5455安培力與洛倫茲力

1、綠 野 高 中 導(dǎo) 學(xué) 案科 目物理課 題5.4探究安培力（一）課 時(shí)1課時(shí)設(shè) 計(jì)許 靜修 訂班 級(jí)姓 名教學(xué)目標(biāo)1知道什么是安培力及左手定則的內(nèi)容，會(huì)用左手定則熟練地判定安培力的方向，會(huì)用安培力公式F=BIL解答有關(guān)問(wèn)題。2通過(guò)演示、分析、歸納、使學(xué)生理解安培力的方向和大小的計(jì)算。培養(yǎng)學(xué)生的間想象能力。3. 通過(guò)對(duì)磁電式電流表內(nèi)部構(gòu)造的原理了解，加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際，提高知識(shí)的遷移能力。重點(diǎn)安培力的方向的確定和大小的計(jì)算。難點(diǎn)對(duì)左手定則的理解學(xué) 習(xí) 過(guò) 程學(xué) 案導(dǎo) 案一、預(yù)習(xí)自學(xué)，探究問(wèn)題（閱讀教材P110-P114完成下列問(wèn)題）1磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力稱(chēng)為_(kāi)2通電直導(dǎo)線所受安培力的方向和磁場(chǎng)方向、

2、電流方向之間的關(guān)系，可以用_定則來(lái)判斷：伸開(kāi)_手使大拇指跟其余四指_，并且都跟手掌在一個(gè)平面內(nèi)，讓_垂直穿入手心，并使伸開(kāi)的四指指向_的方向，那么大拇指所指的方向就是_的方向3、閱讀教材P110P111頁(yè)，理解左手定則，閱讀教材P112P113頁(yè)，理解影響安培力的因素，寫(xiě)出計(jì)算安培力大小的公式。4、閱讀教材P114頁(yè)，當(dāng)電流和磁場(chǎng)不垂直時(shí)，如何處理，怎樣得出計(jì)算安培力大小的計(jì)算公式？3、結(jié)合前面所學(xué)知識(shí)及參考資料明確磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是如何規(guī)定的？再用類(lèi)比電場(chǎng)強(qiáng)度的定義方法，從而得出磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式。二、完成學(xué)案，提出問(wèn)題我的疑問(wèn):_.三、合作探究，解決問(wèn)題探究一：安培力的方向判斷【例題1】畫(huà)

3、出圖中各磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的安培力的方向【例題2】畫(huà)出圖中通電導(dǎo)線棒所受安培力的方向。【例題3】如圖所示，兩根靠近的平行直導(dǎo)線通入方向相同的電流時(shí)，它們相互間的作用力的方向如何？若通過(guò)方向相反的電流時(shí)，它們相互間的作用力的方向又如何？【變式訓(xùn)練】?jī)蓷l通電的直導(dǎo)線互相垂直，如圖所示，但兩導(dǎo)線相隔一小段距離，其中導(dǎo)線 AB 是固定的，另一條 CD 能自由轉(zhuǎn)動(dòng)，它們通以圖示方向的直流電時(shí)，CD 導(dǎo)線將()A逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)靠近導(dǎo)線 ABB順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)靠近導(dǎo)線 ABC逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)離開(kāi)導(dǎo)線 ABD順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)離開(kāi)導(dǎo)線 ABBI探究二：安培力的大小如何理解安培力計(jì)算公式F=BIL，

4、明確各個(gè)物理量的含義，及適用范圍，特別是當(dāng)電流和磁場(chǎng)不垂直時(shí)，怎樣理解公式F=BILsin，其中怎樣理解和確定導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度。1 在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在通電直導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直的情況下，導(dǎo)線所受安培力F的大小跟磁感應(yīng)強(qiáng)度B、電流I和導(dǎo)線的長(zhǎng)度L都成正比。F=BIL (B I L三者為兩兩垂直)2平行時(shí)：F03問(wèn)題:若既不平行也不垂直呢？將B分解成B和B，F(xiàn)=BIL=BILsin（表示磁場(chǎng)方向與電流方向間的夾角，此公式僅適用于勻強(qiáng)磁場(chǎng).）注意：1公式FILB中L指的是“有效長(zhǎng)度”當(dāng)B與I垂直時(shí)，F(xiàn)最大，F(xiàn)ILB；當(dāng)B與I平行時(shí)，F(xiàn)0.2彎曲導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度L，等于連接兩端點(diǎn)直線的長(zhǎng)度(如圖321)；相應(yīng)

