這是《電荷》教案，是優(yōu)秀的物理教案文章，供老師家長們參考學(xué)習(xí)。

　　一、教材分析

　　洛侖茲力的方向是重點，實驗結(jié)合理論探究洛侖茲力方向，再由安培力的表達(dá)式推導(dǎo)出洛侖茲力的表達(dá)式的過程是培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力的好機(jī)會，一定要讓全體學(xué)生都參與這一過程。

　　二、目標(biāo)：

　　(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(yīng)強(qiáng)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(dǎo)帶電粒子在勻強(qiáng)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(guān)問題. 知道質(zhì)譜儀的工作原理。

　　4、知道回旋加速器的基本構(gòu)造、工作原理 、及用途 。

　　(二)過程與方法

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

　　培養(yǎng)學(xué)生的分析推理能力.

　　(三)情感態(tài)度與價值觀

　　通過對本節(jié)的學(xué)習(xí)，充分了解科技的巨大威力，體會科技的創(chuàng)新歷程。

　　三、重點難點

　　重點：帶電粒子在勻強(qiáng)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(guān)問題.

　　難點：1.粒子在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動.

　　四、學(xué)情分析

　　本節(jié)是安培力的延續(xù)，又是后面學(xué)習(xí)帶電體在磁場中運動的基礎(chǔ)，還是力學(xué)分析中重要的一部分。學(xué)好本節(jié)，對以后力學(xué)綜合中涉及洛倫茲力的分析，對利用功能關(guān)系解力學(xué)問題，有很大的幫助。

　　五、教學(xué)方法

　　實驗觀察法、邏輯推理法、講解法

　　六、前準(zhǔn)備

　　1、學(xué)生的準(zhǔn)備：認(rèn)真預(yù)習(xí)本及學(xué)案內(nèi)容

　　2、教師的準(zhǔn)備：多媒體制作，前預(yù)習(xí)學(xué)案，內(nèi)探究學(xué)案，后延伸拓展學(xué)案

　　演示實驗

　　七、時安排：

　　1時

　　八、教學(xué)過程

　　(一)預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑

　　(二)情景引入、展示目標(biāo)

　　前面我們學(xué)習(xí)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(dǎo)線長L=10 cm，I=1 A。求：導(dǎo)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(xiàn)。

　　〔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(fā)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(fā)出熒光，可以顯示電子束的運動軌跡。

　　實驗現(xiàn)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(fā)現(xiàn)電子束運動軌跡發(fā)生了彎曲。

　　分析得出結(jié)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(dǎo)線在磁場中所受安培力實際是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。

　　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(nèi)，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(fù)電荷，則四指指向負(fù)電荷運動的反方向，那么拇指所指的方向就是負(fù)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(jìn)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(guān)系。如圖所示。

　　結(jié)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(dǎo)線，橫截面積為S，單位體積中含有的自由電荷數(shù)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(dǎo)線垂直于磁場方向放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場中。

　　這段導(dǎo)體所受的安培力為 F安=BIL

　　電流強(qiáng)度I的微觀表達(dá)式為 I=nqSv

　　這段導(dǎo)體中含有自由電荷數(shù)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(dǎo)體中含有的自由電荷數(shù)為nLS，所以每個自由電荷所受的洛倫茲力大小為

　　當(dāng)運動電荷的速度v方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向不垂直時，設(shè)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(xué)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(dǎo)學(xué)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(qiáng)磁場中，它受到的洛倫茲力是多大?

　　3、、自宇宙的質(zhì)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(zhì)子在進(jìn)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(yù)定地面向東偏轉(zhuǎn)

　　C.相對于預(yù)定點稍向西偏轉(zhuǎn)D.相對于預(yù)定點稍向北偏轉(zhuǎn)

　　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(zhuǎn)磁場應(yīng)該沿什么方向? 垂直紙面向外

　　(2)要是電子打在B點，偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)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(zhuǎn)磁場應(yīng)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(xué)生閱讀教材，進(jìn)一步了解顯像管的工作過程。

　　(四)反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測

　　(五)發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置作業(yè)

　　完成P103“問題與練習(xí)”第1、2、5題。書面完成第3、4題。

　　九、板書設(shè)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(xué)反思

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

　　臨清三中—物理—朱廣明—盛淑貞