人教版物理選修31磁場(chǎng)教案

1、選修3-1第三章 磁場(chǎng) 教案第一節(jié) 磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)（1課時(shí)）一教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能1了解磁現(xiàn)象，知道磁性、磁極的概念。2知道電流的磁效應(yīng)、磁極間的相互作用。3知道磁極和磁極之間、磁極和電流之間、電流和電流之間都是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生相互作用的.知道地球具有磁性。（二）過(guò)程與方法利用類(lèi)比法、實(shí)驗(yàn)法、比較法使學(xué)生通過(guò)對(duì)磁場(chǎng)的客觀認(rèn)識(shí)去理解磁場(chǎng)的客觀實(shí)在性。（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀通過(guò)類(lèi)比的學(xué)習(xí)方法，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力，體現(xiàn)砂現(xiàn)象的廣泛性二重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：電流的磁效應(yīng)和磁場(chǎng)概念的形成難點(diǎn)：磁現(xiàn)象的應(yīng)用三、教具：多媒體、條形磁鐵、直導(dǎo)線、小磁針若干、投影儀四、教學(xué)過(guò)程：（一）引入：介紹生活中的有關(guān)磁現(xiàn)象

2、及本章所要研究的內(nèi)容。在本章，我們要學(xué)習(xí)磁現(xiàn)象、磁場(chǎng)的描述、磁場(chǎng)對(duì)電流的作用以及對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用，知識(shí)主線十分清晰。本章共二個(gè)單元。第一、二、三節(jié)為第一單元；第四第六節(jié)為第二單元。復(fù)習(xí)提問(wèn)，引入新課問(wèn)題初中學(xué)過(guò)磁體有幾個(gè)磁極？學(xué)生答磁體有兩個(gè)磁極：南極、北極.問(wèn)題磁極間相互作用的規(guī)律是什么？學(xué)生答同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引.問(wèn)題兩個(gè)不直接接觸的磁極之間是通過(guò)什么發(fā)生相互作用的？學(xué)生答磁場(chǎng).過(guò)渡語(yǔ)磁場(chǎng)我們?cè)诔踔芯陀兴私?，從今天我們要更加深入地學(xué)習(xí)它。（二）新課講解-第一節(jié)、磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)1磁現(xiàn)象 （1）通過(guò)介紹人們對(duì)磁現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)過(guò)程和我國(guó)古代對(duì)磁現(xiàn)象的研究、指南針的發(fā)明和作用來(lái)認(rèn)識(shí)磁現(xiàn)象

3、（2）可以通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)(磁極之間的相互作用、磁鐵對(duì)鐵釘?shù)奈?和生活生產(chǎn)中涉及的磁體(喇叭、磁盤(pán)、磁帶、磁卡、門(mén)吸、電動(dòng)機(jī)、電流表)來(lái)形象生動(dòng)地認(rèn)識(shí)磁現(xiàn)象。 【板書(shū)】磁性、磁體、磁極：能吸引鐵質(zhì)物體的性質(zhì)叫磁性。具有磁性的物體叫磁體，磁體中磁性最強(qiáng)的區(qū)域叫磁極。2電流的磁效應(yīng) （1）介紹人類(lèi)電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象的過(guò)程。（2）演示奧斯特實(shí)驗(yàn)：讓學(xué)生直觀認(rèn)識(shí)電流的磁效應(yīng)。做實(shí)驗(yàn)時(shí)可以分為四種情形觀察并記錄現(xiàn)象：水平電流在小磁針的正上方時(shí)，讓電流分別由南向北流和由北向南流；水平電流在小磁針的正下方時(shí)，讓電流分別由南向北和由北向南流。在認(rèn)識(shí)電流的磁效應(yīng)的同時(shí)，也為地磁場(chǎng)和通電直導(dǎo)線的磁場(chǎng)的教學(xué)埋下伏筆，也可

4、以留下問(wèn)題讓學(xué)生思考。 了解電流的磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，體現(xiàn)物理思想(電與磁有聯(lián)系)和研究方法(奧斯特實(shí)驗(yàn))，認(rèn)識(shí)到奧斯特實(shí)驗(yàn)在電磁學(xué)中的重要意義(打開(kāi)了電磁學(xué)的大門(mén))，為后來(lái)法拉第的研究工作(電能生磁、磁也可以生電)奠定了基礎(chǔ)?！景鍟?shū)1】磁極間的相互作用規(guī)律：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引.（與電荷類(lèi)比）【板書(shū)2】電流的磁效應(yīng)：電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)導(dǎo)體周?chē)嬖诖艌?chǎng)的現(xiàn)象(奧斯特實(shí)驗(yàn))。3磁場(chǎng) 演示：磁場(chǎng)對(duì)電流的作用，電流與電流的作用，類(lèi)比于庫(kù)侖力和電場(chǎng)，形成磁場(chǎng)的概念，應(yīng)說(shuō)明磁場(chǎng)雖然看不見(jiàn)、摸不著，但是和電場(chǎng)一樣都是客觀存在的一種物質(zhì)，我們可以通過(guò)磁場(chǎng)對(duì)磁體或電流的作用而認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)。【板書(shū)1】磁場(chǎng)的

5、概念：磁體周?chē)嬖诘囊环N特殊物質(zhì)（看不見(jiàn)摸不著，是物質(zhì)存在的一種特殊形式）。【板書(shū)2】.磁場(chǎng)的基本性質(zhì)：對(duì)處于其中的磁極和電流有力的作用.【板書(shū)3】磁場(chǎng)是媒介物：磁極間、電流間、磁極與電流間的相互作用是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的。 4磁性的地球 明白地理的南北極和地磁的南北極的區(qū)別，了解磁偏角，介紹沈括對(duì)磁偏角的研究。用一個(gè)條形磁鐵來(lái)模擬地磁場(chǎng)，說(shuō)明小磁針靜止時(shí)為什么會(huì)指向地理的南北極。【板書(shū)1】地球是一個(gè)巨大的磁體，地球周?chē)嬖诖艌?chǎng)-地磁場(chǎng)。地球的地理兩極與地磁兩極不重合（地磁的N極在地理的南極附近，地磁的S極在地理的北極附近），其間存在磁偏角。地磁體周?chē)拇艌?chǎng)分布情況和條形磁鐵周?chē)拇艌?chǎng)分布情況相似。

