§3.5 运动电荷在磁场中受到的力-洛伦兹力教案
执教人：王辉
一、导学目标
（一）知识与技能
1、知道什么是洛伦兹力.利用左手定则判断洛伦兹力的方向.
2、知道洛伦兹力大小的推理过程.
3、掌握垂直进入磁场方向的带电粒子，受到洛伦兹力大小的计算.
4、了解v和B垂直时的洛伦兹力大小及方向判断.理解洛伦兹力对电荷不做功.
5、了解的成因及电视显像管的工作原理
（二）过程与方法
通过观察，形成洛伦兹力的概念，同时明确洛伦兹力与安培力的关系(微观与宏观)，洛伦兹力的方向也可以用左手定则判断。通过思考与讨论，推导出洛伦兹力的大小公式F=qvBsinθ。最后了解洛伦兹力的应用极光、电视显像管中的磁偏转。
（三）情感态度与价值观
引导学生进一步学会观察、分析、推理，培养学生的科学思维和研究方法。让学生认真体会科学研究最基本的思维方法:“推理—假设—实验验证”。
二、重点与难点：
重点：1.利用左手定则会判断洛伦兹力的方向.
2.掌握垂直进入磁场方向的带电粒子，受到洛伦兹力大小的计算.
这一节承上(安培力)启下(带电粒子在磁场中的运动)，是本章的重点
难点：1.洛伦兹力对带电粒子不做功.2.洛伦兹力方向的判断.
三、教具：多媒体、电子射线管、高压电源、磁铁、多媒体
四、导学过程：
提出问题：极光的怎样形成的？电视机画面怎样形成的？
（一） 复习
前面我们学习了磁场对电流的作用力，下面思考两个问题：
如图判定安培力的方向（让学生上做）
（二）新课讲解
［教师讲述］什么是电流？
［学生答］电荷的定向移动形成电流.
［教师讲述］磁场对电流有力的作用，电流是由电荷的定向移动形成的，我们会想到：这个力可能是作用在运动电荷上的，这个力的方向能不能也用左手定则来判定？ ［演示实验］观察磁场阴极射线在磁场中的偏转。
［教师］说明电子射线管的原理：
说明阴极射线是灯丝加热放出电子，电子在加速电场的作用下高速运动而形成的电子流，轰击到长条形的荧光屏上激发出荧光，可以显示电子束的运动轨迹，磁铁是用来在阴极射线周围产生磁场的，还应明确磁场的方向。
［实验结果］在没有外磁场时，
电子束沿直线运动，条形磁铁靠近电子射线管，发现电子
束运动轨迹发生了弯曲。
［学生分析得出结论］磁场对运动电荷有作用.
［教师］介绍洛伦兹
1、定义：运动电荷在磁场中受到的作用力，叫洛伦兹力。记作F洛或FL 。
［过渡语］运动电荷在磁场中受到洛伦兹力的作用，那么洛伦兹力的方向如何判断呢？
2、洛伦兹力的方向：
［问题］观察总结
①.电流方向和电荷运动方向的关系.（电流方向和正电荷运动方向相同，和负电荷运动方向相反）
②.F安的方向和洛伦兹力方向关系.（F安的方向和正电荷所受的洛伦兹力的方向相同，和负电荷所受的洛伦兹力的方向相反.）
③.电荷运动方向、磁场方向、洛伦兹力方向的关系.（学生分析总结）
（1）洛伦兹力方向的判断——左手定则
（2）洛伦兹力F与v、B三者间的空间方向关系：FL⊥B，又FL⊥v，故FL⊥Bv平面
课堂练习
1、 试判断下图中所示的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向
.
3、洛伦兹力的大小
［问题］洛伦兹力与安培力有什么关系？
［学生提出猜想］安培力是洛伦兹力的宏观表现。洛伦兹力是安培力的微观本质。
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为B的磁场中.
［问题］这段导体所受的安培力为多大？［学生答］F安=BIL
［问题］这段导体中含有多少自由电荷数？
［学生答］这段导体中含有的电荷数为nLS.
