高中物理：3.5磁场对运动电荷的作用力教案人教版选修3

◇课前预习◇第 5 节 磁场对运动电荷的作用力一、相关知识点的回顾 1．磁场对电流有作用力，这个力叫安培力，安培力的大小与哪些因素有关？写出安培力的表达式。2．安培力的方向怎样判断？左手定则的内容？安培力的方向与电流、磁场的方向有什么关系？3．在第二章我们曾经学过电流，电流的大小是怎样定义的？ 电流的流向与电荷的运动方向有怎样的关系二、预习能掌握的内容1．阴极射线是一束高速运动的 （“质子”、“电子”）流。课文中实验发现阴极射线在磁场中发生偏转说明 。我们把这个力叫 。 2．通电导线受到的安培力，实际上是洛仑兹力的 。3．与安培力方向判断类似，洛仑兹力的方向判断也用 。4．在宏观图中画出安培力的方向，在微观图中画出洛仑兹力的方向。（思考：如果是电子定向移动，在微观图上怎样画电荷的速度、洛仑兹力方向）。体会左手定则判断洛仑兹力方法。三、预学中的疑难问题◇课堂互动◇第 5 节 磁场对运动电荷的作用力一、学习目标1.知道磁场对电流作用（安培力）实质是磁场对运动电荷作用（洛仑兹力）的宏观表现。2.能根据安培力的表达式 F=BIL 推导洛仑兹力的表达式 f=qvB，培养学生的推理能力和知识迁移能力。并能够应用公式进行简单计算。3.理解洛仑兹力的方向由左手定则判定，并会用左手定则熟练地判定。二、学习过程1.知识点一 洛仑兹力的定义⑴ 磁场对运动电荷的作用力叫洛仑兹力。⑵ 安培力是大量电荷所受洛仑兹力的宏观体现。【探究活动】观察实验 演示阴极射线在磁场中的偏转现象。 ⅰ）不加磁场 ⅱ）射线与磁场垂直宏观微观【教师释疑】磁场对电流有安培力，而电流是电荷定向移动形成的，故磁场对运动电荷有作用力。大量电荷洛仑兹力集中表现成宏观的安培力。2.知识点二 洛仑兹力的大小【探究讨论】如何定量描述洛仑兹力的大小？可以建立如下的电流物理模型，推导出洛伦兹力的计算式：设有一段长度为 L 的通电导线，横截面积为 S，导线每单位体积中含有的自由电荷数为 n，每个自由电荷的电量为 q，定向移动的平均速率为 v，将这段导线垂直于磁场方向放入磁感应强度 B 的匀强磁场中1.这段导线中电流 I 的微观表达式是多少？I=2.这段导体所受的安培力为多大？F=3.这段导体中含有多少自由电荷数？ N=4.每个自由电荷所受的洛伦兹力大小为多大？ 从微观角度看，导体中运动的电荷受洛仑兹力作用，所有运动电荷受洛仑兹力的总体效应表现为导线受的安培力，设每个运动电荷的洛仑兹...