6、 宇宙中的許多天體都有磁場(chǎng)。月球也有磁場(chǎng)。（三）對(duì)本節(jié)知識(shí)做簡(jiǎn)要的小結(jié)（四）鞏固新課：1。讓學(xué)生復(fù)習(xí)課本內(nèi)容。2。指導(dǎo)學(xué)生閱讀STS3。完成問(wèn)題與練習(xí)（作練習(xí)）第二節(jié) 、 磁感應(yīng)強(qiáng)度（1課時(shí)）一、教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能1理解和掌握磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向和大小、單位。2能用磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。（二）過(guò)程與方法通過(guò)觀察、類(lèi)比（與電場(chǎng)強(qiáng)度的定義的類(lèi)比）使學(xué)生理解和掌握磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念，為學(xué)生形成物理概念奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀 培養(yǎng)學(xué)生探究物理現(xiàn)象的興趣，提高綜合學(xué)習(xí)能力。二、重點(diǎn)與難點(diǎn)：磁感應(yīng)強(qiáng)度概念的建立是本節(jié)的重點(diǎn)（仍至本章的重點(diǎn)），也是本節(jié)的難點(diǎn)，通過(guò)與電場(chǎng)強(qiáng)度的定義

7、的類(lèi)比和演示實(shí)驗(yàn)來(lái)突破難點(diǎn)三、教具：蹄形磁鐵，低壓電源，多媒體等。 四、教學(xué)過(guò)程：（一）復(fù)習(xí)上課時(shí)知識(shí)后引入要點(diǎn)：磁場(chǎng)的概念。 提問(wèn)、引入新課：磁場(chǎng)不僅具有方向，而且也具有強(qiáng)弱，為表征磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向就要引入一個(gè)物理量.怎樣的物理量能夠起到這樣的作用呢？ （緊接著教師提問(wèn)以下問(wèn)題.）1 哪個(gè)物理量來(lái)描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向？學(xué)生答用電場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向.2電場(chǎng)強(qiáng)度是如何定義的？其定義式是什么？學(xué)生答電場(chǎng)強(qiáng)度是通過(guò)將一檢驗(yàn)電荷放在電場(chǎng)中分析電荷所受的電場(chǎng)力與檢驗(yàn)電荷量的比值來(lái)定義的，其定義式為E=F/q過(guò)渡語(yǔ)：今天我們用相類(lèi)似的方法來(lái)學(xué)習(xí)描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量磁感應(yīng)強(qiáng)度.（二）新課講解

8、-第二節(jié) 、 磁感應(yīng)強(qiáng)度1磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向 【演示】讓小磁針處于條形磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)和豎直方向通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)中的各個(gè)點(diǎn)時(shí)，小磁針的N極所指的方向不同，來(lái)認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)具有方向性，明確磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向的規(guī)定。 【板書(shū)】小磁針靜止時(shí)N極所指的方向規(guī)定為該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向過(guò)渡語(yǔ)：能不能用很小一段通電導(dǎo)體來(lái)檢驗(yàn)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱呢？2磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小【演示1】用不同的條形磁鐵所能吸起的鐵釘?shù)膫€(gè)數(shù)是不同的，說(shuō)明磁場(chǎng)有強(qiáng)弱?！狙菔?】探究影響通電導(dǎo)線受力的因素（如圖）先介紹勻強(qiáng)磁場(chǎng)：如果磁場(chǎng)的某一區(qū)域里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向處處相同，這個(gè)區(qū)域的磁場(chǎng)叫勻強(qiáng)磁場(chǎng)。后定性演示（控制變量法）保持通電導(dǎo)線的長(zhǎng)度不變，改變電

9、流的大小保持電流不變，改變通電導(dǎo)線的長(zhǎng)度。讓學(xué)生觀察導(dǎo)線受力情況?！景鍟?shū)1】精確實(shí)驗(yàn)表明，通電導(dǎo)線和磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，通電導(dǎo)線受力（磁場(chǎng)力）大小 寫(xiě)成等式為：F = BIL 式中B為比例系數(shù)。注意：B與導(dǎo)線的長(zhǎng)度和電流的大小無(wú)關(guān)在不同的磁場(chǎng)中B的值不同（即使同樣的電流導(dǎo)線的受力也不樣）再用類(lèi)比電場(chǎng)強(qiáng)度的定義方法，從而得出磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式【板書(shū)2】磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小（表征磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量）（1）定義： 在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線，所受的力（安培力）F跟電流I和導(dǎo)線長(zhǎng)度L的乘積IL的比值叫磁感應(yīng)強(qiáng)度。符號(hào)：B說(shuō)明：如果導(dǎo)線很短很短，B就是導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度。其中，I和導(dǎo)線長(zhǎng)度L的乘積IL稱(chēng)

10、電流元。（2）定義式： （3）單位：在國(guó)際單位制中是特斯特，簡(jiǎn)稱(chēng)特，符號(hào)T. 1T=N/A·m（4）物理意義：磁感應(yīng)強(qiáng)度B是表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量. 對(duì)B的定義式的理解：要使學(xué)生了解比值F/IL是磁場(chǎng)中各點(diǎn)的位置函數(shù)。換句話說(shuō)，在非勻強(qiáng)磁場(chǎng)中比值F/IL是因點(diǎn)而異的，也就是在磁場(chǎng)中某一確定位置處，無(wú)論怎樣改變I和L，F(xiàn)都與IL的乘積大小成比例地變化，比值F/IL跟IL的乘積大小無(wú)關(guān)。因此，比值F/IL的大小反映了各不同位置處磁場(chǎng)的強(qiáng)弱程度，所以人們用它來(lái)定義磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。還應(yīng)說(shuō)明F是指通電導(dǎo)線電流方向跟所在處磁場(chǎng)方向垂直時(shí)的磁場(chǎng)力，此時(shí)通電導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)力最大。 有的學(xué)生往往單純從

11、數(shù)學(xué)角度出發(fā)，曲公式B= F/IL得出磁場(chǎng)中某點(diǎn)的B與F成正比，與IL成反比的錯(cuò)誤結(jié)論。 應(yīng)強(qiáng)調(diào)說(shuō)明對(duì)于確定的磁場(chǎng)中某一位置來(lái)說(shuō)，B并不因探測(cè)電流和線段長(zhǎng)短（電流元）的改變而改變，而是由磁場(chǎng)自身決定的；比值F/IL不變這一事實(shí)正反映了所量度位置的磁場(chǎng)強(qiáng)弱程度是一定的。【例】磁場(chǎng)中放一根與磁場(chǎng)方向垂直的通電導(dǎo)線，它的電流強(qiáng)度是2.5 A，導(dǎo)線長(zhǎng)1 cm，它受到的安培力為5×10-2 N，則這個(gè)位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多大？解答：介紹一些磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度值。（P89表3。2-1）（三）小結(jié)：可繼續(xù)類(lèi)比磁場(chǎng)與靜電場(chǎng)，小結(jié)出以下兩個(gè)方面： 一是電場(chǎng)力與磁場(chǎng)力在方向上是有差異的。電場(chǎng)力的方向總是與電