5、的電流沿L由始端流向末端【例題1】一根長(zhǎng)為0.2 m、電流為2 A的通電導(dǎo)線，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，受到磁場(chǎng)力的大小可能是()A0.4 NB0.2 N C0.1 N D0 N【例題2】將長(zhǎng)度為20cm、通有0.1A電流的直導(dǎo)線放入一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電流與磁場(chǎng)的方向如圖所示，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度為1T。試求出下列圖中導(dǎo)線受安培力的大小。探究三：用磁感應(yīng)強(qiáng)度定量的描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱及方向，請(qǐng)思考能不能用很小一段通電導(dǎo)體來(lái)檢驗(yàn)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱呢？再用類(lèi)比電場(chǎng)強(qiáng)度的定義方法，從而得出磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式。思考：下列說(shuō)法正確的是（ ）A磁場(chǎng)中某處磁感強(qiáng)度的大小，等于長(zhǎng)為L(zhǎng)，通以電流I的一小段導(dǎo)線放在該處時(shí)所

6、受磁場(chǎng)力F與乘積IL的比值B一小段通電導(dǎo)線放在某處如不受磁場(chǎng)力作用，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零C因?yàn)锽FIL，所以磁場(chǎng)中某處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與放在該處的導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力F的大小成正比，與IL的大小成反比D磁場(chǎng)中某處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與放在磁場(chǎng)中的通電導(dǎo)線長(zhǎng)度、電流大小及所受磁場(chǎng)力的大小均無(wú)關(guān)四、總結(jié)反芻 ，知識(shí)梳理1通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的安培力方向，既與_垂直，又與_垂直，即垂直于_和_所確定的平面2勻強(qiáng)磁場(chǎng)中：當(dāng)I B， F=BIL； 當(dāng)I / B，F(xiàn)=0；當(dāng)I與B有夾角q時(shí)，F(xiàn)=BIL sinq（將B分解成B和B），其中F=BIL=BILsin五、隨堂檢測(cè)，落實(shí)考點(diǎn)1如圖所示，其中A、B圖已知電流

7、方向及其所受磁場(chǎng)力的方向，試判斷并在圖中標(biāo)出磁場(chǎng)方向C、D圖已知磁場(chǎng)方向及其對(duì)電流作用力的方向，試判斷電流方向并在圖中標(biāo)出2將長(zhǎng)為1 m的導(dǎo)線ac從中點(diǎn)b折成如圖326所示的形狀，放入B0.08 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，abc平面與磁場(chǎng)垂直若在導(dǎo)線abc中通入25 A的直流電，則整個(gè)導(dǎo)線所受安培力大小為_(kāi)N.3、勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一段長(zhǎng)為0.2m的直導(dǎo)線，它與磁場(chǎng)方向垂直，當(dāng)通過(guò)3A的電流時(shí)，受到60×10-2N的磁場(chǎng)力，則磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度是_特；當(dāng)導(dǎo)線長(zhǎng)度縮短一半時(shí)，磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度是_特；當(dāng)通入的電流加倍時(shí)，磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度是_特六、課堂評(píng)價(jià)，布置學(xué)案1.完成資料本節(jié)練習(xí)題。2.預(yù)習(xí)下節(jié)導(dǎo)學(xué)案綠 野

8、 高 中 導(dǎo) 學(xué) 案科 目物理課 題5.4探究安培力（二）課 時(shí)1課時(shí)設(shè) 計(jì)許 靜修 訂班 級(jí)姓 名教學(xué)目標(biāo)1、會(huì)用左手定則熟練地判定安培力的方向，會(huì)用安培力公式F=BIL解答有關(guān)問(wèn)題。2、會(huì)解決在安培力作用下的力學(xué)綜合問(wèn)題重點(diǎn)會(huì)解決在安培力作用下的力學(xué)綜合問(wèn)題。難點(diǎn)會(huì)解決在安培力作用下的力學(xué)綜合問(wèn)題。學(xué) 習(xí) 過(guò) 程學(xué) 案導(dǎo) 案一、預(yù)習(xí)自學(xué)，探究問(wèn)題1.安培力：_2.安培力的大小計(jì)算：FBILsin（是I與B的夾角）；通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，即900，此時(shí)安培力有最大值；通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，即00，此時(shí)安培力有最小值，F(xiàn)=0N;00B900時(shí)，安培力F介于0和最大值之間.3.安培力的方

