物理教案－磁場對運動電荷的作用

教學目標 

知識目標

1、知道什么是洛侖茲力，知道電荷運動方向與磁場方向平行時，電荷受到的洛侖茲力等于零；電荷運動方向與磁場方向垂直時，電荷受到的洛侖茲力最大， 

2、會用左手定則熟練地判定洛侖茲力方向．

能力目標

由通電電流所受安培力推導出帶電粒子受磁場作用的洛侖茲力的過程，培養(yǎng)學生的遷移能力．

情感目標

通過本節(jié)教學，培養(yǎng)學生科學研究的方法論思想：即“推理——假設——實驗驗證”．

 

教學建議

教材分析

本節(jié)的重點是洛倫滋力的大小和它的方向，在引導學生由安培力的概念得出洛倫滋力的概念后，讓學生深入理解洛倫滋力，學習用左手定則判斷洛倫滋力的方向，注意強調：磁場對運動電荷有作用力，磁場對靜止電荷卻沒有作用力．

教法建議

在教學中需要注意教師與學生的互動性，教師先復習導入  ，通過實驗驗證洛侖茲力的存在，然后啟發(fā)指導學生自己推導公式  ．理解洛侖茲力方向的判定方向，注意與點電荷所受電場大小、方向的區(qū)別．具體的建議是：

1、教師通過演示實驗法引入，復習提問法導出公式  ，類比電場辦法掌握公式的應用．

2、學生認真觀察實驗、思考原因，在教師指導下自己推導，類比理解掌握公式．

 

教學設計方案

磁場對運動電荷作用

    一、素質教育目標

（一）知識教學點

    1、知道什么是洛侖茲力，知道電荷運動方向與磁場方向平行時，電荷受到的洛侖茲力等于零；電荷運動方向與磁場方向垂直時，電荷受到的洛侖茲力最大， 

 2、會用左手定則熟練地判定洛侖茲力方向．

（二）能力訓練點

    由通電電流所受安培力推導出帶電粒子受磁場作用的洛侖茲力的過程，培養(yǎng)學生的遷移能力．

（三）德育滲透點

通過本節(jié)教學，培養(yǎng)學生進行“推理——假設——實驗驗證”的科學研究的方法論教育．

（四）美育滲透點

注意營造師生感情平等交流的氛圍，用優(yōu)美的語音感染學生．在平等自由的審美情境中，使師生的感情達到共鳴，從而培養(yǎng)學生的審美情感．

二、學法引導

1、教師通過演示實驗法引入，復習提問法導出公式  ，類比電場辦法掌握公式的應用。

2、學生認真觀察實驗、思考原因，在教師指導下自己推導，類比理解掌握公式。

三、重點·難點·疑點及解決辦法

1、重點

洛侖茲力的大小  和它的方向。

2、難點

用左手定則判斷洛侖茲力的方向。

3、疑點

磁場對運動電荷有作用力，磁場對靜止電荷卻沒有作用力。

4、解決辦法

引導和啟發(fā)學生由安培力的概念得出洛侖茲力的概念，使學生深入理解洛侖茲力的大小和方向。

四、課時安排

1課時

五、教具學具準備

陰極射線發(fā)射器，蹄形磁鐵。

六、師生互動活動設計

教師先復習導入  ，通過實驗驗證洛侖茲力的存在，然后啟發(fā)指導學生自己推導公式  。理解洛侖茲力方向的判定方向，注意與點電荷所受電場大小、方向的區(qū)別。

七、教學步驟 

（一）明確目標

（略）

（二）整體感知

本節(jié)教學講述磁場對運動電荷的作用力，首先通過演示實驗表明磁場對運動電荷有作用力，然后由通電導線受磁場力  推導出洛侖茲力的大小和方向，重點掌握洛侖茲力的概念。

（三）重點、難點的學習與目標完成過程

1、理論探索

前面我們學習了磁場對通電導線有力的作用，若導線無電流，安培力為零。由此我們就會想到：磁場對通電導線的安培力可能是作用在大量運動電荷上的力的宏觀表現(xiàn)，也就是說磁場對運動電荷可能有力的作用。

2、實驗驗證

從演示實驗中可以觀察到：陰極射線（電子流）在磁場中發(fā)生偏轉，即實驗證明了磁場對運動電荷有力的作用，這一力稱為洛侖茲力．

3、洛侖茲力的方向

根據(jù)左手定則確定安培力方向的辦法，遷移到用左手定則判定洛侖茲力的方向，特別要注意四指應指向正電荷的運動方向；若為負電荷，則四指指向運動的反方向，帶電粒子在磁場中運動過程中，洛侖茲力方向始終與運動方向垂直．請同學們思考，洛侖茲力會改變帶電粒子速度大小嗎？討論：洛侖茲力對帶電粒子是否做功？

4、洛侖茲力的大小

根據(jù)通電導線所受安培力的大小  ，結合導體中電流的微觀表達式  ，讓學生推導出：當帶電粒子垂直于磁場的方向上運動時所受洛侖茲力大小  ，當帶電粒子平行磁場方向運動時，不受洛侖茲力．帶電粒子在磁場中運動所受的洛侖茲力的大小和方向都與其運動狀態(tài)有關．

運動電荷在磁場中受洛侖茲力作用，運動狀態(tài)會發(fā)生變化，其運動方向會發(fā)生偏轉．高能的宇宙射線的大部分不能射到地球上，就是地磁場對射線中的帶電粒子的洛侖茲力改變了其運動方向，對地球上的生物起著保護作用．

（四）思維、擴展

本節(jié)課我們學習了洛侖茲力的概念．我們知道帶電粒子平行磁場運動或靜止時，都不受磁場力的作用，帶電粒子垂直磁場運動時，所受洛侖茲力的大小  ，方向和磁場方向、運動方向互相街．可用左手定則判斷（舉例練習用左手定則判斷洛侖茲力的方向．）

如果粒子運動方向不與磁場方向垂直時，同學們可根據(jù)今天所學內容推導出它受的洛侖茲力大小和方向嗎？

八、布置作業(yè) 

1、P152（1）（2）（3）

九、板書設計 

四、磁場對運動電荷的作用

一、磁場對運動電荷的作用力——洛侖茲力

二、洛侖茲力的方向——左手定則

三、洛侖茲力的大小

1、若 ∥ 或 

2、若 ⊥ ， 

四、洛侖茲力的特點

1、洛侖茲力對運動電荷不做功，不會改變電荷運動的速率。

2、洛侖茲力的大小和方向都與帶電粒子運動狀態(tài)有關．

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