［问题］这段导线中电流I的微观表达式是多少？让学生推导后回答。
［学生答］I的微观表达式为I=nqSv
［问题］每个自由电荷所受的洛伦兹力大小为多大？
［学生答］安培力可以看作是作用在每个运动上的洛伦兹力F的合力，这段导体中含有的自由电荷数为nLS,所以 F= F安/nLS = BIL/nLS = nqvSLB/nLS =qvB
洛伦兹力的计算公式
当粒子运动方向与磁感应强度平行时（v∥B） F =0
当粒子运动方向与磁感应强度垂直时（v┴B） F = qvB
当粒子运动方向与磁感应强度方向成θ时 F = qvBsinθ
最后，由洛伦兹力所引起的带电粒子运动的方向总是与洛伦兹力的方向相垂直的，洛伦兹力的只改变运动电荷速度的方向，不改变运动电荷速度的大小。所以它对运动的带电粒子总是不做功的。
课堂练习2、 在图示的各图中，匀强磁场的磁感应强度均为B，带电粒子的速率均为v，带电荷量均为q.试求出图中带电粒子所受洛伦兹力的大小，并指出洛伦兹力的方向．
引入问题的回答：一、从宇宙深处射来的带电粒子为什么只在南北两极形成神秘莫测的极光？
极光是来自太阳的带电高能粒子流由于地磁场的作用，而转向两极区域，使高空大气分子或原子激发或电离而产生的，所以极光常见于高纬度地区。
引入问题的回答：二、显像管的工作原理
电视显像管应用了电子束在磁场中的偏转原理。电子束射向荧光屏就能发光，一束电子束只能使荧光屏上的一个点发光，而通过偏转线圈中磁场的偏转就可以使整个荧光屏发光。
（三）小结
1、定义：运动电荷在磁场中受到的作用力，叫洛伦兹力。记作F洛或FL 。
2、洛伦兹力的方向----左手定则
FL⊥B FL⊥v FL⊥vB平面
3、洛伦兹力的大小：
v∥B，FL=0；
v⊥B，FL=qvB
v与B成θ时，FL=qvBsinθ
4、洛伦兹力的效果：只改变运动电荷速度的方向，
不改变运动电荷速度的大小。 。
（四）作业布置：
创新设计P85 1
活页：P138 1、2、4
§3.5 运动电荷在磁场中受到的力-洛伦兹力学案
一、学习目标
1、知道什么是洛伦兹力.利用左手定则判断洛伦兹力的方向.
2、知道洛伦兹力大小的推理过程.
3、掌握垂直进入磁场方向的带电粒子，受到洛伦兹力大小的计算.
4、了解v和B垂直时的洛伦兹力大小及方向判断.理解洛伦兹力对电荷不做功.
5、了解极光的成因及电视显像管的工作原理
二、学习重点与难点：
重点：1.利用左手定则会判断洛伦兹力的方向.
2.掌握垂直进入磁场方向的带电粒子，受到洛伦兹力大小的计算.
难点：1.洛伦兹力对带电粒子不做功.
2.洛伦兹力方向的判断.
三、学习过程：
问题：极光的怎样形成的？电视机画面怎样形成的？
2.什么是电流？
3.磁场对通电导线（电流）有力的作用，而电流是电荷的定向运动形
成的，由此你会想到了什么？
1、定义：运动电荷在磁场中受到的作用力，叫洛伦兹力。记作F洛或FL 。
2、洛伦兹力的方向：
［问题］师生互动观察总结左手定则
观察总结FL与v、B三者间的空间方向关系:
课堂练习一
试判断下图中所示的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向
.
3、洛伦兹力的大小
思考与讨论：洛伦兹力与安培力有什么关系？
问题：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为B的磁场中. 推导洛伦兹力公式。
思考一：这段导体所受的安培力为多大？
思考二：这段导体中含有多少自由电荷数？
思考三：这段导线中电流I的微观表达式是多少？
思考四：每个自由电荷所受的洛伦兹力大小为多大？
总结洛伦兹力的计算公式
当粒子运动方向与磁感应强度平行时（v∥B） F =
当粒子运动方向与磁感应强度垂直时（v┴B） F =
当粒子运动方向与磁感应强度方向成θ时 F =
4、推理洛伦兹力的作用效果：
做功特点：
课堂练习二
在图示的各图中，匀强磁场的磁感应强度均为B，带电粒子的速率均为v，带电荷量均为q.试求出图中带电粒子所受洛伦兹力的大小，并指出洛伦兹力的方向．
课堂练习三
电视显像管的工作原理
1、要是电子打在A点，偏转磁场应该沿什么方
向？
2、要是电子打在B点，偏转磁场应该沿什么方
向？
3、要是电子打从A点向B点逐渐移动，偏转磁场
应该怎样变化？
作业： 创新设计P85 1
活页：P138 1、2、4
§3.5 运动电荷在磁场中受到的力-洛伦兹力教案
执教人：王辉
一、导学目标
（一）知识与技能
1、知道什么是洛伦兹力.利用左手定则判断洛伦兹力的方向.
