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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

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◇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...

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