12、場(chǎng)強(qiáng)度E的方向相同或相反；而磁場(chǎng)力的方向恒與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向垂直。 二是E和B在引入方法上也是有差異的。在電場(chǎng)強(qiáng)度E的引入中，考慮到的是電場(chǎng)中檢驗(yàn)電荷所受的力F與檢驗(yàn)電荷所帶電量q之比；而在磁感應(yīng)強(qiáng)度B的引入中，考慮的是磁場(chǎng)中檢驗(yàn)電流元所受的力F與乘積IL之比。（四）鞏固新課：（1）指導(dǎo)學(xué)生閱讀“科學(xué)漫步”。（2）指導(dǎo)學(xué)生完成P90“問(wèn)題與練習(xí)”1-3題（3）課后復(fù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容。第三節(jié) 幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)（1.5課時(shí)）一、教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能 1知道什么叫磁感線。2知道幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)（條形、蹄形，直線電流、環(huán)形電流、通電螺線管）及磁感線分布的情況3會(huì)用安培定則判斷直線電流、環(huán)形電流和通電螺線管

13、的磁場(chǎng)方向。4知道安培分子電流假說(shuō)，并能解釋有關(guān)現(xiàn)象5理解勻強(qiáng)磁場(chǎng)的概念，明確兩種情形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)6理解磁通量的概念并能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算（二）過(guò)程與方法通過(guò)實(shí)驗(yàn)和學(xué)生動(dòng)手（運(yùn)用安培定則）、類(lèi)比的方法加深對(duì)本節(jié)基礎(chǔ)知識(shí)的認(rèn)識(shí)。（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀1.進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察、分析的能力.2.培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力.二、重點(diǎn)與難點(diǎn)：1會(huì)用安培定則判定直線電流、環(huán)形電流及通電螺線管的磁場(chǎng)方向.2正確理解磁通量的概念并能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算三、教具：多媒體、條形磁鐵、直導(dǎo)線、環(huán)形電流、通電螺線管、小磁針若干、投影儀、展示臺(tái)、學(xué)生電源四、教學(xué)過(guò)程：（一）復(fù)習(xí)引入 要點(diǎn)：磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向。啟發(fā)學(xué)生思考電場(chǎng)可以

14、用電場(chǎng)線形象地描述，磁場(chǎng)可以用什么來(lái)描述呢？學(xué)生答磁場(chǎng)可以用磁感線形象地描述.- 引入新課（老師）類(lèi)比電場(chǎng)線可以很好地描述電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向，同樣，也可以用磁感線來(lái)描述磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向（二）新課講解【板書(shū)】1磁感線（1）磁感線的定義在磁場(chǎng)中畫(huà)出一些曲線，使曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟這點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向一致，這樣的曲線叫做磁感線。（2）特點(diǎn)： A、磁感線是閉合曲線，磁鐵外部的磁感線是從北極出來(lái)，回到磁鐵的南極，內(nèi)部是從南極到北極.B、每條磁感線都是閉合曲線，任意兩條磁感線不相交。C、磁感線上每一點(diǎn)的切線方向都表示該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。D、磁感線的疏密程度表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小【演示】用鐵屑模擬

15、磁感線的形狀，加深對(duì)磁感線的認(rèn)識(shí)。同時(shí)與電場(chǎng)線加以類(lèi)比?！咀⒁狻看艌?chǎng)中并沒(méi)有磁感線客觀存在，而是人們?yōu)榱搜芯繂?wèn)題的方便而假想的。區(qū)別電場(chǎng)線和磁感線的不同之處：電場(chǎng)線是不閉合的，而磁感線則是閉合曲線。2幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)【演示】用鐵屑模擬磁感線的演示實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生直觀地明確條形磁鐵、蹄形磁鐵、通電直導(dǎo)線、通電環(huán)形電流、通電螺線管以及地磁場(chǎng)(簡(jiǎn)化為一個(gè)大的條形磁鐵)各自的磁感線的分布情況(磁感線的走向及疏密分布)。用投影片逐一展示:條形磁鐵（圖1）、蹄形磁鐵（圖2）、通電直導(dǎo)線（圖3）、通電環(huán)形電流（圖4）、通電螺線管以及地磁場(chǎng)(簡(jiǎn)化為一個(gè)大的條形磁鐵) （圖5）、輻向磁場(chǎng)（圖6）、還有二同名磁極和二異

16、名磁極的磁場(chǎng)。（1）條形、蹄形磁鐵，同名、異名磁極的磁場(chǎng)周?chē)鸥芯€的分布情況（圖1、圖2）（2）電流的磁場(chǎng)與安培定則直線電流周?chē)拇艌?chǎng)在引導(dǎo)學(xué)生分析歸納的基礎(chǔ)上得出直線電流周?chē)拇鸥芯€：是一些以導(dǎo)線上各點(diǎn)為圓心的同心圓，這些同心圓都在跟導(dǎo)線垂直的平面上.（圖3）直線電流的方向和磁感線方向之間的關(guān)系可用安培定則（也叫右手螺旋定則）來(lái)判定：用右手握住導(dǎo)線，讓伸直的大拇指所指的方向跟電流的方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向.環(huán)形電流的磁場(chǎng)環(huán)形電流磁場(chǎng)的磁感線：是一些圍繞環(huán)形導(dǎo)線的閉合曲線，在環(huán)形導(dǎo)線的中心軸線上，磁感線和環(huán)形導(dǎo)線的平面垂直（圖4）。教師引導(dǎo)學(xué)生得環(huán)形電流的方向跟中心軸

17、線上的磁感線方向之間的關(guān)系也可以用安培定則來(lái)判定：讓右手彎曲的四指和和環(huán)形電流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線中心軸線上磁感線的方向.通電螺線管的磁場(chǎng).通電螺線管磁場(chǎng)的磁感線：和條形磁鐵外部的磁感線相似，一端相當(dāng)于南極，一端相當(dāng)于北極；內(nèi)部的磁感線和螺線管的軸線平行，方向由南極指向北極，并和外部的磁感線連接，形成一些環(huán)繞電流的閉合曲線（圖5）通電螺線管的電流方向和它的磁感線方向之間的關(guān)系，也可用安培定則來(lái)判定：用右手握住螺線管，讓彎曲四指所指的方向和電流的方向一致，則大拇指所指的方向就是螺線管的北極（螺線管內(nèi)部磁感線的方向）.電流磁場(chǎng)（和天然磁鐵相比）的特點(diǎn)：磁場(chǎng)的有無(wú)可由通斷電

