磁场对运动电荷的作用力说课课件2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

磁场对运动电荷的作用力

教材的地位和作用

“磁场对运动电荷的作用力”是高中物理人教版选择性必修二第一章第2节的内容。是在学完磁感应强度、安培力等知识的基础上，进一步研究通电导线在磁场中受安培力作用的原因。这节内容是本章的核心知识也是教学重点，是磁场的性质的具体表现，所以把握好本节知识能够为学习后面的内容做好铺垫。教材的主体思想是，经过科学猜想、逻辑思维、实验证实、归纳讨论的过程，以达到培养学生研究物理问题的方法和思维能力的目的。

课标分析

最新修订的《普通高中物理课程标准》对磁场对运动电荷的作用力的要求：通过实验，认识洛伦兹力。能判断洛伦兹力的方向，会计算洛伦兹力的大小，了解带电粒子在匀强磁场中的偏转及其应用。

教学重点、难点教学重点：用左手定则判断洛伦兹力的方向，会计算带电粒子进入匀强磁场中所受洛伦兹力的大小，及洛伦兹力在生产技术中的应用。教学难点：经历由安培力公式推导出洛伦兹力公式的过程，体会模型构建与演绎推理的方法，经历一般情况下洛伦兹力表达式的得出过程，进一步体会矢量分析的方法。

学情分析

本节课是在学习了安培力之后的一节课，学生对洛伦兹力的学习有一定的基础，教材在思考与讨论栏目中提出的逻辑线索，实际上是推导过程铺设的台阶，教师也可以根据学生的实际情况灵活铺设台阶。要让不同层次的学生在讨论中都有比较深刻的感受。课堂教学中要求学生能够根据这一逻辑线索推导出洛伦兹力的表达式。

教学策略（1）实验观察：让学生观察阴极射线在磁场中的偏转，并推断出洛伦兹力的方向可用左手定则来判断。此实验还是“安培力是洛伦兹力的宏观表现”的佐证。同时这个演示实验让肉眼看不到的电子显现出径迹，让学生可以亲眼观察磁场使电子径迹发生弯曲的现象，激发学生的好奇心和求知欲。利用实验解决本节课重点。（2）分析推导：通过“思考与讨论”提供的逻辑线索让学生分组推导和讨论各问题，培养学生的分析和推理能力。利用分组讨论突破本节难点。（3）讲练结合式：在洛伦兹力的方向与大小的规律上，让学生具体问题具体分析，不要死记定则和死套公式，随时发现学生的错误，并引导分析错误原因，把教师的主导作用与学生的主体作用结合起来，巩固强化有关知识。（4）知识的应用：通过显像管，速度选择器，磁流体发电机的工作原理的学习，使学生深深体会到物理知识与科学技术的联系。

一、问题导入新课

磁场对通电导线有作用力，带电粒子的定向移动形成电流，那么，

磁场对运动电荷有作用力吗？如果有，力的方向和大小又是怎样的呢？

第2节

磁场对运动电荷的作用力第一章教学目标1、通过实验，认识洛伦兹力，能用左手定则判断洛伦兹力的方向，会用公式计算洛伦兹力的大小。2、经历由安培力公式推导出洛伦兹力公式的过程，体会模型构建与演绎推理的方法，经历一般情况下洛伦兹力表达式的得出过程，进一步体会矢量分析的方法。3、了解显现管，速度选择器，磁流体发电机的基本构造和工作的原理，认识电子束的磁偏转，体会物理知识与科学技术的关系。左手定则伸开左手，使拇指和其余四指垂直，并且都与手掌在同一平面内，让磁感线从掌心进入，并使四指指向正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向，这时拇指所指的方向就是该电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向。F既与B垂直又与v垂直，即垂直于B和v所确定的平面。Vv1v2VBBF+F+洛伦兹力对物体的运动能起到什么作用？洛伦兹力对电荷不做功,只改变粒子速度的方向，不改变粒子速度的大小。