9、向判斷：左手定則左手定則內(nèi)容：_說(shuō)明：（1）安培力F的方向既與磁場(chǎng)方向垂直，又與通電導(dǎo)線垂直,即F跟BI所在的面垂直但B與I的方向不一定垂直（2）安培力F、磁感應(yīng)強(qiáng)度B、電流I三者的關(guān)系已知I,B的方向，可惟一確定F的方向；I1I2已知F、B的方向，且導(dǎo)線的位置確定時(shí)，可惟一確定I的方向；已知F,I的方向時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向不能惟一確定4.安培力公式的適用條件:公式FBIL一般適用于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中IB的情況，對(duì)于非勻強(qiáng)磁場(chǎng)只是近似適用（如對(duì)電流元），但對(duì)某些特殊情況仍適用 如圖所示，電流I1/I2,如I1在I2處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則I1對(duì)I2的安培力FBI2L，方向向左，同理I2對(duì)I1，安培

10、力向右，即同向電流相吸，異向電流相斥根據(jù)力的相互作用原理，如果是磁體對(duì)通電導(dǎo)體有力的作用，則通電導(dǎo)體對(duì)磁體有反作用力兩根通電導(dǎo)線間的磁場(chǎng)力也遵循牛頓第三定律二、完成學(xué)案，提出問(wèn)題我的疑問(wèn):_.三、合作探究，解決問(wèn)題<一>安培力的性質(zhì)和規(guī)律：公式F=BIL中L為導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度，即導(dǎo)線兩端點(diǎn)所連直線的長(zhǎng)度，相應(yīng)的電流方向沿L由始端流向末端如圖所示，甲中：，乙中：L/=d(直徑）2R（半圓環(huán)且半徑為R)安培力的作用點(diǎn)為磁場(chǎng)中通電導(dǎo)體的幾何中心；安培力做功:做功的結(jié)果將電能轉(zhuǎn)化成其它形式的能例1、如下圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放著通入相同電流的幾段導(dǎo)線（均在紙面內(nèi)），A、B端間距離都相等，受力的情

11、況是：A圖(a)受力最小；B各圖受力方向相同；C各圖受力一樣;D不能確定。<二>安培力作用下物體的運(yùn)動(dòng)方向的判斷（1）電流元法：即把整段電流等效為多段直線電流元，先用左手定則判斷出每小段電流元所受安培力的方向，從而判斷整段電流所受合力方向，最后確定運(yùn)動(dòng)方向例1如圖所示，一個(gè)閉合線圈套在條形磁鐵靠近N極的一端，當(dāng)線圈內(nèi)通以圖示方向的電流I時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是（ ）線圈圓面將有被拉大的傾向 線圈將向S極一端平移 線圈圓面將有被壓小的傾向 線圈將向N極一端平移 A B C D （2）特殊位置法：把電流或磁鐵轉(zhuǎn)到一個(gè)便于分析的特殊位置后再判斷安培力方向，從而確定運(yùn)動(dòng)方向例2如圖，把一重力

12、不計(jì)的通電直導(dǎo)線水平放在蹄形磁鐵磁極正上方，導(dǎo)線可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)導(dǎo)線通入圖示方向電流時(shí)，從上往下看，導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)情況（ ）A順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降 B順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升C逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降 D逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升（3）等效法：環(huán)形電流和通電螺線管都可以等效成條形磁鐵，條形磁鐵也可等效成環(huán)形電流或通電螺線管，通電螺線管也可以等效成很多匝的環(huán)形電流來(lái)分析例3、 如圖所示, 把輕質(zhì)導(dǎo)線圈用絕緣細(xì)線懸掛在磁鐵N極附近,磁鐵的軸線穿過(guò)線圈的圓心且垂直線圈平面.當(dāng)線圈內(nèi)通以如圖方向的電流后,線圈的運(yùn)動(dòng)情況是: （ ）A.線圈向左運(yùn)動(dòng) B.線圈向右運(yùn)動(dòng)C.從上往下看順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) D.從上往下看

