选修3-1《5运动电荷在磁场中受到的力》新课标优质课教案设计

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3．了解电视显像管的工作原理。

【学习重点】掌握垂直进入磁场方向的带电粒子，受到洛伦兹力大小的计算和方向判断。

【学习难点】洛伦兹力对带电粒子不做功和电视显像管的工作原理。

课前预习：

1．洛伦兹力(1)定义: 在磁场中受到的力。(2)与安培力的关系：通电导线在磁场中所受的安培力是洛伦兹力的 。

2．洛伦兹力的方向—左手定则：伸开左手使拇指与其余四个手指垂直并且都与手掌在同一个 内，让磁感线从掌心进入，并使四指指向 运动的方向，这时 所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向。负电荷受力的方向与正电荷受力的方向 .方向特点：F⊥B，F⊥v即F垂直于 所决定的平面。

3．洛伦兹力的大小：(1)当v⊥B时，F= ；(2)当v∥B时，F= ；(3)当v与B成θ角时，F= 。

4．电视显像管的工作原理：电视显像管应用了电子束 的道理。

创设情境：

地球周围笼罩着磁场，太阳风向着赤道直射地球，却被这层磁场挡住，结果约有1%的太阳风进入南磁极(或北磁极)附近的大气层。两极的高层大气，受到太阳风的轰击后会发出光芒，形成美丽的极光。思考以下问题：

1．太阳风是带电粒子吗?为什么射向地球的太阳风只在南、北极出现极光?

2．直射向赤道的太阳风与地球的磁场的夹角约为多少度?射向南北两极的太阳风与地球的磁场的夹角约为多少度?

3．太阳风在赤道上空受到的磁场作用力大，还是在南北两极受到的大?

自主学习：

一、洛仑兹力的方向和大小

学习任务1：阅读课本中“洛伦兹力的方向与大小”部分的内容，思考以下问题。

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，每个自由电荷的电荷量为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为B的匀强磁场中。磁场对电流有力的作用，电流是由电荷的定向移动形成的，我们会想到：这个力可能是作用在运动电荷上的，

1． 电流的方向与运动电荷的方向有何关系？

2． 如果将判断安培力方向的左手定则推导出判断洛伦兹力的左手定则？

3．洛伦兹力与电荷的运动方向有何关系？洛伦兹力做功吗？

4．这段导线中t时间内通过某一横截面的电荷个数为多少？

5．电流I的微观表达式是怎样的? （提示：）

6．这段导体所受的安培力为多大?

7．每个自由电荷所受的洛伦兹力大小为多大?

二、电视机显像管的工作原理