這是《電荷》教案，是優秀的物理教案文章，供老師家長們參考學習。

　　一、教材分析

　　洛侖茲力的方向是重點，實驗結合理論探究洛侖茲力方向，再由安培力的表達式推導出洛侖茲力的表達式的過程是培養學生邏輯思維能力的好機會，一定要讓全體學生都參與這一過程。

　　二、目標：

　　(一)知識與技能

　　1、理解洛倫茲力對粒子不做功.

　　2、理解帶電粒子的初速度方向與磁感應強度的方向垂直時，粒子在勻磁場中做勻速圓周運動.

　　3、會推導帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的半徑、周期公式，并會用它們解答有關問題. 知道質譜儀的工作原理。

　　4、知道回旋加速器的基本構造、工作原理 、及用途 。

　　(二)過程與方法

　　通過綜合運用力學知識、電磁學知識解決帶電粒子在復合場(電場、磁場)中的問題.

　　培養學生的分析推理能力.

　　(三)情感態度與價值觀

　　通過對本節的學習，充分了解科技的巨大威力，體會科技的創新歷程。

　　三、重點難點

　　重點：帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的半徑和周期公式，并能用分析有關問題.

　　難點：1.粒子在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動.

　　四、學情分析

　　本節是安培力的延續，又是后面學習帶電體在磁場中運動的基礎，還是力學分析中重要的一部分。學好本節，對以后力學綜合中涉及洛倫茲力的分析，對利用功能關系解力學問題，有很大的幫助。

　　五、教學方法

　　實驗觀察法、邏輯推理法、講解法

　　六、前準備

　　1、學生的準備：認真預習本及學案內容

　　2、教師的準備：多媒體制作，前預習學案，內探究學案，后延伸拓展學案

　　演示實驗

　　七、時安排：

　　1時

　　八、教學過程

　　(一)預習檢查、總結疑惑

　　(二)情景引入、展示目標

　　前面我們學習了磁場對電流的作用力，下面思考兩個問題：

　　(1)如圖，判定安培力的方向

　　若已知上圖中：B=4.0×10-2 T，導線長L=10 cm，I=1 A。求：導線所受的安培力大小?

　　(2)電流是如何形成的? 電荷的定向移動形成電流。

　　磁場對電流有力的作用，電流是由電荷的定向移動形成的，大家會想到什么?

　　這個力可能是作用在運動電荷上的，而安培力是作用在運動電荷上的力的宏觀表現。

　　〔演示實驗〕用陰極射線管研究磁場對運動電荷的作用。如圖3.5-1

　　說明電子射線管的原理：

　　從陰極發射出電子，在陰陽兩極間的高壓作用下，使電子加速，形成電子束，轟擊到長條形的熒光屏上激發出熒光，可以顯示電子束的運動軌跡。

　　實驗現象：在沒有外磁場時，電子束沿直線運動，將蹄形磁鐵靠近陰極射線管，發現電子束運動軌跡發生了彎曲。

　　分析得出結論：磁場對運動電荷有作用。

　　(三)合作探究、精講點播

　　1、洛倫茲力的方向和大小

　　運動電荷在磁場中受到的作用力稱為洛倫茲力。通電導線在磁場中所受安培力實際是洛倫茲力的宏觀表現。

　　方向(左手定則：伸開左手，使大拇指跟其余四個手指垂直，并且都和手掌在一個平面內，讓磁感線垂直穿入手心，并使伸開的四指指向正電荷運動的方向，那么，大拇指所指的方向就是運動的正電荷在磁場中所受洛倫茲力的方向。

　　如果運動的是負電荷，則四指指向負電荷運動的反方向，那么拇指所指的方向就是負電荷所受洛倫茲力的方向。

　　思考：

　　1、試判斷下圖中所示的帶電粒子剛進入磁場時所受的洛倫茲力的方向。

　　甲 乙 丙 丁

　　下面我們討論B、v、F三者方向間的相互關系。如圖所示。

　　結論：F總垂直于B與v所在的平面。B與v可以垂直，可以不垂直。

　　洛倫茲力的大小

　　若有一段長度為L的通電導線，橫截面積為S，單位體積中含有的自由電荷數為n，每個自由電荷的電量為q，定向移動的平均速率為v，將這段導線垂直于磁場方向放入磁感應強度為B的磁場中。

　　這段導體所受的安培力為 F安=BIL

　　電流強度I的微觀表達式為 I=nqSv

　　這段導體中含有自由電荷數為 N=nLS。

　　安培力可以看作是作用在每個運動上的洛倫茲力F的合力，這段導體中含有的自由電荷數為nLS，所以每個自由電荷所受的洛倫茲力大小為

　　當運動電荷的速度v方向與磁感應強度B的方向不垂直時，設夾角為θ，則電荷所受的洛倫茲力大小為

　　上式中各量的單位：

　　為牛(N)，q為庫倫(C)，v為米/秒(m/s)，B為特斯拉(T)

　　思考與討論：

　　同學們討論一下帶電粒子在磁場中運動時，洛倫茲力對帶電粒子是否做功?

　　教師引導學生分析得：

　　洛倫茲力的方向垂直于v和B組成的平面即洛倫茲力垂直于速度方向，因此

　　洛倫茲力只改變速度的方向，不改變速度的大小，所以洛倫茲力對電荷不做功。

　　思考：

　　2、電子的速率v=3×106 m/s，垂直射入B=0.10 T的勻強磁場中，它受到的洛倫茲力是多大?

　　3、、自宇宙的質子流，以與地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一點，則這些質子在進入地球周圍的空間時，將_______

　　A.豎直向下沿直線射向地面B.相對于預定地面向東偏轉

　　C.相對于預定點稍向西偏轉D.相對于預定點稍向北偏轉

　　2、電視顯像管的工作原理

　　在圖3.5-4中，如圖所示：

　　(1)要是電子打在A點，偏轉磁場應該沿什么方向? 垂直紙面向外

　　(2)要是電子打在B點，偏轉磁場應該沿什么方向? 垂直紙面向里

　　(3)要是電子打從A點向B點逐漸移動，偏轉磁場應該怎樣變化?

　　先垂直紙面向外并逐漸減小，然后垂直紙面向里并逐漸增大。

　　學生閱讀教材，進一步了解顯像管的工作過程。

　　(四)反思總結、當堂檢測

　　(五)發導學案、布置作業

　　完成P103“問題與練習”第1、2、5題。書面完成第3、4題。

　　九、板書設計

　　1、洛倫茲力的方向：左手定則

　　2、洛倫茲力的大小：

　　3、電視顯像管的工作原理

　　十、教學反思

　　“思考與討論”在堂上可組織學生開展小組討論，根據線索的實際情況靈活鋪設臺階，讓不同層次的學生在討論中有比較深刻的感受，然后通過交流發言得出正確結論。

　　臨清三中—物理—朱廣明—盛淑貞