示：包有白纸的磁铁靠近电视机荧光屏师：现在，我把这根“魔棒”靠近电视机的荧光屏。（稍停）请切勿在家里模仿。看到，这位男同学的模样本来挺端庄的，现在却走样了，是这根魔棒真的具有魔力吗？（稍停，魔棒靠近铁块）看看，这是什么？生：磁铁师：为什么磁铁靠近荧光屏会发生这种现象呢？3、课题(宏观表现)力力(微观本质)要解开上述两个问题，二、本质1、理论

3、分析的就是：磁场对运动电荷的作用力。（板书）：首先，请吗？思考：磁场对运动电荷会有作用力吗？能说说你的理论依据是什么生：因为磁场对电流有作用力（力），而电流又是电荷的定向移动，所以磁场对运动电荷有作用力。2、实验验证师：很好。磁场对运动电荷究竟有没有作用力，口说无凭，能否通过实验来验证一下呢？可想而知，动电荷怎么得到呢？不仅需要一个磁场（展示蹄形磁铁），还需要运动电荷。那么，运展示：阴极射线管实物、课件师：阴极射线管的玻璃管内已经抽成真空，当左右两个电极按时，阴极就会发射电子，并且在电场的加速下飞向阳极。当上的极性接上高压电源掠射到荧光屏上时，荧光屏就显示出演示：没有磁场时同方向的磁场对的轨迹

4、。是一条直线。用一个蹄性磁铁在径迹的不同影响，直至出现的路径上加磁场，尝试不在磁场中偏转。师：看来，磁场对运动电荷的确有作用力，科学家把这一个作用力称之为“力”。板书：说，力与力和力的关系（这也就验证了刚才这位同学的观点是正确的，也就是力的本质上同一种力：力是力的宏观表现，力是力的微观本质。）3、介绍 Lorentz刚才讲到的“科学家把磁场对运动电荷的作用力命名为力”，是为了纪念荷兰对他有很高的评伟大的物理学家价，他说他的一生受三、条件1、问题：的，一生最大的贡献就是电子论。的影响最大，称是“时代最伟大、最尊贵的人”。师：磁场对运动电荷一定有作用力吗？比如，下列位于磁场中的电荷受到什么？2、小

5、结力吗？为师：你能总结一下力产生的条件吗？生：V0、V不B（板书）四、方向1、左手定则师：力作为一种力，有方向吗？演示：在阴极射线管实验中，改变磁场的方向，发现的偏转方向相反。师：为了便于研究，么，该如何判定把实验结果保留在大屏幕上。看来，力的方向呢？力的关系，可以用左手定则。力是有方向性的，那生：根据力和小结：事实证明，2、深化力的方向的确可以用左手定则来进行判定（板书）。师：刚才，在判定的方向时，注意到电荷运动方向、磁场的方向、力的方向具有三维关系。下面，系。运用三维图帮助更好地把握它们之间的方向关课件：图一：判定力的方向；图二：当磁场方向与电荷运动方向不垂直时，怎么办？生：分解速度（结合

6、动画）师：通过这两幅三维图，你能总结一下 F、B、V 三者之间的方向关系？生：F 与 B 始终垂直、F 与 V 始终垂直，而 B 与V 不一定垂直。练习：为了帮助问题。五、大小1、问题：更好地把握左手定则，下面，请运用左手定则判定下面三个师：刚才2、思路研究了力的方向，那么力大小等于多少呢？师：3、建模能否根据已有的知识，从理论上进行推导呢？生：根据力和力的关系这就需要建立一个模型。而模型的建立，总是选择简单的，所以：磁场：匀强磁场电流：通以恒定电流的直导线，并与磁场垂直取其中一小段（L、S），放大后应该有大量的做定向移动的电荷。为了研究问题比较方便，可以把负电荷的定向移动等效成正电荷的反方向

7、定向移动。从宏观上看，这一段导体受到一个向上的力；从微观上看，每一个定向移动的电荷都受到力；而这一段导体中定向移动的电荷受到4、推导：学生推导 F 洛=qvB5、交流力的合力就是力。选择具有代表性的同学，把他的推导过程用实物投影仪展示到大屏幕上，再请这位同学简叙推导过程。F 安=BIL I=Q/t Q=nLSq L=vt F 安=nLSF 洛F=BIL I=NqL=vt F 安=NF 洛：在实物展示台上对比，6、推广此 N 非彼 n某带电粒子的电量为 q=10-14C,以速率 V=106m/s 射入 B=10-2T 的匀强磁场中，求它受到的力 f 多大？生：10-10N。师：对吗？生：应该是

8、010-10N。（从一般情况出发，结合动画分析）归纳：六、特点力 F=qvBsin，其中为 B 与v 的正方向夹角。（板书）1、上面，研究了力的大小和方向，接下来，来归纳一下力的特点。知道，电场能用来加速电荷，那么，能用磁场来加速电荷吗？生：不能，因为 FV，所以 Wf=0（板书）2、师：看来电场力和力各有千秋，你能比较一下电场力和力的异同吗？生：条件、方向、大小、做功、运动(板书)。八、应用力是一种非常重要的力，它的应用也是非常广泛的。比如，在电视机的显像管中。1、电视机实验演示：电视机荧光屏要显示出图象，一定要有电子打到荧光屏的各个地方上。那么，电子从哪里来呢？（拆开电视机后盖）显象管的电

9、子枪能产生大量的高速运动的电子。但是这些电子都从同一个枪屏的各个地方呢？观察：偏转线圈的磁场。出，应该沿同一个方向运动，那么它是利用什么使电子打到荧光思考：加怎么样的磁场才能使电子打到荧光屏上最左边的这点呢？若要打到最右边的点呢？若要使电子打到荧光屏的位置从最左边逐渐向最右边移动呢？（演示）师：这样，在电视机屏幕上就有光点从左边移动到右边，这在电视技术中叫做行扫描。那么，在实际的电视技术中，行扫描的时间是非常短暂的，会是什么情况呢？演示：一条亮线。（考虑到人的视觉暂留效应）师：实际的电视应该充满整个荧光屏，看到的电视并不是一条亮线，那么怎样才能使电子打到荧光屏的上面或下面呢？（演示）师：这在电视技术中叫做场扫描。如果场扫描和行扫描同时进行，想象一下，光点的运动情况会是怎么样的呢？动画：扫描（场扫描：50 场/秒，所以感到整个荧光屏都在发光）师：现在，你能解释上课开始时那个有趣的电视机实验了吗？为什么你的模样会发生变化呢？2、现象问题：是来自的高能粒子进入大气后，与大气发生作用而产生的。为什么在赤道等低纬度地区却从来没有它的身影呢？生：解释垂直射向赤道（向东偏转）和两极（长驱师：至于有的时候高纬度地区也有出