《4.磁场对运动电荷的作用——洛伦兹力》优质课教案设计

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4、应用洛仑兹力解决带电粒子在磁场中的运动问题（匀速圆周运动）。

【教学重难点】

1、由安培力的方向导出判定洛仑兹力方向的判定方法——左手定则。

2、根据安培力的表达式（宏观量）导出洛仑兹力（微观量）的表达式

3、带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径、周期

洛仑兹力

【知识链接】

1．磁场对电流有作用力，这个力叫安培力，安培力的大小与哪些因素有关？写出安培力的表达式。

2．左手定则的内容？安培力的方向与电流、磁场的方向有什么关系？

3．我们曾经学过电流，电流的大小是怎样定义的？ 电流的流向与电荷的运动方向有怎样的关系？

观察实验，演示阴极射线在磁场中的偏转现象。说明磁场对运动电荷有力的作用。

【思考问题】

什么是洛伦兹力，猜想洛仑兹力和安培力有何关系？

观察电子束的偏转，猜想洛伦兹力方向与哪些因素有关？

二、洛伦兹力的大小

如何定量描述洛仑兹力的大小？可以建立如下的电流物理模型，推导出洛伦兹力的计算式：

设有一段长度为L的通电导线，横截面积为S，导线每单位体积中含有的自由电荷数为n，每个自由电荷的电量为q，定向移动的平均速率为v，将这段导线垂直于磁场方向放入磁感应强度B的匀强磁场中

1.这段导线中电流I的微观表达式是多少？I=

2.这段导体所受的安培力为多大？F=

3.这段导体中含有多少自由电荷数？ N=4.每个自由电荷所受的洛伦兹力大小为多大？ f= EMBED Equation.3

【思考问题】

f=qvB的适用条件如何？

当电荷速度V的方向与磁感应强度B的方向平行时，洛伦兹力f又怎样？

③当电荷速度V的方向与磁感应强度B的方向成任一夹角θ时，洛伦兹力f又怎样

问题1：电子的速率v=3×106 m/s，垂直射入B=0.10 T的匀强磁场中，它受到的洛伦兹力是多大？