洛伦兹力教学设计.docx

洛伦兹力与现代技术教学设计
【课程类型】
新授课、应用课
【教学目标】
1．理解洛仑兹力与安培力的关系。
2．会应用左手定则判断洛仑兹力的方向。
3．掌握洛仑兹力大小的公式。
4．知道电视机显像管的基本构造和工作原理。
5. 理解带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动。
6. 会推导圆周运动的半径和周期。
7. 知道质谱仪和回旋加速器的工作原理。
8. 求解粒子和荷质比以及加速后的最大速度
【教学重点】
会推导圆周运动的半径和周期；知道质谱仪和回旋加速器的工作原理，并能求解粒子和荷质比。
【教学难点】
知道质谱仪和回旋加速器的工作原理，并能求解粒子和荷质比。
【教 具】
洛伦兹力演示仪
【过程与方法】
经历由宏观现象推知微观机制的严谨的推理过程。通过实验探究、理论推导教会学生分析洛仑兹力的方向及大小的方法。
【情感态度与价值观】
　　体会物理学的逻辑美、规律的统一美。联系生活、感受自然奇观。
【教学过程】
教学内容
教师活动
学生活动
复习：安培力方向的判断
一、洛仑兹力的意义
提问：洛仑兹力的微观机制。
猜想：通电有、断电无，洛仑兹力与电荷的定向运动有关。
实验1：阴极射线管（电子受力）
结论：
1．运动的电荷在磁场中受力。
2．安培力是洛仑兹力的宏观表现。
洛仑兹力是安培力的微观原因。
二、洛仑兹力的方向
提问：洛仑兹力的方向如何判断。
猜想：左手定则。
实验2：阴极射线管。
结论：垂直B与V，左手定则。
练习：
三、洛仑兹力的大小
实验3：洛仑兹力的大小与B的方向、V的方向有关。
1．B与V平行
结论：
2．B与V垂直
推导：长为L、截面积为S、电流为I导体在匀强磁场B中受到安培力，其中电子受到的洛仑兹力为多少？
结论：
3．B与V夹角为θ
结论：
四、洛仑兹力的应用
1．偏转线圈：
提问：线圈内的磁场
演示：磁场
提问：是否可用线圈代替磁铁做实验？
实验4：将偏转线圈套在阴极射线管上。
2．电视机的扫描
对比示波器介绍扫描与成像原理
3．极光

4. 回旋加速器
播放回旋加速器与现代加速器等与物理学前沿进展的视频

提问：是谁在微观上受到了安培力的最小分力？正电荷？负电荷？

提问：洛仑兹力与安培力在方向上有没有关系？

提问：B与V夹角为θ怎么办？

展示课件
讲解

播放录像

讨论：
交流：
实验1

回答：左手定则

操作实验2验证方向

实验3验证第四题中电荷不受力
洛仑兹力的大小与B的方向V的方向有关。

推导：
交流

推导：分解V
交流

两名同学做实验4
1．射线偏了
2．电流方向变，偏转方向变
3．分压电路控制偏转位移的大小
4.了解其工作原理，感悟设计的巧妙。讨论带电粒子能够达到的最大速度。
【板书设计】
洛伦兹力与现代技术
一、带电粒子在匀强磁场中的运动
B平行V 匀速直线
B垂直V 圆周运动
二、质谱仪——研究及分离同位素
三、回旋加速器
【小 结】
近现代物理学、化学研究。逐步由宏观发展到微观本质研究。此时需要有一些能够深入物质内部微观结构的技术手段，其中的质谱仪和回旋加速器是两个典型代表，两个装置的设计者都获得了诺贝尔物理学奖。