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高中物理第二册磁场对运动电荷的作用2

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磁场对运动电荷的作用●本节教材分析洛伦兹力同安培力一样,也是磁场性质的具体表现,在实际中有广泛的应用,回旋加速器就是一个著名的实例.教材根据“磁场对电流有力的作用”和“电流是由电荷的定向移动形成的”这两点事实,提出磁场对运动电荷有作用力的设想,然后用实验来验证,在此基础上引入洛伦兹力概念.这样处理有利于学生接受,对培养学生的思维能力,使他们掌握科学的研究方法也有所帮助.同时,这也为由安培力公式推导洛伦兹力公式做了铺垫.由安培力公式 F=BIL 导出洛伦兹力公式 F=qvB 是一个重要的推导,有利于培养学生的抽象思维能力和逻辑推理能力.教材首先建立了导线中电流的微观物理模型:导线中单位长度上自由电子数为 n,都以速度 v 定向运动.在这个物理模型基础上,推导电流 I 跟自由电子运动速度 v 之间的关系式 I=nqvS.这是得到洛伦兹力公式的关键一步.1.洛伦兹力的引入:教材根据磁场对电流有作用力和电流是电荷的定向移动提出假设:磁场对运动电荷有作用力,再通过实验验证得出存在洛伦兹力的结论.“假设—实验验证”体现了科学的思维方法.要让学生体会借助实验证明洛伦兹力存在是非常重要的一步.因此,要注意讲清楚实验原理:电子束的产生→荧光屏上的径迹→磁场对电子束的作用.要让学生注意观察电子束是否偏转.2.洛伦兹力方向:教材直接指出洛伦兹力方向仍用左手定则判断,但强调要注意正电荷运动方向与电流方向相同,负电荷运动方向与电流方向相反.教学实践表明,学生在初用左手定则时容易犯一个错误:把四指指向电荷运动方向而忘了区分电荷的正负.我们要强调左手定则中四指的方向是指电流的方向,对负电荷一定要注意其运动方向与电流方向相反.实验现象中电子束的偏转方向与电子束运动方向、磁场方向间的关系是验证左手定则很好的例子.可让学生用左手定则判定后再演示实验现象作为验证.与安培力的方向一样,应再一次强调洛伦兹力的方向一定是既与电荷运动速度方向垂直,也与磁场方向垂直,即洛伦兹力垂直于速度 v 与磁场 B 所在的平面.可补充电荷运动速度方向不一定垂直磁场方向,它们间可有任意的角度.3.洛伦兹力的大小:教师要注意引导学生推导洛伦兹力的公式 F=qvB. ●教学目标一、知识目标1.知道什么是洛伦兹力.知道电荷运动方向与磁感应强度的方向平行时,电荷受到的洛伦兹力最小,等于零;电流方向与磁感应强度方向垂直时,电荷受到的洛伦兹力最大,等于 qvB.2.会用公式 F=qvB 解答有关问题.3.会用左手定则解答有关带电粒子在磁场...

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