《研究洛倫茲力》教學(xué)設(shè)計(jì)

PAGEPAGE4《研究洛倫茲力》學(xué)案班別_________學(xué)號(hào)_________姓名________學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.知道什么是洛倫茲力，知道電荷運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，電荷受到的洛倫茲力等于零；電荷運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，電荷受到的洛倫茲力最大，即2.了解洛倫茲力和安培力的關(guān)系3.會(huì)用左手定則熟練地判定洛倫茲力方向．學(xué)習(xí)過(guò)程：一、洛倫茲力的方向1.提出猜想你的猜想是：2．實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證圖1圖1圖2圖33．實(shí)驗(yàn)結(jié)論:4．洛倫茲力方向的判斷左手定則F與F與v的方向關(guān)系：f與B的方向關(guān)系：左手定則：例題1:試判斷下圖中運(yùn)動(dòng)電荷剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受洛侖茲力的方向：例題2:依運(yùn)動(dòng)軌跡，判斷圖中帶電粒子的電性。例題3:試判斷下圖中運(yùn)動(dòng)電荷所受的洛倫茲力的方向或速度方向或者勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向討論:1.洛倫茲力會(huì)對(duì)在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的電荷做功嗎?原因是什么?結(jié)論:二、洛倫茲力的大小1．提出問(wèn)題電流在磁場(chǎng)中受到安培力，運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到洛倫茲力，而電流是運(yùn)動(dòng)電荷定向運(yùn)動(dòng)形成的，所以，我們可以推斷出“安培力是大量運(yùn)動(dòng)電荷所受洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)”而安培力大小的計(jì)算公式是那么洛倫茲力的計(jì)算公式又是什么呢？2．理論推導(dǎo)推導(dǎo)原理:安培力可以看作是大量運(yùn)動(dòng)電荷所受洛倫茲力的合力。研究對(duì)象：如圖所示,一根長(zhǎng)為L(zhǎng)，橫截面積為S，通過(guò)的電流為I的直導(dǎo)線.導(dǎo)線中的電流跟磁場(chǎng)方向垂直.SSB推導(dǎo)步驟:①導(dǎo)線中長(zhǎng)為L(zhǎng)，橫截面積為S，單位體積內(nèi)所含的自由電荷數(shù)為n，該段導(dǎo)線中總的自由電荷數(shù)N=②每個(gè)電荷的電荷量為q，該段導(dǎo)線中總的電量Q=③電荷定向移動(dòng)的速率為v，通過(guò)該段導(dǎo)線需要時(shí)間t=④計(jì)算通過(guò)導(dǎo)線的電流I=⑤勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，電流與磁場(chǎng)方向垂直，該段電流受到的安培力F=⑥把安培力F看作是作用在每個(gè)運(yùn)動(dòng)電荷上的洛倫茲力f的合力，則f=推導(dǎo)結(jié)果：洛倫茲力力f=（條件：）

三、本節(jié)小結(jié)1、洛倫茲力的方向①判斷方法2、洛倫茲力的大?、趂=(v⊥B)f=(v∥B)四、鞏固練習(xí)1.（單選）關(guān)于洛倫茲力和安培力,下列說(shuō)法正確的是()A.洛倫茲力和安培力是性質(zhì)完全不同的兩種力B.洛倫茲力和安培力,其本質(zhì)都是磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用C.洛倫茲力和安培力,其本質(zhì)都是磁場(chǎng)對(duì)電流的作用D.安培力就是洛倫茲力,兩者是等價(jià)的2.（單選）一帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沿著磁感線方向運(yùn)動(dòng),現(xiàn)將該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大一倍,則帶電粒子受到的洛倫茲力()A.增大兩倍B.增大一倍C.減小一半D.依然為零3.（單選）圖中a、b、c、d為四根與紙面垂直的長(zhǎng)直導(dǎo)線,其橫截面位于正方形的四個(gè)頂點(diǎn)上,導(dǎo)線中通有大小相同的電流,方向如圖所示。一帶正電的粒子從正方形中心O點(diǎn)沿垂直于紙面的方向向外運(yùn)動(dòng),它所受洛倫茲力的方向是()A.向上B.向下C.向左D.向右4.（雙選）如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向豎直向下,磁場(chǎng)中有光滑的水平桌面,在桌面上平放著內(nèi)壁光滑、底部有帶電小球的試管。在水平拉力F的作用下,試管向右勻速運(yùn)動(dòng),帶電小球能從試管口處飛出,則()A.小球帶負(fù)電B.小球運(yùn)動(dòng)的軌跡是一條拋物線C.洛倫茲力對(duì)小球做正功D.維持試管勻速運(yùn)動(dòng)的拉力F應(yīng)逐漸增大5.（雙選）如圖所示,用絲線吊著一個(gè)質(zhì)量為m的帶電(絕緣)小球處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,空氣阻力不計(jì),當(dāng)小球分別從A點(diǎn)和B點(diǎn)向最低點(diǎn)O運(yùn)動(dòng)且兩次經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)()A.小球的動(dòng)能相同B.絲線所受的拉力相同C.小球所受的洛倫茲力相同D.小球的向心加速度相同6.質(zhì)量為m,帶電量為q的微粒,以速度v與水平方向成45°角進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)同時(shí)存在的空間,如圖所示,微粒在電場(chǎng)、磁場(chǎng)、重力場(chǎng)的共同作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng),求:(1)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,該帶電粒子帶何種電荷。(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。7.質(zhì)量為0.1g的小物塊,帶有5×10-4C的電荷量,放在傾角為30°的絕緣光滑斜面上,整個(gè)斜面置于0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)