《研究洛倫茲力》教學(xué)設(shè)計

PAGEPAGE4《研究洛倫茲力》學(xué)案班別_________學(xué)號_________姓名________學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.知道什么是洛倫茲力，知道電荷運動方向與磁場方向平行時，電荷受到的洛倫茲力等于零；電荷運動方向與磁場方向垂直時，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.會用左手定則熟練地判定洛倫茲力方向．學(xué)習(xí)過程：一、洛倫茲力的方向1.提出猜想你的猜想是：2．實驗驗證圖1圖1圖2圖33．實驗結(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:試判斷下圖中運動電荷剛進(jìn)入磁場時所受洛侖茲力的方向：例題2:依運動軌跡，判斷圖中帶電粒子的電性。例題3:試判斷下圖中運動電荷所受的洛倫茲力的方向或速度方向或者勻強磁場的方向討論:1.洛倫茲力會對在磁場中運動的電荷做功嗎?原因是什么?結(jié)論:二、洛倫茲力的大小1．提出問題電流在磁場中受到安培力，運動電荷在磁場中受到洛倫茲力，而電流是運動電荷定向運動形成的，所以，我們可以推斷出“安培力是大量運動電荷所受洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)”而安培力大小的計算公式是那么洛倫茲力的計算公式又是什么呢？2．理論推導(dǎo)推導(dǎo)原理:安培力可以看作是大量運動電荷所受洛倫茲力的合力。研究對象：如圖所示,一根長為L，橫截面積為S，通過的電流為I的直導(dǎo)線.導(dǎo)線中的電流跟磁場方向垂直.SSB推導(dǎo)步驟:①導(dǎo)線中長為L，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電荷定向移動的速率為v，通過該段導(dǎo)線需要時間t=④計算通過導(dǎo)線的電流I=⑤勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，電流與磁場方向垂直，該段電流受到的安培力F=⑥把安培力F看作是作用在每個運動電荷上的洛倫茲力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、洛倫茲力的大小②f=(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)都是磁場對運動電荷的作用C.洛倫茲力和安培力,其本質(zhì)都是磁場對電流的作用D.安培力就是洛倫茲力,兩者是等價的2.（單選）一帶電粒子在勻強磁場中沿著磁感線方向運動,現(xiàn)將該磁場的磁感應(yīng)強度增大一倍,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直導(dǎo)線,其橫截面位于正方形的四個頂點上,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點沿垂直于紙面的方向向外運動,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,勻強磁場的方向豎直向下,磁場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,試管向右勻速運動,帶電小球能從試管口處飛出,則()A.小球帶負(fù)電B.小球運動的軌跡是一條拋物線C.洛倫茲力對小球做正功D.維持試管勻速運動的拉力F應(yīng)逐漸增大5.（雙選）如圖所示,用絲線吊著一個質(zhì)量為m的帶電(絕緣)小球處于勻強磁場中,空氣阻力不計,當(dāng)小球分別從A點和B點向最低點O運動且兩次經(jīng)過O點時()A.小球的動能相同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)入勻強電場和勻強磁場同時存在的空間,如圖所示,微粒在電場、磁場、重力場的共同作用下做勻速直線運動,求:(1)電場強度的大小,該帶電粒子帶何種電荷。(2)磁感應(yīng)強度的大小。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,整個斜面置于0.5T的勻強磁場