二、洛伦兹力--分析洛伦兹力有什么特点？------------I=nqsvN=nLs每个自由电荷所受的洛伦兹力大小：F=BILIF安F洛安培力洛伦兹力F安=N·F洛二、洛伦兹力--根据安培力与洛伦兹力的关系，尝试推导洛伦兹力的计算式二、洛伦兹力--思考讨论若此带电粒子不垂直射入磁场，受到的洛伦兹力又如何呢？vB11B┴vvv11┴F＝qvBsinθ，θ为电荷运动的方向与磁感应强度方向的夹角：①当θ＝90°时，v⊥B，sinθ＝1，F＝qvB，即运动方向与磁场垂直时，洛伦兹力最大。②当v∥B时，θ＝0°，sinθ＝0，F＝0，即运动方向与磁场平行时，不受洛伦兹力。③当电荷静止于磁场中时（v=0）:

F洛＝0(即静止电荷不受洛伦兹力)vv二、洛伦兹力--总结不同情况下洛伦兹力的大小现在，你可以解释为什么电视机显像管中的电子束为什么能打到荧光屏的每一个点了吗？洛伦兹力的方向与粒子的运动速度方向垂直，当粒子在磁场中运动时，粒子受到洛伦兹力的作用，从而发生偏转。显像管电视机中就应用了电子束磁偏转的原理。显像管（三）技术应用--显像管平行板中电场强度E和磁感应强度B互相垂直，这种装置能把具有一定速度的粒子选择出来，所以叫做速度选择器。请思考它能选择出来多大的速度的粒子？若qE=Bqv粒子将以速度v做匀速直线即若向上偏若向下偏粒子将以速度v做匀速直线若将粒子从右边射入，粒子还能在速度选择器中做匀速直线运动吗？不仅选择速度的大小，还选择速度的方向。（三）技术应用--速度选择器等离子束平行金属板之间有一个很强的磁场，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）喷入磁场，电荷在洛伦兹力偏转运动到两金属板，让两金属板带上等量异种电荷，这样两极板间便产生了电势U,U会不断增大吗？BvvvvUqEBqv当Bqv＝qE得：U＝Bdv（三）技术应用--磁流体发电机（四）限时当堂达标练1.(洛伦兹力方向）标出图中的带电粒子进入匀强磁场时所受的洛伦兹力的方向2.(洛伦兹力方向)如图所示,电子枪发射电子经加速后沿虚线方向进入匀强磁场区域(图中圆内),沿图中实线方向射出磁场,最后打在屏上P点,则磁场的方向可能为(

)A.垂直于纸面向外 B.垂直于纸面向内C.平行于纸面向上 D.平行于纸面向右3.(洛伦兹力的大小）如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于纸面向外,质量为m、电荷量为q的小球在倾角为α的光滑斜面上由静止开始下滑。带电小球下滑后某个时刻对斜面的压力恰好为零。(1)小球的带电性质如何?(2)此时小球下滑的速度和位移分别为多大?4.（速度选择器）如图所示，从S处发出的热电子经加速电压U加速后垂直进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，发现电子流向上极板偏转，不考虑电子本身的重力。设两极板间电场强度为E，磁感应强度为B。欲使电子沿直线从电场和磁场区域通过，只采取下列措施，其中可行的是(

)

A．适当减小电场强度E

B．适当减小磁感应强度B

C．适当增大加速电场的宽度

D．适当减小加速电压U5.（磁流体发电机）如图所示，磁流体发电机的极板相距d＝0.2m，极板间有垂直于纸面向里的匀强磁场，B＝1.0T。外电路中可变负载电阻R用导线与极板相连。电离气体以速率v＝1100m/s沿极板射入，极板间电离气体等效内阻r＝0.1Ω，试求此发电机的最大输出功率为多大？

解析：S断开时，由离子受力平衡可得qvB＝qE＝qU/d，所以板间电压为U＝Bvd

此发电机的电动势为E源＝U＝Bvd＝1.0×1100×0.2V＝220V

当可变电阻调到R＝r＝0.1Ω时，电源的输出功率最大，最大输出功率为课堂小结洛伦兹力定义方向大小左手定则公式应用F=qvB

教学反思

我感觉比较满意的是:充分发挥了多媒体作用，通过多媒体视