2、知道洛伦兹力大小的推理过程.
3、掌握垂直进入磁场方向的带电粒子，受到洛伦兹力大小的计算.
4、了解v和B垂直时的洛伦兹力大小及方向判断.理解洛伦兹力对电荷不做功.
5、了解的成因及电视显像管的工作原理
（二）过程与方法
通过观察，形成洛伦兹力的概念，同时明确洛伦兹力与安培力的关系(微观与宏观)，洛伦兹力的方向也可以用左手定则判断。通过思考与讨论，推导出洛伦兹力的大小公式F=qvBsinθ。最后了解洛伦兹力的应用极光、电视显像管中的磁偏转。
（三）情感态度与价值观
引导学生进一步学会观察、分析、推理，培养学生的科学思维和研究方法。让学生认真体会科学研究最基本的思维方法:“推理—假设—实验验证”。
二、重点与难点：
重点：1.利用左手定则会判断洛伦兹力的方向.
2.掌握垂直进入磁场方向的带电粒子，受到洛伦兹力大小的计算.
这一节承上(安培力)启下(带电粒子在磁场中的运动)，是本章的重点
难点：1.洛伦兹力对带电粒子不做功.2.洛伦兹力方向的判断.
三、教具：多媒体、电子射线管、高压电源、磁铁、多媒体
四、导学过程：
提出问题：极光的怎样形成的？电视机画面怎样形成的？
（一） 复习
前面我们学习了磁场对电流的作用力，下面思考两个问题：
如图判定安培力的方向（让学生上做）
（二）新课讲解
［教师讲述］什么是电流？
［学生答］电荷的定向移动形成电流.
［教师讲述］磁场对电流有力的作用，电流是由电荷的定向移动形成的，我们会想到：这个力可能是作用在运动电荷上的，这个力的方向能不能也用左手定则来判定？ ［演示实验］观察磁场阴极射线在磁场中的偏转。
［教师］说明电子射线管的原理：
说明阴极射线是灯丝加热放出电子，电子在加速电场的作用下高速运动而形成的电子流，轰击到长条形的荧光屏上激发出荧光，可以显示电子束的运动轨迹，磁铁是用来在阴极射线周围产生磁场的，还应明确磁场的方向。
［实验结果］在没有外磁场时，
电子束沿直线运动，条形磁铁靠近电子射线管，发现电子
束运动轨迹发生了弯曲。
［学生分析得出结论］磁场对运动电荷有作用.
［教师］介绍洛伦兹
1、定义：运动电荷在磁场中受到的作用力，叫洛伦兹力。记作F洛或FL 。
［过渡语］运动电荷在磁场中受到洛伦兹力的作用，那么洛伦兹力的方向如何判断呢？
2、洛伦兹力的方向：
［问题］观察总结
①.电流方向和电荷运动方向的关系.（电流方向和正电荷运动方向相同，和负电荷运动方向相反）
②.F安的方向和洛伦兹力方向关系.（F安的方向和正电荷所受的洛伦兹力的方向相同，和负电荷所受的洛伦兹力的方向相反.）
③.电荷运动方向、磁场方向、洛伦兹力方向的关系.（学生分析总结）
（1）洛伦兹力方向的判断——左手定则
（2）洛伦兹力F与v、B三者间的空间方向关系：FL⊥B，又FL⊥v，故FL⊥Bv平面
课堂练习
1、 试判断下图中所示的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向
.
3、洛伦兹力的大小
［问题］洛伦兹力与安培力有什么关系？
［学生提出猜想］安培力是洛伦兹力的宏观表现。洛伦兹力是安培力的微观本质。
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为B的磁场中.
［问题］这段导体所受的安培力为多大？［学生答］F安=BIL
［问题］这段导体中含有多少自由电荷数？
［学生答］这段导体中含有的电荷数为nLS.
