洛倫茲力介紹模板之歐陽歌谷創(chuàng)作

歐陽歌谷創(chuàng)編 2021年2月13.4用歐陽歌谷創(chuàng)編 2021年2月1歐陽歌谷（2021.02.01）★教學(xué)目標(一）知識與技能1、知道什么是洛倫茲力。2、理解安培力和洛倫茲力的關(guān)系，掌握洛倫茲力大小的推理過程。3、知道洛倫茲力產(chǎn)生條件，會用左手定則判定洛倫茲力的方向。4、了解洛倫茲力的特點，會推導(dǎo)電荷在磁場中運動的半徑和周期。（二）過程與方法通過洛倫茲力大小的推導(dǎo)過程進一步培養(yǎng)學(xué)生的分析推理能力。（三）情感、態(tài)度與價值觀讓學(xué)生認真體會科學(xué)研究思維方法?！锝虒W(xué)重點1、掌握洛倫茲力大小的推導(dǎo)過程。2、會推導(dǎo)電荷在磁場中運動的半徑和周期。★教學(xué)難點1、理解洛倫茲力對運動電荷不做功。2、洛倫茲力方向的判斷。★教學(xué)過程（一）引入新課：同學(xué)們，我們首先來觀看一下神奇而有美麗的極光。播放極光的圖片。歐陽歌谷創(chuàng)編 2021年2月1歐陽歌谷創(chuàng)編 2021年2月1師：同學(xué)們知道極光是怎樣形成的嗎？生：來自太陽的高能粒子進入大氣后，在地磁場作用下與大氣發(fā)生作用而產(chǎn)生的。師：你們知道極光一般出現(xiàn)在什么地方嗎？生：兩極等高緯度地區(qū)。師：為什么極光不能在赤道等低緯度地區(qū)出現(xiàn)呢？生：學(xué)生好奇。師：我們通過這一節(jié)課的學(xué)習(xí)就知道這是為什么了。今天我們一起來學(xué)習(xí)第三章第四節(jié)磁場對運動電荷的作用——洛倫茲力（板書標題）一．洛倫茲力我們先來做一個實驗。這是一個蹄形磁鐵，它周圍存在磁場。這是陰極射線管，它能產(chǎn)生運動電荷。介紹：陰極射線管的玻璃管內(nèi)已經(jīng)抽成真空，當(dāng)左右兩個電極按標簽上的極性接上高壓電源時，陰極會發(fā)射電子。在電場的加速下飛向陽極，電子束掠射到熒光板上，顯示出電子束的軌跡。演示：1.沒有磁場時電子束是一條直線。2.用一個蹄形磁鐵在電子束的路徑上加磁場，嘗試不同方向的磁場對電子束徑跡的不同影響，并填下表。場向 直下子偏方向向外偏轉(zhuǎn)

直上 直紙向里里轉(zhuǎn) 下轉(zhuǎn)

垂直于面外上轉(zhuǎn)通過這個實驗我們可以得到什么結(jié)論？結(jié)論：磁場對運動電荷有作用力，我們把這一個作用力稱為洛倫茲力。（板書）運動電荷在磁場中受到的作用力叫做洛倫茲力。二：洛侖茲力的大?。ò鍟煟何覀冎皩W(xué)習(xí)了磁場對通電導(dǎo)線的作用力，也就是安培歐陽歌谷創(chuàng)編 2021年2月1歐陽歌谷創(chuàng)編 2021年2月1力。那么安培力的公式是什么？生：F=BIL.師：那當(dāng)導(dǎo)線中沒有電流時，安培力是多大呢？生：安培力為零。師：磁場對通電的導(dǎo)線才有作用力，那么這個作用就與電流有關(guān)，那么電流是如何形成的呢？生：電荷的定向移動形成的。師：之前的實驗我們已經(jīng)證明了磁場對運動電荷也有作用力，也就是洛倫茲力。那洛倫茲力和安培力有關(guān)系嗎？生：有。電流是電荷的定向移動形成的，那么，靜止的通電導(dǎo)體在磁場中受到的安培力，在數(shù)值上等于大量定向運動電荷受到的洛倫茲力的總和。建模師：這就需要我們建立一個模型。而模型的建立，我們總是選擇簡單的，所以：磁場：勻強磁場電流：通以恒定電流的直導(dǎo)線，并與磁場垂直設(shè)有一段長為，橫截面積為S的直導(dǎo)線，單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n，每個自由電荷的電荷量為q，自由電荷定向移動的速率為v。這段通電導(dǎo)線垂直磁場方向放入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，求（1）通電導(dǎo)線中的電流（2）通電導(dǎo)線所受的安培力（3）這段導(dǎo)線內(nèi)的自由電荷數(shù)（4）每個電荷所受的洛倫茲力同學(xué)們自己計算一下，一會找同學(xué)回答。最后總結(jié)：板書)通電導(dǎo)線中的電流通電導(dǎo)線所受的安培力這段導(dǎo)線內(nèi)的自由電荷數(shù)每個電荷所受的洛倫茲力歐陽歌谷創(chuàng)編 2021年2月1歐陽歌谷創(chuàng)編師：我們剛剛推導(dǎo)出的公式