13、逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)（4）利用結(jié)論法：兩電流相互平行時(shí)無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢(shì)，同向電流相互吸引，反向電流相互排斥；兩電流不平行時(shí)，有轉(zhuǎn)動(dòng)到相互平行且電流方向相同的趨勢(shì)（5）轉(zhuǎn)換研究對(duì)象法：因?yàn)殡娏髦g，電流與磁體之間相互作用滿足牛頓第三定律，這樣，定性分析磁體在電流磁場(chǎng)作用下如何運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，可先分析電流在磁體磁場(chǎng)中所受的安培力，然后由牛頓第三定律，再確定磁體所受電流作用力，從而確定磁體所受合力及運(yùn)動(dòng)方向例4、如圖所示，一條形磁鐵放在水平桌面上在其左上方固定一根與磁鐵垂直的長(zhǎng)直導(dǎo)線，當(dāng)導(dǎo)線通以如圖所示方向電流時(shí)A磁鐵對(duì)桌面的壓力減小，且受到向左的摩擦力作用B磁鐵對(duì)桌面的壓力減小，且受到向右的摩擦力作用C磁鐵對(duì)桌面的壓

14、力增大，且受到向左的摩擦力作用D磁鐵對(duì)桌面的壓力增大，且受到向右的摩擦力作用討論：若在其中央正上方固定一根直導(dǎo)線，導(dǎo)線與磁鐵垂直，并通以垂直紙面向外的電流，則A磁鐵對(duì)桌面的壓力減小、不受桌面摩擦力的作用B磁鐵對(duì)桌面的壓力減小、受到桌面摩擦力的作用C磁鐵對(duì)桌面的壓力增大，個(gè)受桌面摩擦力的作用D磁鐵對(duì)桌面的壓力增大，受到桌面摩擦力的作用<三>安培力作用下的物體平衡1有安培力參與的物體平衡，此平衡與前面所講的物體平衡一樣，也是利用物體平衡條件解題只是多了一個(gè)安培力而已2與閉合電路歐姆定律相結(jié)合的題目，主要應(yīng)用：(1)閉合電路歐姆定律；(2)求安培力用公式FBIL；(3)物體平衡條件3在安

15、培力作用下的物體平衡的解題步驟和共點(diǎn)力平衡相似，一般也是先進(jìn)行受力分析，再根據(jù)共點(diǎn)力平衡的條件列出平衡方程其中重要的是在受力分析過(guò)程中不要漏掉了安培力例1.如圖324所示，在傾角為的光滑斜面上，垂直紙面放置一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m的直導(dǎo)體棒，在導(dǎo)體棒中的電流I垂直紙面向里時(shí)，欲使導(dǎo)體棒靜止在斜面上，下列外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向正確的是() 例2、質(zhì)量為m的通電細(xì)桿ab置于傾角為的平行導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌寬度為d，桿ab與導(dǎo)軌間的摩擦因數(shù)為有電流時(shí)aB恰好在導(dǎo)軌上靜止，如圖所示，如圖所示是沿ba方向觀察時(shí)的四個(gè)平面圖，標(biāo)出了四種不同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向，其中桿與導(dǎo)軌間摩擦力可能為零的是( )四、總結(jié)

16、反芻 ，知識(shí)梳理五、隨堂檢測(cè)，落實(shí)考點(diǎn)1.下列關(guān)于通電直導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中受安培力的說(shuō)法,正確的有( ) A.安培力的方向與磁場(chǎng)方向垂直,同時(shí)又與電流方向垂直B.若某段導(dǎo)線在磁場(chǎng)中取某一方向時(shí)受到的安培力最大,此時(shí)導(dǎo)線必與磁場(chǎng)方向垂直C.若導(dǎo)線受到的安培力為0,導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度必為0D.安培力的大小只跟磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和電流大小有關(guān)2如圖所示，將通電線圈懸掛在磁鐵N極附近：磁鐵處于水平位置和線圈在同一平面內(nèi)，且磁鐵的軸線經(jīng)過(guò)線圈圓心，線圈將( )A轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)靠近磁鐵 B轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)離開(kāi)磁鐵C不轉(zhuǎn)動(dòng)，只靠近磁鐵 D不轉(zhuǎn)動(dòng)，只離開(kāi)磁鐵3：如圖所示，兩平行光滑導(dǎo)軌相距0.2m，與水平面夾角為450，金屬棒M

