磁场对运动电荷的作用---洛伦兹力.docx

《磁场对运动电荷的作用---洛伦兹力.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《磁场对运动电荷的作用---洛伦兹力.docx（5页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、磁场对运动电荷的作用-洛伦兹力球溪高级中学物理组伍艳课题知识点：带电粒子在匀强磁场中的运动课程标准描述：1 .通过自主学习.知道洛伦兹力对粒子不做功。2 .通过左手定则的应用指导带电粒子的初速度方向与磁感应强度的方向垂直时，粒子 在匀强磁场中组匀速圆周运动。3 .通过小组合作可以写出带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的半径、周期公式。教学目标1 .掌握洛伦兹力的特点。2 .理解带电粒子B与V方向垂直时，粒子在匀磁场中做匀速圆周运动。3 .会推导带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径、周期公式，知道它们与哪些因素有关，并会用它们解答有关问题。教学重点难点重点：1.掌握垂直进入磁场方向的带电粒子，受

2、到洛伦兹力大小的计算。2 .带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径和周期公式，并能用来分析有 关问题。难点：1.洛伦兹力对带电粒子不做功。3 .洛伦兹力方向的判断。4 .带电粒子在匀强磁场中的受力分析及运动径迹。教学用具多媒体播放软件，教学课件。教学过程（一）预习检查、总结疑惑（二）情景引入、展示目标.带电粒子在磁场中的圆周运动介绍洛伦兹力演示仪。如图所示。引导学生预测电子束的运动情况。（1）不加磁场时，电子束的径迹；（2）加垂直纸面向外的磁场时，电子束的径迹；（3）保持出射电子的速度不变，增大或减小磁感应强度，电子束的径迹；（4）保持磁感应强度不变，增大或减小出射电子的速度，电子束的径迹。

3、教师演示，学生观察实验，验证自己的预测是否正确。实验现象：在暗室中可以清楚地看到，在没有磁场作用时，电子的径迹是直线；在管外 加上匀强磁场（这个磁场是由两个平行的通电环形线圈产生的），电子的径迹变弯曲成圆形。 磁场越强，径迹的半径越小；电子的出射速度越大，径迹的半径越大。引导学生分析：当带电粒子的初速度方向与磁场方向垂直时，电子受到垂直于速度方向 的洛伦兹力的作用，洛伦兹力只能改变速度的方向，不能改变速度的大小。因此，洛伦兹力 对粒子不做功，不能改变粒子的能量。洛伦兹力对带电粒子的作用正好起到了向心力的作用。ffl 3 6-2带电粒子住匀强 磁场中做匀速历网运动.所以，当带电粒子的初速度方向与

4、磁场方向垂直时，粒子在匀强 磁场中做匀速圆周运动。思考与讨论：带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，其轨道半径和周期丁为多大呢？出示投影片，引导学生推导：一带电量为G质量为加，速度为u的带电粒子垂直进入磁感应强度为8的匀强磁场 中，其半径一和周期7为多大？如图所示。粒子做匀速圆周运动所需的向心力是由粒子所受的洛伦兹力提供的，所以qvB=m 由此得出尸一匕qB周期7二次代入式得T=vqB由式可知，粒子速度越大，轨迹半径越大；磁场越强，轨迹半径越小，这与演示实验 观察的结果是一致的。由式可知，粒子运动的周期与粒子的速度大小无关。磁场越强，周期越短。（三）课堂小结，对应训练1 .当带电粒子速度与磁场方

5、向垂直时：匀速圆周运动2 .带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的规律mv r=qB2mnT=qB洛伦兹力提供向心力圆周运动的半径圆周运动的周期例1、（多选）一带电粒子在磁感强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动，如它又顺利进入另一磁感强度为2B的匀强磁场中仍做匀速圆周运动，则（）A.粒子的速率加倍，周期减半B.粒子的速率不变，轨道半径减半C.粒子的速率减半，轨道半径变为原来的1/4D.粒子速率不变，周期减半2o解析：根据洛伦兹力提供向心力，qvB=m-T= r f qB qB答案：BD例2、如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中（磁场区域足够大），有。、两个电子 从同一处沿垂直磁感线方向开始运动，的

6、初速度为丫，的初速度为则（）A. 先回到出发点B. b先回到出发点C.。、力的轨迹是一对内切圆，且的半径大D. “、力的轨迹是一对外切圆，且匕的半径大X岩X X X X7XXXXXXXXXXX X 4 X X XX X X X X X20【解析 1 根据洛伦兹力提供向心力，4由二机匚,=T= r , qB qBX X X XXXX X?x、xxvw)x x xVxx /【答案】c教学反思对r公式的推导，可以根据实际情况决定是由学生自己推导还是由老师引导推导。教 学设计中，如何计算洛伦兹力、洛伦兹力对运动电荷是否做功让学生讨论，比老师讲给学生 效果要好。让学生理解带电粒子垂直进入匀强磁场后，洛伦兹力总与速度垂直不做功的特点，从受 力分析得到运动方程，从而得到半径和周期公式。教师在整节课中，通过提出问题-理论分 析加猜想一实验验证一例题巩固，让学生自己分析探究带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运 动，推导粒子运动的轨道半径和周期公式，与此同时培养学生的推理能力。这一教学过程充 分体现了教师着意培养学生的科学探究，体现了课标要求。