《5.5探究洛仑兹力》优质课教案下载

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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教学难点洛伦兹力方向的判断，洛伦兹力大小公式的推导教学方式引导学生用分析、推理、猜想、实验（观察）等理论与实验相结合的科学方法探求新知识教学准备电源、阴极射线管、自制励磁线圈、U形磁铁、强力磁体、导线、老式电视机（电路改装）、两个自制纸筒，若干小钢珠等媒体使用多媒体教材分析这一节承上（安培力）启下（带电粒子在磁场中的运动）的作用。洛伦兹力的方向和大小是本节教材内容的重点，实验结合理论探究洛伦兹力的方向，再由安培力的表达式推导出洛伦兹力的表达式的过程是培养学生逻辑思维能力的好机会，一定要让全体学生都参与这一过程。教科书在“思考与讨论”栏目中提出的逻辑线索，实质上是为了推导过程铺设的台阶，教师也可以根据学生的实际情况灵活铺设台阶（本节课就是如此），要让不同层次的学生在讨论中都有比较深刻的感受。学情分析高二学生有科学探究的基本素养以及较高的逻辑思维能力，学生学习了恒定电流，知道电流和运动电荷之间的宏观和微观的联系，可以从这里出发，让学生推理和猜想安培力和洛伦兹力的关系，并以此为逻辑线索，展开一系列推理和实验相结合的教学活动，比较符合学生的认知水平。

教学阶段任务教师活动学生活动设计依据一、导入：

二、猜想洛伦兹力的存在并用实验验证

三、理论、实验相结合，探究洛伦兹力方向

四、理论推导洛伦兹力大小

五、洛伦兹力的应用：电视机显像管

六、课堂总结

【小魔术】老师现在表演一个科技小魔术:这是一个电视，是一个完整的画面，现在老师只操控一个开关，是画面发生变化，注意观察现象………。此时在屏幕的正中心，有一个彩色的亮点，我要用意念让光运动起来，同学们看…

这里有什么秘密呢？让我们一起走进本节课的学习:运动电荷在磁场中受到的力，请同学阅读导学案的学习目标。

同学们，我们知道温故要知新，现在需要同学们独立完成导学案一（知识回顾），然后一起核对答案。好，现在请一个小组给我们分享你们的成果。首先，同学们独立完成导学案一、知识回顾

好，现在请一个小组给我们分享你们的成果。

【问题】很好，同学物理学的不错哦。现在我们知道了，当同有电流的直导线垂直放入磁场中会受安培力的作用，而电流是电荷的定向移动。老师有一大胆想法，将导线剖开，将电荷裸露在磁场中运动，这些电荷会受到力的作用吗？可是电子是微观粒子，不能直接观察，怎么办呢？需借助实验仪器。来看演示仪器：介绍阴极射线管，它是一个能发射电子的真空玻璃管。

老师用条形磁铁靠近阴极射线管，让电子在磁场中运动，注意观察现象。

【演示】电子束的磁偏转

大家观察到了什么？说明了什么？

我们将这种磁场对运动电荷的作用力称为：洛伦兹力。

现在我们来认识洛伦兹这位物理学家。（通过上世纪著名的索尔维会议中物理学家的集体照介绍荷兰物理学家洛伦兹。）

【问题】通电直导线中每一个运动的电荷都受到磁场对它洛伦兹力作用，而我们直观看到的是整根导线所受安培力，那么导线中电荷所受的洛伦兹力和整根导线所受安培力是什么关系？

大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现就是安培力！由于电荷是微观难以理解和想象。能否利用模拟实验来直观解释呢？老师这里有两个纸筒，请一位同学和我一起完成实验，我们将磁铁靠近纸筒，注意观察纸筒的会出现什么现象：一个纸筒受到力的作用，一个没有受到你的作用。为什么呢？答案在这里，一个有小钢珠，一个没有，有小钢珠的纸筒受到里的作用，没有小钢珠的纸筒不受力的作用，问什么呢？请这位实验助手解释一下。

通过模拟实验，我们可以有理认为大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现就是安培力，洛伦兹力是安培力的微观表现。科学家们经过理论的推导和实验研究，证实了通电导线受安培力的根本原因就是导线内定向运动电荷受到洛伦兹力。安培力是洛伦兹力的宏观表现，洛伦兹力是安培力的微观表现。从大小关系来看F=Nf（N为电荷的总个数）

【问题】洛伦兹力是一个力，它有大小和方向。首先我们研究洛伦兹的方向，那么同学大胆猜测影响方向的因素有哪些？

接下来，我们将用实验和理论相结合的方法来探索洛伦兹力的方向。

一、理论探究洛伦兹力的方向

刚才我们知晓了洛伦兹力和安培力大小和方向关系，请思考我们是否利用判断安培力的方法判断洛伦兹力的方向呢？你是依据是什么，先请同学思考，然后请跟大家分享

回顾左手定则，先请一位同学引领大家一起回顾利用左手定则判断安培力的方向。全体学生伸出左手，动起来。