17、N的質(zhì)量為0.1kg，處在豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度為1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電源電動(dòng)勢(shì)為6V，內(nèi)阻為1，為使MN處于靜止?fàn)顟B(tài)，則電阻R應(yīng)為多少？(其他電阻不計(jì))4在傾角為的光滑斜面上置一通有電流I、長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為M的導(dǎo)體棒，如圖：（1）欲使棒靜止在斜面上，外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值和方向；（2）欲使棒靜止在斜面上且對(duì)斜面無(wú)壓力，應(yīng)加勻強(qiáng)磁場(chǎng)B的最小值和方向5如圖7所示，通電導(dǎo)體棒AC靜止于水平導(dǎo)軌上，棒的質(zhì)量為m長(zhǎng)為l，通過(guò)的電流強(qiáng)度為I，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B的方向與導(dǎo)軌平面成角，求導(dǎo)軌受到AC棒的壓力和摩擦力各為多大？（mg-BIlcos，BIlsin）六、課堂評(píng)價(jià)，布置學(xué)案1.完成資料5.4節(jié)

18、習(xí)題2.預(yù)習(xí)下節(jié)導(dǎo)學(xué)案綠 野 高 中 導(dǎo) 學(xué) 案科 目物 理課 題5.5探究洛倫茲力（一）課 時(shí)1設(shè) 計(jì)馮亞民修 訂李建利李選濤班 級(jí)姓 名教學(xué)目標(biāo)1.了解磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用，知道什么是洛倫茲力2會(huì)用左手定則判斷洛倫茲力的方向，會(huì)用公式fqvB計(jì)算洛倫茲力的大小3知道帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡，并會(huì)求其周期和半徑重點(diǎn)1、會(huì)用左手定則判斷洛倫茲力的方向，會(huì)用公式fqvB計(jì)算洛倫茲力的大小2、知道帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡，并會(huì)求其周期和半徑難點(diǎn)知道帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡，并會(huì)求其周期和半徑學(xué) 習(xí) 過(guò) 程學(xué) 案導(dǎo) 案一、預(yù)習(xí)自學(xué)，探究問(wèn)題1、洛倫茲力_在磁場(chǎng)中所受的磁場(chǎng)的作用力叫做洛倫茲

19、力通電導(dǎo)線所受到的安培力實(shí)際上是作用在運(yùn)動(dòng)電荷上的洛倫茲力的_2、洛倫茲力的方向和大小（1）洛倫茲力的方向：用_判定判定負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)所受洛倫茲力的方向，應(yīng)使四指指向負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的_方向洛倫茲力的方向總是既垂直于電荷_又垂直于_，即總是垂直于_所決定的平面但在這個(gè)平面內(nèi)電荷運(yùn)動(dòng)方向和磁場(chǎng)方向卻不一定垂直,當(dāng)電荷運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向不垂直時(shí)，應(yīng)用左手定則不可能使四指指向電荷運(yùn)動(dòng)方向的同時(shí)讓磁感線垂直穿入手心，這時(shí)只要磁感線從手心穿入即可（2）洛倫茲力的大小：f_.若帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向之間的夾角為時(shí)，fqvBsin.3、研究帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)（1）實(shí)驗(yàn)裝置：_演示儀，如圖547所示（2）實(shí)驗(yàn)

