5 磁场对运动电荷的作用力
教学目标
1、知道什么是洛伦兹力.利用左手定则判断洛伦兹力的方向.
2、知道洛伦兹力大小的推理过程.
3、掌握垂直进入磁场方向的带电粒子,受到洛伦兹力大小的计算.
4、了解v和B垂直时的洛伦兹力大小及方向判断.理解洛伦兹力对电荷不做功.
5、了解电视显像管的工作原理
2教学重点
重点:1.利用左手定则会判断洛伦兹力的方向.
2.掌握垂直进入磁场方向的带电粒子,受到洛伦兹力大小的计算.
这一节承上(安培力)启下(带电粒子在磁场中的运动),是本章的重点
学时难点
难点:1.洛伦兹力对带电粒子不做功.
2.洛伦兹力方向的判断.
教学活动
教学过程:
复习引入
前面我们学习了磁场对电流的作用力,下面思考两个问题:
1.如图判定安培力的方向(让学生上黑板做)
若已知上图中:B=4.0×10-2 T,导线长L=10 cm,I=1 A.求:导线所受的安培力大小?
[学生解答]
解:F=BIL=4×10-2 T×1 A×0.1 m=4×10-3 N
答:导线受的安培力大小为4×10-3 N.
2.什么是电流?
[学生答]电荷的定向移动形成电流.
[教师讲述]磁场对电流有力的作用,电流是由电荷的定向移动形成的,我们会想到:这个力可能是作用在运动电荷上的,而安培力是作用在运动电荷上的力的宏观表现.
[演示实验]观察磁场阴极射线在磁场中的偏转(100页图3。5--1)
[教师]说明电子射线管的原理:
说明阴极射线是灯丝加热放出电子,电子在加速电场的作用下高速运动而形成的电子流,轰击到长条形的荧光屏上激发出荧光,可以显示电子束的运动轨迹,磁铁是用来在阴极射线周围产生磁场的,还应明确磁场的方向。
[实验结果]在没有外磁场时,电子束沿直线运动,蹄形磁铁靠近电子射线管,发现电子束运动轨迹发生了弯曲。学生用左手定则判断电子束弯曲方向。
[学生分析得出结论]磁场对运动电荷有作用.------引出新课
(二)新课讲解
1、洛伦兹力的方向和大小
(1)、洛伦兹力:运动电荷在磁场中受到的作用力.
通电导线在磁场中所受安培力是洛伦兹力的宏观表现.
【说明】可以根据磁场对电流有作用力而对未通电的导线没有作用力,引导学生提出猜想:磁场对电流作用力的实质是磁场对运动电荷的作用力。
[过渡语]运动电荷在磁场中受到洛伦兹力的作用,那么洛伦兹力的方向如何判断呢?
[问题]如图
判定安培力方向.(上图甲中安培力方向为垂直电流方向向上,乙图安培力方向为垂直电流方向向下)
②.电流方向和电荷运动方向的关系.(电流方向和正电荷运动方向相同,和负电荷运动方向相反)
③.F安的方向和洛伦兹力方向关系.(F安的方向和正电荷所受的洛伦兹力的方向相同,和负电荷所受的洛伦兹力的方向相反.)
④.电荷运动方向、磁场方向、洛伦兹力方向的关系.(学生分析总结)