18、來(lái)控制；磁場(chǎng)的極性可以由電流方向變換；磁場(chǎng)的強(qiáng)弱可由電流的大小來(lái)控制?！菊f(shuō)明】由于后面的安培力、洛倫茲力、電磁感應(yīng)與磁感應(yīng)強(qiáng)度密切相關(guān)，幾種常見(jiàn)磁場(chǎng)的磁感線的分布是一個(gè)非?；镜膬?nèi)容，不掌握好，對(duì)后面的學(xué)習(xí)有很大影響。3安培分子電流假說(shuō)（1）安培分子電流假說(shuō)（P92）對(duì)分子電流，結(jié)合環(huán)形電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的知識(shí)及安培定則，以便學(xué)生更容易理解“它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極”，這句話；并應(yīng)強(qiáng)調(diào)“這兩個(gè)磁極跟分子電流不可分割的聯(lián)系在一起”，以便使他們了解磁極為什么不能以單獨(dú)的N極或S極存在的道理。（2）安培假說(shuō)能夠解釋的一些問(wèn)題 可以用回形針、酒精燈、條形磁鐵、充磁機(jī)做好磁化和退磁的演示實(shí)驗(yàn)，加深學(xué)生的印象。

19、舉生活中的例子說(shuō)明，比如磁卡不能與磁鐵放在一起等等。【說(shuō)明】“假說(shuō)”，是用來(lái)說(shuō)明某種現(xiàn)象但未經(jīng)實(shí)踐證實(shí)的命題。在物理定律和理論的建立過(guò)程中，“假說(shuō)”，常常起著很重要的作用，它是在一定的觀察、實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上概括和抽象出來(lái)的。安培分子電流的假說(shuō)就是在奧斯特的實(shí)驗(yàn)的啟發(fā)下，經(jīng)過(guò)思維發(fā)展而產(chǎn)生出來(lái)的。（3）磁現(xiàn)象的電本質(zhì)：磁鐵和電流的磁場(chǎng)本質(zhì)上都是運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的 4勻強(qiáng)磁場(chǎng) （1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)：如果磁場(chǎng)的某一區(qū)域里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向處處相同，這個(gè)區(qū)域的磁場(chǎng)叫勻強(qiáng)磁場(chǎng)。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線是一些間隔相同的平行直線。 （2）兩種情形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)：即距離很近的兩個(gè)異名磁極之間除邊緣部分以外的磁場(chǎng)；相隔一定距離的兩

20、個(gè)平行線圈(亥姆霍茲線圈)通電時(shí)，其中間區(qū)域的磁場(chǎng)P92圖3.3-7，圖3.3-8。 5.磁通量（1）定義： 磁感應(yīng)強(qiáng)度B與線圈面積S的乘積，叫穿過(guò)這個(gè)面的磁通量（是重要的基本概念）。（2）表達(dá)式：=BS【注意】對(duì)于磁通量的計(jì)算要注意條件，即B是勻強(qiáng)磁場(chǎng)或可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，S是線圈面積在與磁場(chǎng)方向垂直的平面上的投影面積。磁通量是標(biāo)量，但有正、負(fù)之分，可舉特例說(shuō)明。（3）單位：韋伯，簡(jiǎn)稱(chēng)韋，符號(hào)Wb 1Wb = 1T·m2（4）磁感應(yīng)強(qiáng)度的另一種定義（磁通密度）:即B =/S上式表示磁感應(yīng)強(qiáng)度等于穿過(guò)單位面積的磁通量，并且用Wb/m2做單位（磁感應(yīng)強(qiáng)度的另一種單位）。所以：1

21、T = 1 Wb/m2 = 1N/A·m（三）小結(jié)：對(duì)本節(jié)各知識(shí)點(diǎn)做簡(jiǎn)要的小結(jié)。并要求學(xué)生課外按P93【做一做】鞏固練習(xí)1.如圖所示，放在通電螺線管內(nèi)部中間處的小磁針，靜止時(shí)N極指向右.試判定電源的正負(fù)極.解析：小磁針N極的指向即為該處的磁場(chǎng)方向，所以在螺線管內(nèi)部磁感線方向由ab，根據(jù)安培定則可判定電流由c端流出，由d端流入，故c端為電源的正極，d端為負(fù)極.注意：不要錯(cuò)誤地認(rèn)為螺線管b端吸引小磁針的N極，從而判定b端相當(dāng)于條形磁鐵的南極，關(guān)鍵是要分清螺線管內(nèi)、外部磁感線的分布.2.如圖所示，當(dāng)線圈中通以電流時(shí)，小磁針的北極指向讀者.試確定電流方向.電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?（四）鞏固新課

22、（1）復(fù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容 （2）閱讀“科學(xué)漫步”（3）指導(dǎo)學(xué)生完成“問(wèn)題與練習(xí)”1-4第四節(jié) 、磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力（1.5課時(shí)）一、教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能1、知道什么是安培力。知道通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向與電流、磁場(chǎng)方向都垂直時(shí)，它的方向的判斷-左手定則。知道左手定則的內(nèi)容，會(huì)用左手定則熟練地判定安培力的方向，并會(huì)用它解答有關(guān)問(wèn)題.2、會(huì)用安培力公式F=BIL解答有關(guān)問(wèn)題. 知道電流方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，電流受的安培力最小，等于零；電流方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，電流受的安培力最大，等于BIL.3、了解磁電式電流表的內(nèi)部構(gòu)造的原理。 （二）過(guò)程與方法 通過(guò)演示、分析、歸納、運(yùn)用使學(xué)生理解安培

23、力的方向和大小的計(jì)算。培養(yǎng)學(xué)生的間想像能力。（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀使學(xué)生學(xué)會(huì)由個(gè)別事物的個(gè)性來(lái)認(rèn)識(shí)一般事物的共性的認(rèn)識(shí)事物的一種重要的科學(xué)方法.并通過(guò)對(duì)磁電式電流表的內(nèi)部構(gòu)造的原理了解，感受物理知識(shí)之間的聯(lián)系。二、重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：安培力的方向確定和大小的計(jì)算。難點(diǎn)：左手定則的運(yùn)用（尤其是當(dāng)電流和磁場(chǎng)不垂直時(shí)，左手定則如何變通使用）。三、教具：磁鐵、電源、金屬桿、導(dǎo)線、鐵架臺(tái)、滑動(dòng)變阻器、多媒體。四、教學(xué)過(guò)程：（一） 復(fù)習(xí)引入讓學(xué)生回憶在在第二節(jié)中通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力大小與什么因素有關(guān)。過(guò)渡：本節(jié)我們將對(duì)安培力做進(jìn)一步的討論。（二）新課講解-第四節(jié) 、磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力安培力：磁場(chǎng)對(duì)電流的