20、原理：玻璃泡內(nèi)的電子槍(即陰極)發(fā)射出_，使泡內(nèi)的低壓_發(fā)出輝光，這樣就可顯示出電子的軌跡（3）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：當(dāng)沒(méi)有磁場(chǎng)作用時(shí)，電子的運(yùn)動(dòng)軌跡是_當(dāng)電子垂直射入磁場(chǎng)時(shí)，電子的運(yùn)動(dòng)軌跡是_4、帶電粒子的軌道半徑和周期（1）軌道半徑由知半徑_（2）運(yùn)動(dòng)周期=_（3）特點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),它的軌道半徑跟粒子的速率成_,而運(yùn)動(dòng)周期跟軌道半徑和運(yùn)動(dòng)速率_二、完成學(xué)案，提出問(wèn)題我的疑問(wèn)：_三、合作探究，解決問(wèn)題知識(shí)點(diǎn)一：洛倫茲力的大小洛倫茲力大小的推導(dǎo)如圖所示，設(shè)有一段長(zhǎng)度為L(zhǎng)的通電導(dǎo)線,垂直放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，若通過(guò)導(dǎo)線的電流為I，則該導(dǎo)線所受的安培力為F安ILB.若導(dǎo)線的

21、橫截面積為S，單位體積內(nèi)含有的自由電荷數(shù)為n，每個(gè)自由電荷的電荷量為q，定向移動(dòng)速度為v，在時(shí)間t內(nèi)通過(guò)截面的電荷量QnSvtq.有電流強(qiáng)度的定義式知這段導(dǎo)線內(nèi)含有的自由電荷數(shù)為整段導(dǎo)線所受的安培力F安可看做是作用在每個(gè)運(yùn)動(dòng)電荷上的洛倫茲力F的合力,即F安Nf.則每個(gè)自由電荷所受的洛倫茲力f的大小為fqvB.知識(shí)點(diǎn)二、帶電粒子在洛倫茲力作用下運(yùn)動(dòng)軌跡1圓心的確定帶電粒子垂直進(jìn)入一個(gè)有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)后的軌跡是一段圓弧，如何確定圓心是解決問(wèn)題的前提，也是解題的關(guān)鍵首先，應(yīng)有一個(gè)最基本的思路：即圓心一定在與速度方向垂直的直線上在實(shí)際問(wèn)題中圓心位置的確定極為重要，通常有兩種方法：(1)已知入射方向和出射方

22、向時(shí)，可通過(guò)入射點(diǎn)和出射點(diǎn)分別作垂直于入射方向和出射方向的直線，兩條直線的交點(diǎn)就是圓弧軌跡的圓心(如圖所示，圖中P為入射點(diǎn)，M為出射點(diǎn)) (2)已知入射方向和出射點(diǎn)的位置時(shí)，可以通過(guò)入射點(diǎn)作入射方向的垂線，連接入射點(diǎn)和出射點(diǎn)，作其中垂線，這兩條垂線的交點(diǎn)就是圓弧軌道的圓心(如圖所示,P為入射點(diǎn),M為出射點(diǎn))2半徑的確定和計(jì)算如圖所示，利用平面幾何關(guān)系，求出該圓的可能半徑(或圓心角)并注意以下兩個(gè)重要的幾何特點(diǎn)：(1)粒子速度的偏向角()等于回旋角()，并等于AB弦與切線的夾角(弦切角)的2倍(如圖557)，即2t.(2)相對(duì)的弦切角()相等，與相鄰的弦切角()互補(bǔ)，即180°.3.運(yùn)

23、動(dòng)時(shí)間的確定粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間為T(mén)，當(dāng)粒子運(yùn)動(dòng)的圓弧所對(duì)應(yīng)的圓心角時(shí)，其運(yùn)動(dòng)時(shí)間可由下式表示：四、總結(jié)反芻 ，知識(shí)梳理洛倫茲力與安培力的區(qū)別和聯(lián)系(1)區(qū)別：洛倫茲力是指單個(gè)運(yùn)動(dòng)帶電粒子所受的磁場(chǎng)力，而安培力是指通電直導(dǎo)線所受到的磁場(chǎng)力洛倫茲力恒不做功，而安培力可以做功(2)聯(lián)系：安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，洛倫茲力是安培力的微觀解釋大小關(guān)系：F安NF洛(N是導(dǎo)體中定向運(yùn)動(dòng)的電荷數(shù))方向關(guān)系：洛倫茲力與安培力的方向一致,均可用左手定則進(jìn)行判斷特別提醒：(1)洛倫茲力的方向始終與電荷的運(yùn)動(dòng)方向垂直，只改變速度的方向，不改變速度的大小(2)雖然安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，但也不能簡(jiǎn)單地認(rèn)為