［问题］这段导线中电流I的微观表达式是多少？让学生推导后回答。
［学生答］I的微观表达式为I=nqSv
［问题］每个自由电荷所受的洛伦兹力大小为多大？
［学生答］安培力可以看作是作用在每个运动上的洛伦兹力F的合力，这段导体中含有的自由电荷数为nLS,所以 F= F安/nLS = BIL/nLS = nqvSLB/nLS =qvB
洛伦兹力的计算公式
当粒子运动方向与磁感应强度平行时（v∥B） F =0
当粒子运动方向与磁感应强度垂直时（v┴B） F = qvB
当粒子运动方向与磁感应强度方向成θ时 F = qvBsinθ
最后，由洛伦兹力所引起的带电粒子运动的方向总是与洛伦兹力的方向相垂直的，洛伦兹力的只改变运动电荷速度的方向，不改变运动电荷速度的大小。所以它对运动的带电粒子总是不做功的。
课堂练习2、 在图示的各图中，匀强磁场的磁感应强度均为B，带电粒子的速率均为v，带电荷量均为q.试求出图中带电粒子所受洛伦兹力的大小，并指出洛伦兹力的方向．
引入问题的回答：一、从宇宙深处射来的带电粒子为什么只在南北两极形成神秘莫测的极光？
极光是来自太阳的带电高能粒子流由于地磁场的作用，而转向两极区域，使高空大气分子或原子激发或电离而产生的，所以极光常见于高纬度地区。
引入问题的回答：二、显像管的工作原理
电视显像管应用了电子束在磁场中的偏转原理。电子束射向荧光屏就能发光，一束电子束只能使荧光屏上的一个点发光，而通过偏转线圈中磁场的偏转就可以使整个荧光屏发光。
（三）小结
1、定义：运动电荷在磁场中受到的作用力，叫洛伦兹力。记作F洛或FL 。
2、洛伦兹力的方向----左手定则
FL⊥B FL⊥v FL⊥vB平面
3、洛伦兹力的大小：
v∥B，FL=0；
v⊥B，FL=qvB
v与B成θ时，FL=qvBsinθ
4、洛伦兹力的效果：只改变运动电荷速度的方向，
不改变运动电荷速度的大小。 。
（四）作业布置：
创新设计P85 1
活页：P138 1、2、4
§3.5 运动电荷在磁场中受到的力-洛伦兹力学案
一、学习目标
1、知道什么是洛伦兹力.利用左手定则判断洛伦兹力的方向.
2、知道洛伦兹力大小的推理过程.
3、掌握垂直进入磁场方向的带电粒子，受到洛伦兹力大小的计算.
4、了解v和B垂直时的洛伦兹力大小及方向判断.理解洛伦兹力对电荷不做功.
5、了解极光的成因及电视显像管的工作原理
二、学习重点与难点：
重点：1.利用左手定则会判断洛伦兹力的方向.
2.掌握垂直进入磁场方向的带电粒子，受到洛伦兹力大小的计算.
难点：1.洛伦兹力对带电粒子不做功.
2.洛伦兹力方向的判断.
三、学习过程：
问题：极光的怎样形成的？电视机画面怎样形成的？
2.什么是电流？
3.磁场对通电导线（电流）有力的作用，而电流是电荷的定向运动形
成的，由此你会想到了什么？
1、定义：运动电荷在磁场中受到的作用力，叫洛伦兹力。记作F洛或FL 。
2、洛伦兹力的方向：
［问题］师生互动观察总结左手定则
观察总结FL与v、B三者间的空间方向关系:
课堂练习一
试判断下图中所示的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向
.
3、洛伦兹力的大小
思考与讨论：洛伦兹力与安培力有什么关系？
问题：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为B的磁场中. 推导洛伦兹力公式。
思考一：这段导体所受的安培力为多大？
思考二：这段导体中含有多少自由电荷数？
思考三：这段导线中电流I的微观表达式是多少？
思考四：每个自由电荷所受的洛伦兹力大小为多大？
总结洛伦兹力的计算公式
当粒子运动方向与磁感应强度平行时（v∥B） F =
当粒子运动方向与磁感应强度垂直时（v┴B） F =
当粒子运动方向与磁感应强度方向成θ时 F =
4、推理洛伦兹力的作用效果：
做功特点：
课堂练习二
在图示的各图中，匀强磁场的磁感应强度均为B，带电粒子的速率均为v，带电荷量均为q.试求出图中带电粒子所受洛伦兹力的大小，并指出洛伦兹力的方向．
课堂练习三
电视显像管的工作原理
1、要是电子打在A点，偏转磁场应该沿什么方
向？
2、要是电子打在B点，偏转磁场应该沿什么方
向？
3、要是电子打从A点向B点逐渐移动，偏转磁场
应该怎样变化？
作业： 创新设计P85 1
活页：P138 1、2、4