24、作用力.安培力是以安培的名字命名的，因?yàn)樗芯看艌?chǎng)對(duì)電流的作用力有突出的貢獻(xiàn). 1安培力的方向【演示】按照P85圖3。13所示進(jìn)行演示。（1）、改變電流的方向，觀察發(fā)生的現(xiàn)象. 現(xiàn)象導(dǎo)體向相反的方向運(yùn)動(dòng).（2）、調(diào)換磁鐵兩極的位置來(lái)改變磁場(chǎng)方向，觀察發(fā)生的現(xiàn)象. 現(xiàn)象導(dǎo)體又向相反的方向運(yùn)動(dòng)教師引導(dǎo)學(xué)生分析得出結(jié)論（1）、安培力的方向和磁場(chǎng)方向、電流方向有關(guān)系.（2）、安培力的方向既跟磁場(chǎng)方向垂直，又跟電流方向垂直，也就是說(shuō)，安培力的方向總是垂直于磁感線和通電導(dǎo)線所在的平面.（P96圖3。4-1）如何判斷安培力的方向呢？人們通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)研究，總結(jié)出通電導(dǎo)線受安培力方向和電流方向、磁場(chǎng)方向存在著

25、一個(gè)規(guī)律一一左手定則 左手定則：伸開(kāi)左手，使大拇指跟其余四個(gè)手指垂直，并且跟手掌在同一個(gè)平面內(nèi)，把手放人磁場(chǎng)中，讓磁感線垂直穿人手心，并使伸開(kāi)的四指指向電流方向，那么，拇指所指的方向，就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的受力方向（如圖）。【說(shuō)明】左手定則是一個(gè)難點(diǎn)，涉及三個(gè)物理量的方向，涉及三維空間，而學(xué)生的空間想像力還不強(qiáng)，所以教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生如何將三維圖形用二維圖形表達(dá)(側(cè)視圖、俯視圖和剖面圖等等)，還要引導(dǎo)學(xué)生如何將二維圖形想像成三維圖形。-可將右圖從側(cè)視圖、俯視圖和剖面圖一一引導(dǎo)學(xué)生展示。*一般情形的安培力方向法則介紹結(jié)論：電流和磁場(chǎng)可以不垂直，但安培力必然和電流方向垂直，也和磁場(chǎng)方向垂直，用左手定則

26、時(shí)，磁場(chǎng)不一定垂直穿過(guò)手心，只要不從手背傳過(guò)就行。*至于大小法則，如果電流和磁場(chǎng)不垂直，則將磁場(chǎng)進(jìn)行分解，取垂直分量代入公式即可；從這個(gè)角度不難理解如果電流和磁場(chǎng)平行，那么安培力是多少？學(xué)生為零。引導(dǎo)學(xué)生分析判斷P99第一題補(bǔ)充練習(xí)：判斷下圖中導(dǎo)線A所受磁場(chǎng)力的方向. 答案：（垂直于紙面向外）【演示】平行通電直導(dǎo)線之間的的相互作用（P97圖3。43）。引導(dǎo)學(xué)生區(qū)別安培定則和左手定則，并且用這兩個(gè)定則去解釋“平行通電導(dǎo)線之間的相互作用”這一演示實(shí)驗(yàn)，解釋時(shí)應(yīng)明白左邊的通電導(dǎo)線受到的安培力是右邊的通電導(dǎo)線所產(chǎn)生的磁場(chǎng)施加的，反之亦然。2、安培力的大小 通電導(dǎo)線（電流為I、導(dǎo)線長(zhǎng)為L(zhǎng)）和磁場(chǎng)（B）方

27、向垂直時(shí)，通電導(dǎo)線所受的安培力的大小：F = BIL（最大） 兩種特例：即F = ILB(IB)和F = 0(IB)。一般情況：當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與導(dǎo)線成角時(shí)，有F = ILBsin【注意】在推導(dǎo)公式時(shí)，要讓學(xué)生明確兩點(diǎn)：一是矢量的正交分解體現(xiàn)兩個(gè)分量與原來(lái)的矢量是等效替代的關(guān)系，二是從特殊到一般的歸納的思維方法。（具體推導(dǎo)見(jiàn)P97） 還應(yīng)該注意的是：盡管公式F=ILB是從公式B=F/IL變形而得的，但兩者的物理意義卻有不同。公式B=F/IL是根據(jù)放置于給定磁場(chǎng)中的給定點(diǎn)上的檢驗(yàn)電流(電流元)受力情況，來(lái)確定這一位置的磁場(chǎng)的性質(zhì)，它對(duì)任何磁場(chǎng)中的任何點(diǎn)都是適用的。公式F=ILB則是在已知磁場(chǎng)

28、性質(zhì)的基礎(chǔ)上，確定在給定位置上給定的一小段通電直導(dǎo)線的受力情況，在中學(xué)階段，它只適用于勻強(qiáng)磁場(chǎng)。教師應(yīng)該給學(xué)生指出：物理公式在作數(shù)學(xué)的等價(jià)變形時(shí)，其物理意義和適用范圍將會(huì)發(fā)生變化。這是應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問(wèn)題時(shí)所要引起注意的問(wèn)題，但卻往往被人們所忽視。 應(yīng)該提醒學(xué)生注意安培力與庫(kù)侖力的區(qū)別。電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)受到的庫(kù)侖力是一定的，方向與該點(diǎn)的電場(chǎng)方向要么相同，要么相反。而電流在磁場(chǎng)中某處受到的磁場(chǎng)力，與電流在磁場(chǎng)中放置的方向有關(guān)，電流方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，電流受的安培力最小，等于零；電流方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，電流受的安培力最大，等于BIL，一般情況下的安培力大于零，小于BIL，方向與磁場(chǎng)方向垂