24、安培力就等于所有定向移動(dòng)的電荷所受洛倫茲力的和，只有當(dāng)導(dǎo)體靜止時(shí)，二者才相等五、隨堂檢測(cè)，落實(shí)考點(diǎn)（根據(jù)各層次，有選擇的完成）1、關(guān)于電荷在磁場(chǎng)中的受力，下列說(shuō)法中正確的是()A靜止的電荷一定不受洛倫茲力的作用，運(yùn)動(dòng)電荷一定受洛倫茲力的作用B洛倫茲力的方向有可能與磁場(chǎng)方向平行C洛倫茲力的方向一定與帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向垂直D帶電粒子運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，一定不受洛倫茲力的作用2、如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B，帶電粒子的速率均為v、帶電荷量均為q.試求出圖中帶電粒子所受洛倫茲力的大小，并說(shuō)明洛倫茲力的方向3、空間存在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圖中的正方形為其邊界一細(xì)束由兩種粒子組成的

25、粒子流沿垂直于磁場(chǎng)的方向從O點(diǎn)入射這兩種粒子帶同種電荷，它們的電荷量、質(zhì)量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子不計(jì)重力下列說(shuō)法正確的是()A入射速度不同的粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定不同B入射速度相同的粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡一定相同C在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同的粒子，其運(yùn)動(dòng)軌跡一定相同D在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)的粒子，其軌跡所對(duì)的圓心角一定越大4有一圓形邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，一束質(zhì)子流以不同的速率，由圓周上的同一點(diǎn)沿半徑方向射入磁場(chǎng)，質(zhì)子在磁場(chǎng)中()A路程長(zhǎng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng) B速率小的運(yùn)動(dòng)時(shí)間短C偏轉(zhuǎn)角度大的運(yùn)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng) D運(yùn)動(dòng)的時(shí)間有可能無(wú)限長(zhǎng)六、課堂評(píng)價(jià)，布置學(xué)案1、完成教材P120習(xí)題2、預(yù)習(xí)完成下

26、節(jié)導(dǎo)學(xué)案一、抽查提問(wèn)課前預(yù)習(xí)情況。二、各小組長(zhǎng)督促完成，并收集本組存在的問(wèn)題三、各小組合作探究，完成相關(guān)問(wèn)題。四、學(xué)生總結(jié)，組間討論，師生修正五、各自獨(dú)立完成，教師提問(wèn)，并點(diǎn)撥解答中存在的問(wèn)題。綠 野 高 中 導(dǎo) 學(xué) 案科 目物 理課 題5.5探究洛倫茲力（二）課 時(shí)1設(shè) 計(jì)馮亞民修 訂李建利李選濤班 級(jí)姓 名教學(xué)目標(biāo)1會(huì)用左手定則判斷洛倫茲力的方向，會(huì)用公式fqvB計(jì)算洛倫茲力的大小2知道帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡，并會(huì)求其周期和半徑重點(diǎn)1、會(huì)用左手定則判斷洛倫茲力的方向，會(huì)用公式fqvB計(jì)算洛倫茲力的大小2、知道帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡，并會(huì)求其周期和半徑難點(diǎn)知道帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌

27、跡，并會(huì)求其周期和半徑學(xué) 習(xí) 過(guò) 程學(xué) 案導(dǎo) 案一、預(yù)習(xí)自學(xué)，探究問(wèn)題1關(guān)于洛倫茲力，以下說(shuō)法中正確的是()A帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，一定受到洛倫茲力的作用B若帶電粒子經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)中某點(diǎn)時(shí)所受的洛倫茲力為零，則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零C洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷一定不做功D洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷做功不一定為零2如圖5511所示是表示磁感應(yīng)強(qiáng)度B、負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)方向v和磁場(chǎng)對(duì)電荷的洛倫茲力f的相互關(guān)系圖，這四個(gè)圖中畫(huà)得正確的是(B，v，f兩兩垂直)()3關(guān)于安培力和洛倫茲力，下列說(shuō)法中正確的是()A安培力和洛倫茲力是性質(zhì)不同的兩種力B安培力和洛倫茲力的本質(zhì)都是磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力C這兩種力都是效果力，其實(shí)并不存在

