【课堂新坐标（教师用书）高中物理 第3章 第5节 研究洛伦兹力同步备课课件 粤教版选修3-1.pptVIP

第五节 研究洛伦兹力 ●课标解读 1．理解洛伦兹力的产生，记住洛伦兹力计算公式． 2．准确判断洛伦兹力方向． 3．理解速度选择器原理． ●教学地位 本节知识是高考命题的热点，经常命制综合题，同时本节知识也是磁场的核心内容． ●新课导入建议 电场对电荷有电场力的作用，磁场对电荷有没有力的作用呢？磁场对电荷的力的方向和大小是怎样的呢？它和电流所受的安培力又有怎样的关系呢？带着这些问题，我们进入本节课的学习． 课前预习安排： 1．读教材 2．填写【课前自主导学】(同学可讨论) 步骤1：导入新课，分析本节教学地位 步骤2：教师提问，检查预习效果 步骤3：师生互动完成“探究1”互动方式(多画图形、让学生体验) 步骤4：教师讲解总结判断方向和步骤 步骤5：让学生完成【迁移应用】，检查且点评 步骤6：师生互动完成“探究2”方式同上 步骤7：完成“探究3”重在总结方法技巧规律 步骤8：让学生完成【当堂双基达标】，验证学习效果 步骤9：学生总结本节主要知识，教师点评，布置完成【课后知能检测】 1.基础知识 (1)洛伦兹力：__________在磁场中所受的磁场的作用力． (2)洛伦兹力的方向判定——左手定则 内容：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指______，且处于__________内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入______，四指指向________运动的方向，那么，拇指所指的方向就是正电荷所受洛伦兹力的方向． 2．思考判断 (1)通电导线在磁场中所受的安培力是洛伦兹力的宏观表现．(√) (2)洛伦兹力的方向与磁场方向平行．(×) (3)洛伦兹力将使粒子的速度变大．(×) 3．探究交流 应用左手定则如何判定负电荷所受洛伦兹力方向 【提示】　应用左手定则判定负电荷所受洛伦兹力方向时，四指应指向负电荷运动的反方向，大拇指指向为洛伦兹力方向. 1.基础知识 (1)推导：设有一段长为L的通电导线，横截面积为S，单位体积内含有的自由电荷数为n，每个自由电荷的电 荷量为q，定向移动的平均速度为v，垂直放入磁感应强度为B的匀强磁场中． 导体所受安培力F＝_____ 导体中的电流I＝______ 导体中的自由电荷总数N＝_____ (2)洛伦兹力的计算公式：f＝______. 2．思考判断 (1)带电粒子在磁场中运动一定受洛伦兹力．(×) (2)公式f＝qvB，用于任何情况．(×) (3)洛伦兹力和安培力是性质不同的两种力．(×) 3．探究交流 当B与v成θ角时，应如何计算洛伦兹力的大小呢？ 【提示】　方法一：将v向垂直于B的方向分解，该垂直分速度为vsinθ，则洛伦兹力等于qB(vsinθ)，方法二：将磁感应强度向垂直于v的方向分解，该垂直分量为Bsinθ，则洛伦兹力等于qv(Bsinθ)，方法三：直接利用公式f＝qvBsinθ求解． 【问题导思】　 1．洛伦兹力对运动电荷有何作用？ 2．洛伦兹力方向与电荷运动方向及磁场方向有何关系？ 3．洛伦兹力对电荷做不做功？ 1．洛伦兹力的方向 洛伦兹力的方向总是与电荷运动方向和磁场方向垂直，即洛伦兹力的方向总是垂直于电荷运动方向和磁场方向所决定的平面，f、B、v三者的方向关系是：f⊥B，f⊥v，但B与v不一定垂直． 2．洛伦兹力的作用效果 洛伦兹力的方向随电荷运动方向的变化而变化．但无论怎么变化，洛伦兹力都与运动方向垂直．所以洛伦兹力只改变速度的方向，不改变速度的大小，洛伦兹力不做功． 1．应用左手定则时，当v与B不垂直时，洛伦兹力仍垂直于v、B决定的平面，但磁感线不一定要垂直穿过掌心，磁感线方向一定与大拇指垂直，不一定与四指垂直． 2．判断安培力与洛伦兹力时都用左手，高中阶段判断其他现象时用到的都是右手，例如判定感应电流的方向判定磁场的方向等． 关于电荷在磁场中运动速度、磁场和电荷受到洛伦兹力三者之间的方向关系如图所示，其中正确的是(　　) 【审题指导】　(1)明确电荷的电性、磁场方向及运动方向． (2)利用左手定则判断安培力方向． 【解析】　根据左手定则，A中电荷所受洛伦兹力方向向下，A正确；B中电荷所受洛伦兹力方向向下，B错误；C中电荷运动方向与磁场方向平行，不受洛伦兹力，C错；D中电荷所受洛伦兹力方向垂直纸面向外，D错误． 【答案】　A 判断洛伦兹力方向的注意事项 1．注意电荷的正负，尤其是判断负电荷所受洛伦兹力方向时，四指应指向电荷运动的反方向． 2．注意洛伦兹力方向一定垂直于B和v所决定的平面． 3．当v与B的方向平行时，电荷受到洛伦兹力为零． 1．判断图3－5－1中各带电粒子的受力方向． 图3－5－1 【解析】　(1)与v垂直斜向左上方． (2)与v垂直斜向右下方． (3)垂直纸面向里． (4)v与B平行，不受洛伦兹力的作用．