29、直。 3、磁電式電流表（1）電流表的組成及磁場(chǎng)分布請(qǐng)同學(xué)們閱讀課文，讓學(xué)生先看清楚磁鐵、鋁框、線圈、螺旋彈簧、極靴、指針、鐵質(zhì)圓柱等構(gòu)件，了解它們之中哪些是固定的，哪些是可動(dòng)的。然后回答.：電流表主要由哪幾部分組成的？數(shù)分鐘后，教師出示實(shí)物投影并課件演示-圖1學(xué)生答電流表由永久磁鐵、鐵芯、線圈、螺旋彈簧、指針、刻度盤(pán)等六部分組成.電流表的組成：永久磁鐵、鐵芯、線圈、螺旋彈簧、指針、刻度盤(pán).（最基本的是磁鐵和線圈）教師提示注意：a、鐵芯、線圈和指針是一個(gè)整體；b、蹄形磁鐵內(nèi)置軟鐵是為了（和鐵芯一起）造就輻向磁場(chǎng)；c、觀察鐵芯轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)螺旋彈簧會(huì)形變。實(shí)物投影課本圖2問(wèn)題電流表中磁場(chǎng)分布有何特點(diǎn)呢？教

30、師講解電流表中磁鐵與鐵芯之間是均勻輻向分布的.問(wèn)題什么是均勻輻向分布呢？教師進(jìn)一步講解所謂均勻輻向分布，就是說(shuō)所有磁感線的延長(zhǎng)線都通過(guò)鐵芯的中心，不管線圈處于什么位置，線圈平面與磁感線之間的夾角都是零度.該磁場(chǎng)并非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，但在以鐵芯為中心的圓圈上，各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小是相等的.（2）電流表的工作原理-引導(dǎo)學(xué)生弄清楚以下幾點(diǎn)：（并請(qǐng)學(xué)生自己歸納P98）線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)是怎樣產(chǎn)生的? 線圈為什么不一直轉(zhuǎn)下去？為什么指針偏轉(zhuǎn)角度的大小可以說(shuō)明被測(cè)電流的強(qiáng)弱?如何根據(jù)指針偏轉(zhuǎn)的方向來(lái)確定電路上電流的方向?使用時(shí)要特別注意什么?（三）對(duì)本節(jié)要點(diǎn)做簡(jiǎn)要小結(jié).（四）鞏固新課：1、復(fù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容2、做一做（P9

31、8）3、完成“問(wèn)題與練習(xí)”2、4練習(xí)，3作業(yè)。第五節(jié)、磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用（1課時(shí)）一、教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能1、知道什么是洛倫茲力.利用左手定則判斷洛倫茲力的方向.2、知道洛倫茲力大小的推理過(guò)程.3、掌握垂直進(jìn)入磁場(chǎng)方向的帶電粒子，受到洛倫茲力大小的計(jì)算.4、了解v和B垂直時(shí)的洛倫茲力大小及方向判斷.理解洛倫茲力對(duì)電荷不做功. 5、了解電視顯像管的工作原理（二）過(guò)程與方法通過(guò)觀察，形成洛倫茲力的概念，同時(shí)明確洛倫茲力與安培力的關(guān)系(微觀與宏觀)，洛倫茲力的方向也可以用左手定則判斷。通過(guò)思考與討論，推導(dǎo)出洛倫茲力的大小公式F=qvBsin。最后了解洛倫茲力的一個(gè)應(yīng)用電視顯像管中的磁偏轉(zhuǎn)。（三

32、）情感態(tài)度與價(jià)值觀引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)會(huì)觀察、分析、推理，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和研究方法。讓學(xué)生認(rèn)真體會(huì)科學(xué)研究最基本的思維方法:“推理假設(shè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證”。二、重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：1.利用左手定則會(huì)判斷洛倫茲力的方向.2.掌握垂直進(jìn)入磁場(chǎng)方向的帶電粒子，受到洛倫茲力大小的計(jì)算.這一節(jié)承上(安培力)啟下(帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng))，是本章的重點(diǎn)難點(diǎn)：1.洛倫茲力對(duì)帶電粒子不做功.2.洛倫茲力方向的判斷.三、教具：電子射線管、高壓電源、磁鐵、多媒體四、教學(xué)過(guò)程：（一） 復(fù)習(xí)引入前面我們學(xué)習(xí)了磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力，下面思考兩個(gè)問(wèn)題：1.如圖判定安培力的方向（讓學(xué)生上黑板做）若已知上圖中：B=4.0×10-

33、2 T，導(dǎo)線長(zhǎng)L=10 cm，I=1 A.求：導(dǎo)線所受的安培力大小？學(xué)生解答解：F=BIL=4×10-2 T×1 A×0.1 m=4×10-3 N答：導(dǎo)線受的安培力大小為4×10-3 N.2.什么是電流？學(xué)生答電荷的定向移動(dòng)形成電流.教師講述磁場(chǎng)對(duì)電流有力的作用，電流是由電荷的定向移動(dòng)形成的，我們會(huì)想到：這個(gè)力可能是作用在運(yùn)動(dòng)電荷上的，而安培力是作用在運(yùn)動(dòng)電荷上的力的宏觀表現(xiàn).演示實(shí)驗(yàn)觀察磁場(chǎng)陰極射線在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)（100頁(yè)圖3。5-1）教師說(shuō)明電子射線管的原理：說(shuō)明陰極射線是燈絲加熱放出電子，電子在加速電場(chǎng)的作用下高速運(yùn)動(dòng)而形成的電子流，轟擊

34、到長(zhǎng)條形的熒光屏上激發(fā)出熒光，可以顯示電子束的運(yùn)動(dòng)軌跡，磁鐵是用來(lái)在陰極射線周?chē)a(chǎn)生磁場(chǎng)的，還應(yīng)明確磁場(chǎng)的方向。實(shí)驗(yàn)結(jié)果在沒(méi)有外磁場(chǎng)時(shí)，電子束沿直線運(yùn)動(dòng)，蹄形磁鐵靠近電子射線管，發(fā)現(xiàn)電子束運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)生了彎曲。學(xué)生用左手定則判斷電子束彎曲方向。學(xué)生分析得出結(jié)論磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有作用.-引出新課（二）新課講解1、洛倫茲力的方向和大?。?）、洛倫茲力：運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的作用力.通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn).【說(shuō)明】可以根據(jù)磁場(chǎng)對(duì)電流有作用力而對(duì)未通電的導(dǎo)線沒(méi)有作用力，引導(dǎo)學(xué)生提出猜想：磁場(chǎng)對(duì)電流作用力的實(shí)質(zhì)是磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力。過(guò)渡語(yǔ)運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到洛倫茲力的作用，那么洛