28、，原因是不遵守牛頓第三定律D安培力可以對(duì)通電導(dǎo)體做功，洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷永不做功4如圖所示，在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界上，有兩個(gè)質(zhì)量和電荷量均相同的正負(fù)離子(不計(jì)重力)，從點(diǎn)O以相同的速率先后射入磁場(chǎng)中，入射方向與邊界成角，則正負(fù)離子在磁場(chǎng)中()A運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同B運(yùn)動(dòng)軌道的半徑相同C重新回到邊界時(shí)速度的大小和方向相同D重新回到邊界的位置與O點(diǎn)距離相等5.有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小球停在絕緣平面上，并處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖5513所示為了使小球飄離平面，勻強(qiáng)磁場(chǎng)在紙面內(nèi)移動(dòng)的最小速度應(yīng)為多少？方向如何？二、完成學(xué)案，提出問(wèn)題我的疑問(wèn)：_三、合作探究，解

29、決問(wèn)題（根據(jù)各層次，有選擇的完成）1關(guān)于電荷在磁場(chǎng)中所受洛倫茲力的大小，下列說(shuō)法正確的是()A在磁場(chǎng)中，靜止電荷一定不受洛倫茲力作用，運(yùn)動(dòng)電荷一定受洛倫茲力的作用B在磁場(chǎng)中，運(yùn)動(dòng)電荷不一定受到洛倫茲力作用C運(yùn)動(dòng)電荷在某處不受洛倫茲力的作用，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零D在磁場(chǎng)中，運(yùn)動(dòng)電荷的軌跡一定是曲線2關(guān)于帶電粒子所受洛倫茲力f、磁感應(yīng)強(qiáng)度B和粒子速度v三者方向之間的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是()Af、B、v三者必定均保持垂直Bf必定垂直于B、v，但B不一定垂直于vCB必定垂直于f、v，但f不一定垂直于vDv必定垂直于f、B，但f不一定垂直于B3在以下幾幅圖中，對(duì)洛倫茲力的方向判斷不正確的是()4

30、一個(gè)長(zhǎng)螺線管中通有交變電流，把一個(gè)帶電粒子沿管軸線射入管中，不計(jì)重力，粒子將在管中()A做圓周運(yùn)動(dòng)B沿軸線來(lái)回運(yùn)動(dòng)C做勻加速直線運(yùn)動(dòng) D做勻速直線運(yùn)動(dòng)5.如圖5515所示，在真空中，水平導(dǎo)線中有恒定電流I通過(guò)，導(dǎo)線的正下方有一質(zhì)子初速度方向與電流方向相同，則質(zhì)子可能的運(yùn)動(dòng)情況是()A沿路徑a運(yùn)動(dòng)B沿路徑b運(yùn)動(dòng)C沿路徑c運(yùn)動(dòng) D沿路徑d運(yùn)動(dòng)6一帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若磁感應(yīng)強(qiáng)度突然加倍，則粒子()A速率加倍，周期減半 B速率不變，半徑減半C速率不變，周期不變 D速率減半，半徑減半7.如圖所示，截面為正方形的容器處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一束電子從孔a垂直磁場(chǎng)射入容器中，其中一部分從c孔射出，一部分從d孔射出，則下列敘述中正確的是()A從兩孔射出的電子速率之比vcvd21B從兩孔射出的電子在容器中運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間之比tctd12C從兩孔射出的電子在容器中運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小之比acad1D從兩孔射出的電子在容器中運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小之比acad218.如圖所示，矩形MNPQ區(qū)域內(nèi)有方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，有5個(gè)帶電粒子從圖中箭頭所示位置垂直于磁場(chǎng)邊界進(jìn)入磁場(chǎng)，在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌跡為相應(yīng)的圓弧這些粒子的質(zhì)量、電荷量以及速度大小如下表所示.粒子編號(hào)質(zhì)量電荷量(q>0)