2021年2月1的適用條件是什么？生：當(dāng)電荷q以速度v垂直進入磁感應(yīng)強度為B的磁場中，它所受的洛侖茲力師：當(dāng)運動電荷的方向與磁場的方向夾角為時，電荷所受的洛倫茲力怎么求？當(dāng)運動電荷的方向和磁場方向水平時,洛侖茲力為零。此時洛倫茲力最小。當(dāng)運動方向和磁場方向垂直時，洛倫茲力為 ，此時洛倫茲力最大。當(dāng)v=0,既電荷與磁場沒有相對運動時，F(xiàn)=0這也就是說，磁場只對相對于磁場運動的電荷有力的作用，而對相對于磁場靜止的電荷沒有作用力。三：洛侖茲力的方向（板書）師：作為一種力，洛倫茲力是有方向的，那么，我們怎樣來確定它的方向呢？引導(dǎo)學(xué)生：既然安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，那么洛倫茲力的方向是不是可以根據(jù)安培力的方向判斷方法來判斷呢？生：用左手定則判斷師：那我找同學(xué)來說一下左手定則的內(nèi)容。左手定則：伸開左手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進入，并使四指指向正電荷運動的方向，這時拇指所指的方向就是運動的正電荷在磁場中所受洛倫茲力的方向。(正電荷運動的方向與電流的方向相同，負電荷運動的方向與電流的方向相反。)負電荷受力的方向與正電荷受力的方向相反。我們是不是也可以從開始做的實驗中證明洛倫茲力的方向是通過左手定則來判斷的。我們回過頭看一下。讓同學(xué)們用左手定則判斷一下是否符合。四：洛倫茲力的特點：1．洛倫茲力的方向既垂直于磁場，又垂直于速度，即垂直于v和B所組成的平面．2．洛倫茲力對電荷不做功，只改變速度的方向，不改變速度歐陽歌谷創(chuàng)編 2021年2月1歐陽歌谷創(chuàng)編 2021年2月1的大?。澹畮щ娏Ｗ釉诖艌鲋械膽?yīng)用一個帶正電荷q的帶電粒子，在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，以垂直于磁場的方向運動，粒子所受的洛倫茲力恒為，方向總跟速度方向垂直。在力學(xué)的學(xué)習(xí)中我們已經(jīng)知道，如果一個物體只受一個垂直于運動方向且大小不變的的力的作用，并且這個力始終在同一個平面內(nèi)，則這個物體將做勻速圓周運動。那這個正電荷在勻強磁場中必定做勻速圓周運動。圓周運動的軌道平面與磁場方向垂直，向心力來自洛倫茲力。那我們來看一下，帶電粒子在勻強磁場中做圓周運動的軌道半徑R和周期T。R1.運動半徑：洛倫茲力充當(dāng)向心力qvB＝v2，得出半徑公式：Rv＝qB.vv2運動周期：根據(jù)T＝2πR得出周期公式：vqBT＝2πqB由公式我們可以看出帶電粒子做圓周運動的周期與運動速度·半徑無關(guān)。現(xiàn)在我們再來看在課最開始我們提出的問題：為什么極光不能在赤道等低緯度地區(qū)出現(xiàn)呢？極光現(xiàn)象問題：極光是來自太陽的高能粒子進入大氣后，與大氣發(fā)生作用而產(chǎn)生的。為什么在赤道卻從來沒有它的身影呢？在兩極，高能粒子的運動方向與磁場平行，沒受到洛倫茲力作用，高能粒子就長驅(qū)直入了。而在緯度較低的地區(qū)，高能粒子在地磁場的作用下發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，故看不到極光現(xiàn)象。也正因為這個原因，使我們?nèi)祟惖纳a(chǎn)生活免遭宇宙高能粒子的傷害。師：現(xiàn)在，我們明白了上課開始時那個美麗有神秘的極光現(xiàn)歐陽歌谷創(chuàng)編 2021年2月1歐陽歌谷創(chuàng)編 2021年2月1象嗎？板書設(shè)計：磁場對運動電荷的作用—洛侖茲力一洛侖茲力1.定義:運動電荷在磁場中受到的作用力叫做洛倫茲力.2.大小(1)當(dāng)當(dāng)時，＝0.