35、倫茲力的方向如何判斷呢？問(wèn)題如圖（2） 判定安培力方向.（上圖甲中安培力方向?yàn)榇怪彪娏鞣较蛳蛏希覉D安培力方向?yàn)榇怪彪娏鞣较蛳蛳拢?電流方向和電荷運(yùn)動(dòng)方向的關(guān)系.（電流方向和正電荷運(yùn)動(dòng)方向相同，和負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)方向相反）.F安的方向和洛倫茲力方向關(guān)系.（F安的方向和正電荷所受的洛倫茲力的方向相同，和負(fù)電荷所受的洛倫茲力的方向相反.）.電荷運(yùn)動(dòng)方向、磁場(chǎng)方向、洛倫茲力方向的關(guān)系.（學(xué)生分析總結(jié)） （2）、洛倫茲力方向的判斷左手定則伸開(kāi)左手，使大拇指和其余四指垂直且處于同一平面內(nèi)，把手放入磁場(chǎng)中，讓磁感線垂直穿入手心，若四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向，那么拇指所受的方向就是正電荷所受洛倫茲力的方向；若四指指

36、向是電荷運(yùn)動(dòng)的反方向，那么拇指所指的正方向就是負(fù)電荷所受洛倫茲力的方向.【要使學(xué)生明確】：正電荷運(yùn)動(dòng)方向應(yīng)與左手四指指向一致，負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)方向則應(yīng)與左手四指指向相反(先確定負(fù)電荷形成電流的方向，再用左手定則判定)。投影出示練習(xí)題-“問(wèn)題與練習(xí)”1（2） 試判斷下圖中所示的帶電粒子剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受的洛倫茲力的方向.學(xué)生解答甲中正電荷所受的洛倫茲力方向向上.乙中正電荷所受的洛倫茲力方向向下.丙中正電荷所受的洛倫茲力方向垂直于紙面指向讀者.丁中正電荷所受的洛倫茲力的方向垂直于紙面指向紙里（3）、洛倫茲力的大小現(xiàn)在我們來(lái)研究一下洛倫茲力的大小. 通過(guò)“思考與討論”，來(lái)推導(dǎo)公式F=qvBsin時(shí)，應(yīng)先建立

37、物理模型(教材圖353)，再循序漸進(jìn)有條理地推導(dǎo)，這一個(gè)過(guò)程可放手讓學(xué)生完成，體現(xiàn)學(xué)習(xí)的自主性。也可以通過(guò)下面的命題引導(dǎo)學(xué)生一一回答。設(shè)有一段長(zhǎng)度為L(zhǎng)的通電導(dǎo)線，橫截面積為S，導(dǎo)線每單位體積中含有的自由電荷數(shù)為n，每個(gè)自由電荷的電量為q，定向移動(dòng)的平均速率為v，將這段導(dǎo)線垂直于磁場(chǎng)方向放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)中.問(wèn)題這段導(dǎo)線中電流I的微觀表達(dá)式是多少？讓學(xué)生推導(dǎo)后回答。學(xué)生答I的微觀表達(dá)式為I=nqSv問(wèn)題這段導(dǎo)體所受的安培力為多大？學(xué)生答F安=BIL問(wèn)題這段導(dǎo)體中含有多少自由電荷數(shù)？學(xué)生答這段導(dǎo)體中含有的電荷數(shù)為nLS.問(wèn)題每個(gè)自由電荷所受的洛倫茲力大小為多大？學(xué)生答安培力可以看作是作用在每

38、個(gè)運(yùn)動(dòng)上的洛倫茲力F的合力，這段導(dǎo)體中含有的自由電荷數(shù)為nLS,所以 F= F安/nLS = BIL/nLS = nqvSLB/nLS =qvB洛倫茲力的計(jì)算公式（1）當(dāng)粒子運(yùn)動(dòng)方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直時(shí)（vB） F = qvB （2）當(dāng)粒子運(yùn)動(dòng)方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向成時(shí)（vB） F = qvBsin上兩式各量的單位：F為牛（N），q為庫(kù)倫（C）， v為米/秒（m/s）, B為特斯拉（T）最后，通過(guò)“思考與討論”，說(shuō)明由洛倫茲力所引起的帶電粒子運(yùn)動(dòng)的方向總是與洛倫茲力的方向相垂直的，所以它對(duì)運(yùn)動(dòng)的帶電粒子總是不做功的。2 像管的工作原理（1）原理 ：應(yīng)用電子束磁偏轉(zhuǎn)的道理（2）構(gòu)造 ：由電子槍?zhuān)帢O

39、）、偏轉(zhuǎn)線圈、熒光屏等組成（介紹各部分的作用102頁(yè)） 在條件允許的情況下，可以讓學(xué)生觀察顯像管的實(shí)物，認(rèn)清偏轉(zhuǎn)線圈的位置、形狀，然后運(yùn)用安培定則和左手定則說(shuō)明從電子槍射出的電子束是怎樣在洛倫茲力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)的。再通過(guò)“思考與討論”（ 103頁(yè)），讓學(xué)生弄清相關(guān)問(wèn)題。進(jìn)而介紹電視技術(shù)中的掃描現(xiàn)象。最后讓學(xué)生回憶 “示波管的原理”，通過(guò)對(duì)比看看二者的差異。（三）對(duì)本節(jié)內(nèi)容做簡(jiǎn)要小結(jié)（四）鞏固新課 （1）復(fù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容（2）完成“問(wèn)題與練習(xí)” 4、5練習(xí)，3作業(yè)第六節(jié)、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)（2課時(shí)+1練習(xí)）一、教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能1、理解洛倫茲力對(duì)粒子不做功.2、理解帶電粒子的初速度方

40、向與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直時(shí)，粒子在勻磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng).3、會(huì)推導(dǎo)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑、周期公式，并會(huì)用它們解答有關(guān)問(wèn)題. 知道質(zhì)譜儀的工作原理。4、知道回旋加速器的基本構(gòu)造、工作原理 、及用途 。 （二）過(guò)程與方法通過(guò)綜合運(yùn)用力學(xué)知識(shí)、電磁學(xué)知識(shí)解決帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)（電場(chǎng)、磁場(chǎng)）中的問(wèn)題.培養(yǎng)學(xué)生的分析推理能力.（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀通過(guò)對(duì)本節(jié)的學(xué)習(xí)，充分了解科技的巨大威力，體會(huì)科技的創(chuàng)新歷程。二、重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑和周期公式，并能用來(lái)分析有關(guān)問(wèn)題.難點(diǎn)：1.粒子在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng).2.綜合運(yùn)用力學(xué)知識(shí)、電磁學(xué)知識(shí)解決

