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磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用

磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用

教學(xué)目標(biāo) 

知識(shí)目標(biāo)

1、知道什么是洛侖茲力,知道電荷運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí),電荷受到的洛侖茲力等于零;電荷運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí),電荷受到的洛侖茲力最大,

2、會(huì)用左手定則熟練地判定洛侖茲力方向.

能力目標(biāo)

由通電電流所受安培力推導(dǎo)出帶電粒子受磁場(chǎng)作用的洛侖茲力的過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生的遷移能力.

情感目標(biāo)

通過(guò)本節(jié)教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的方法論思想:即“推理——假設(shè)——實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證”.

 

教學(xué)建議

教材分析

本節(jié)的重點(diǎn)是洛倫滋力的大小和它的方向,在引導(dǎo)學(xué)生由安培力的概念得出洛倫滋力的概念后,讓學(xué)生深入理解洛倫滋力,學(xué)習(xí)用左手定則判斷洛倫滋力的方向,注意強(qiáng)調(diào):磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有作用力,磁場(chǎng)對(duì)靜止電荷卻沒(méi)有作用力.

教法建議
在教學(xué)中需要注意教師與學(xué)生的互動(dòng)性,教師先復(fù)習(xí)導(dǎo)入  ,通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證洛侖茲力的存在,然后啟發(fā)指導(dǎo)學(xué)生自己推導(dǎo)公式 .理解洛侖茲力方向的判定方向,注意與點(diǎn)電荷所受電場(chǎng)大小、方向的區(qū)別.具體的建議是:

1、教師通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)法引入,復(fù)習(xí)提問(wèn)法導(dǎo)出公式 ,類比電場(chǎng)辦法掌握公式的應(yīng)用.

2、學(xué)生認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)、思考原因,在教師指導(dǎo)下自己推導(dǎo),類比理解掌握公式.

 

教學(xué)設(shè)計(jì)方案

磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷作用

    一、素質(zhì)教育目標(biāo)

(一)知識(shí)教學(xué)點(diǎn)

    1、知道什么是洛侖茲力,知道電荷運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí),電荷受到的洛侖茲力等于零;電荷運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí),電荷受到的洛侖茲力最大,

 2、會(huì)用左手定則熟練地判定洛侖茲力方向.

(二)能力訓(xùn)練點(diǎn)

    由通電電流所受安培力推導(dǎo)出帶電粒子受磁場(chǎng)作用的洛侖茲力的過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生的遷移能力.

(三)德育滲透點(diǎn)

通過(guò)本節(jié)教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行“推理——假設(shè)——實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證”的科學(xué)研究的方法論教育.

(四)美育滲透點(diǎn)

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

二、學(xué)法引導(dǎo)


1、教師通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)法引入,復(fù)習(xí)提問(wèn)法導(dǎo)出公式 ,類比電場(chǎng)辦法掌握公式的應(yīng)用。

2、學(xué)生認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)、思考原因,在教師指導(dǎo)下自己推導(dǎo),類比理解掌握公式。

三、重點(diǎn)·難點(diǎn)·疑點(diǎn)及解決辦法

1、重點(diǎn)

洛侖茲力的大小 和它的方向。

2、難點(diǎn)

用左手定則判斷洛侖茲力的方向。

3、疑點(diǎn)

磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有作用力,磁場(chǎng)對(duì)靜止電荷卻沒(méi)有作用力。

4、解決辦法

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

四、課時(shí)安排

1課時(shí)

五、教具學(xué)具準(zhǔn)備

陰極射線發(fā)射器,蹄形磁鐵。

六、師生互動(dòng)活動(dòng)設(shè)計(jì)

教師先復(fù)習(xí)導(dǎo)入  ,通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證洛侖茲力的存在,然后啟發(fā)指導(dǎo)學(xué)生自己推導(dǎo)公式 。理解洛侖茲力方向的判定方向,注意與點(diǎn)電荷所受電場(chǎng)大小、方向的區(qū)別。

七、教學(xué)步驟 

(一)明確目標(biāo)

(略)

(二)整體感知

本節(jié)教學(xué)講述力,首先通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)表明磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有作用力,然后由通電導(dǎo)線受磁場(chǎng)力 推導(dǎo)出洛侖茲力的大小和方向,重點(diǎn)掌握洛侖茲力的概念。

(三)重點(diǎn)、難點(diǎn)的學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過(guò)程

1、理論探索

前面我們學(xué)習(xí)了磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線有力的作用,若導(dǎo)線無(wú)電流,安培力為零。由此我們就會(huì)想到:磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的安培力可能是作用在大量運(yùn)動(dòng)電荷上的力的宏觀表現(xiàn),也就是說(shuō)磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷可能有力的作用。

2、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

從演示實(shí)驗(yàn)中可以觀察到:陰極射線(電子流)在磁場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn),即實(shí)驗(yàn)證明了磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)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(yīng)指向正電荷的運(yùn)動(dòng)方向;若為負(fù)電荷,則四指指向運(yùn)動(dòng)的反方向,帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,洛侖茲力方向始終與運(yùn)動(dòng)方向垂直.請(qǐng)同學(xué)們思考,洛侖茲力會(huì)改變帶電粒子速度大小嗎?討論:洛侖茲力對(duì)帶電粒子是否做功?

4、洛侖茲力的大小

根據(jù)通電導(dǎo)線所受安培力的大小 ,結(jié)合導(dǎo)體中電流的微觀表達(dá)式 ,讓學(xué)生推導(dǎo)出:當(dāng)帶電粒子垂直于磁場(chǎng)的方向上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受洛侖茲力大小 ,當(dāng)帶電粒子平行磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)時(shí),不受洛侖茲力.帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所受的洛侖茲力的大小和方向都與其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān).

運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受洛侖茲力作用,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)會(huì)發(fā)生變化,其運(yùn)動(dòng)方向會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn).高能的宇宙射線的大部分不能射到地球上,就是地磁場(chǎng)對(duì)射線中的帶電粒子的洛侖茲力改變了其運(yùn)動(dòng)方向,對(duì)地球上的生物起著保護(hù)作用.

(四)思維、擴(kuò)展

本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了洛侖茲力的概念.我們知道帶電粒子平行磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)或靜止時(shí),都不受磁場(chǎng)力的作用,帶電粒子垂直磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí),所受洛侖茲力的大小 ,方向和磁場(chǎng)方向、運(yùn)動(dòng)方向互相街.可用左手定則判斷(舉例練習(xí)用左手定則判斷洛侖茲力的方向.)

如果粒子運(yùn)動(dòng)方向不與磁場(chǎng)方向垂直時(shí),同學(xué)們可根據(jù)今天所學(xué)內(nèi)容推導(dǎo)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(shū)設(shè)計(jì) 

四、

一、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(diǎn)

1、洛侖茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功,不會(huì)改變電荷運(yùn)動(dòng)的速率。

2、洛侖茲力的大小和方向都與帶電粒子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān).

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