41、帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的問(wèn)題.三、教具：洛倫茲力演示儀、感應(yīng)線圈、電源、多媒體等四、教學(xué)過(guò)程：（一）復(fù)習(xí)引入 問(wèn)題1什么是洛倫茲力？磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力問(wèn)題2帶電粒子在磁場(chǎng)中是否一定受洛倫茲力？不一定，洛倫茲力的計(jì)算公式為F=qvBsin，為電荷運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向的夾角，當(dāng)=90°時(shí)，F(xiàn)=qvB;當(dāng)=0°時(shí)，F(xiàn)=0.問(wèn)題3帶電粒子垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)會(huì)做什么運(yùn)動(dòng)呢？今天我們來(lái)學(xué)習(xí)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)、質(zhì)譜儀.（二）新課講解-第六節(jié)、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)【演示】先介紹洛倫茲力演示儀的工作原理，由電子槍發(fā)出的電子射線可以使管內(nèi)的低壓水銀蒸氣發(fā)出輝光，顯示出電子的

42、徑跡。后進(jìn)行實(shí)驗(yàn).（并說(shuō)明相關(guān)問(wèn)題104-105頁(yè)）教師進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象在暗室中可以清楚地看到，在沒(méi)有磁場(chǎng)作用時(shí)，電子的徑跡是直線；在管外加上勻強(qiáng)磁場(chǎng)（這個(gè)磁場(chǎng)是由兩個(gè)平行的通電環(huán)形線圈產(chǎn)生的），電子的徑跡變彎曲成圓形.教師引導(dǎo)學(xué)生分析得出結(jié)論當(dāng)帶電粒子的初速度方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng).帶電粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的受力及運(yùn)動(dòng)情況分析（動(dòng)態(tài)課件）.一是要明確所研究的物理現(xiàn)象的條件-在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)的帶電粒子。二是分析帶電粒子的受力情況，用左手定則明確帶電粒子初速度與所受到的洛倫茲力在同一平面內(nèi)，所以只可能做平面運(yùn)動(dòng)。三是洛倫茲力不對(duì)運(yùn)動(dòng)的帶電粒子做

43、功，它的速率不變，同時(shí)洛倫茲力的大小也不變。四是根據(jù)牛頓第二定律，洛倫茲力使運(yùn)動(dòng)的帶電粒子產(chǎn)生加速度(向心加速度)出示投影.電子受到怎樣的力的作用？這個(gè)力和電子的速度的關(guān)系是怎樣的？（電子受到垂直于速度方向的洛倫茲力的作用.）.洛倫茲力對(duì)電子的運(yùn)動(dòng)有什么作用？（.洛倫茲力只改變速度的方向，不改變速度的大?。?有沒(méi)有其他力作用使電子離開(kāi)磁場(chǎng)方向垂直的平面？（沒(méi)有力作用使電子離開(kāi)磁場(chǎng)方向垂直的平面）.洛倫茲力做功嗎？（洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功）1帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)（1）、運(yùn)動(dòng)軌跡：沿著與磁場(chǎng)垂直的方向射入磁場(chǎng)的帶電粒子，粒子在垂直磁場(chǎng)方向的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，此洛倫茲力不做功.【注意】帶

44、電粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由洛倫茲力提供。通過(guò)“思考與討論”（ 105頁(yè)），使學(xué)生理解帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，的軌道半徑r和周期T與粒子所帶電量、質(zhì)量、粒子的速度、磁感應(yīng)強(qiáng)度有什么關(guān)系。出示投影一為帶電量q，質(zhì)量為m ,速度為v的帶電粒子垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其半徑r和周期T為多大？問(wèn)題1什么力給帶電粒子做圓周運(yùn)動(dòng)提供向心力？洛倫茲力給帶電粒子做圓周運(yùn)動(dòng)提供向心力問(wèn)題2向心力的計(jì)算公式是什么？F=mv2/r教師推導(dǎo)粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力F=m是由粒子所受的洛倫茲力提供的，所以 qvB=mv2/ r由此得出r= T=可得T=（2）、軌道半徑和周期帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)

45、中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑及周期公式.1、軌道半徑r = 2、周期T =2m/ qB【說(shuō)明】：（1）軌道半徑和粒子的運(yùn)動(dòng)速率成正比.（2）帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期跟軌道半徑和運(yùn)動(dòng)速率無(wú)關(guān).【討論】：在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中如果帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向不和磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直，它的運(yùn)動(dòng)軌道是什么樣的曲線？分析：當(dāng)帶電粒子的速度分別為垂直于B的分量v1和平行于B的分量v2，因?yàn)関1和B垂直，受到洛倫茲力qv1B，此力使粒子q在垂直于B的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，v1和B平行，不受洛倫茲力，故粒子在沿B方向上做勻速曲線運(yùn)動(dòng)，可見(jiàn)粒子的運(yùn)動(dòng)是一等距螺旋運(yùn)動(dòng). 再用洛倫茲力演示儀演示出示投影課本例題如圖所示，一質(zhì)量

46、為m，電荷量為q的粒子從容器A下方小孔S1飄入電勢(shì)差為U的加速電場(chǎng)，然后讓粒子垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)中，最后打到底片D上. (1)粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速率。(2)求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑。解：（1）粒子在S1區(qū)做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng).由動(dòng)能定理知，粒子在電場(chǎng)中得到的動(dòng)能等于電場(chǎng)對(duì)它所做的功，即 由此可得v=.（2）粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力是由粒子所受的洛倫茲力提供，即qvB=m所以粒子的軌道半徑為 r=mv/qB=教師講解r和進(jìn)入磁場(chǎng)的速度無(wú)關(guān)，進(jìn)入同一磁場(chǎng)時(shí)，r，而且這些個(gè)量中，u、B、r可以直接測(cè)量，那么，我們可以用裝置來(lái)測(cè)量比荷或算出質(zhì)量。例題在處理上，可以讓學(xué)生自己處

47、理，教師引導(dǎo)總結(jié)。為了加深對(duì)帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的理解，可以補(bǔ)充例題和適量的練習(xí)。注意：在解決這類(lèi)問(wèn)題時(shí)，如何確定圓心、畫(huà)出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡、半徑及圓心角，找出幾何關(guān)系是解題的關(guān)鍵。 例題給我們展示的是一種十分精密的儀器-質(zhì)譜儀補(bǔ)充例題: 如圖所示，半徑為r的圓形空間內(nèi)，存在著垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)帶電粒子（不計(jì)重力），從A點(diǎn)以速度v0垂直磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng)中，并從B點(diǎn)射出，已知AOB=120°，求該帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。分析：首先通過(guò)已知條件找到所對(duì)應(yīng)的圓心O，畫(huà)出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡并畫(huà)出幾何圖形。解：設(shè)粒子在磁場(chǎng)中的軌道半徑為R，粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡及幾何圖形如圖所示。粒子在