2019-2020年高二物理一輪復(fù)習(xí) 3-1 3.5《磁場對運動電荷的作用力》教學(xué)案.doc
《2019-2020年高二物理一輪復(fù)習(xí) 3-1 3.5《磁場對運動電荷的作用力》教學(xué)案.doc》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019-2020年高二物理一輪復(fù)習(xí) 3-1 3.5《磁場對運動電荷的作用力》教學(xué)案.doc(8頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
2019-2020年高二物理一輪復(fù)習(xí) 3-1 3.5《磁場對運動電荷的作用力》教學(xué)案 一、教材分析 洛侖茲力的方向是重點,實驗結(jié)合理論探究洛侖茲力方向,再由安培力的表達式推導(dǎo)出洛侖茲力的表達式的過程是培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力的好機會,一定要讓全體學(xué)生都參與這一過程。 二、教學(xué)目標(biāo): (一)知識與技能 1、理解洛倫茲力對粒子不做功. 2、理解帶電粒子的初速度方向與磁感應(yīng)強度的方向垂直時,粒子在勻磁場中做勻速圓周運動. 3、會推導(dǎo)帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的半徑、周期公式,并會用它們解答有關(guān)問題. 知道質(zhì)譜儀的工作原理。 4、知道回旋加速器的基本構(gòu)造、工作原理 、及用途 。 (二)過程與方法 通過綜合運用力學(xué)知識、電磁學(xué)知識解決帶電粒子在復(fù)合場(電場、磁場)中的問題. 培養(yǎng)學(xué)生的分析推理能力. (三)情感態(tài)度與價值觀 通過對本節(jié)的學(xué)習(xí),充分了解科技的巨大威力,體會科技的創(chuàng)新歷程。 三、教學(xué)重點難點 重點:帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的半徑和周期公式,并能用來分析有關(guān)問題. 難點:1.粒子在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動. 四、學(xué)情分析 本節(jié)是安培力的延續(xù),又是后面學(xué)習(xí)帶電體在磁場中運動的基礎(chǔ),還是力學(xué)分析中重要的一部分。學(xué)好本節(jié),對以后力學(xué)綜合中涉及洛倫茲力的分析,對利用功能關(guān)系解力學(xué)問題,有很大的幫助。 五、教學(xué)方法 實驗觀察法、邏輯推理法、講解法 六、課前準(zhǔn)備 1、學(xué)生的準(zhǔn)備:認真預(yù)習(xí)課本及學(xué)案內(nèi)容 2、教師的準(zhǔn)備:多媒體課件制作,課前預(yù)習(xí)學(xué)案,課內(nèi)探究學(xué)案,課后延伸拓展學(xué)案 演示實驗 七、課時安排: 1課時 八、教學(xué)過程 (一)預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑 (二)情景引入、展示目標(biāo) 前面我們學(xué)習(xí)了磁場對電流的作用力,下面思考兩個問題: (1)如圖,判定安培力的方向 若已知上圖中:B=4.010-2 T,導(dǎo)線長L=10 cm,I=1 A。求:導(dǎo)線所受的安培力大??? (2)電流是如何形成的? 電荷的定向移動形成電流。 磁場對電流有力的作用,電流是由電荷的定向移動形成的,大家會想到什么? 這個力可能是作用在運動電荷上的,而安培力是作用在運動電荷上的力的宏觀表現(xiàn)。 [演示實驗]用陰極射線管研究磁場對運動電荷的作用。如圖3.5-1 說明電子射線管的原理: 從陰極發(fā)射出來電子,在陰陽兩極間的高壓作用下,使電子加速,形成電子束,轟擊到長條形的熒光屏上激發(fā)出熒光,可以顯示電子束的運動軌跡。 實驗現(xiàn)象:在沒有外磁場時,電子束沿直線運動,將蹄形磁鐵靠近陰極射線管,發(fā)現(xiàn)電子束運動軌跡發(fā)生了彎曲。 分析得出結(jié)論:磁場對運動電荷有作用。 (三)合作探究、精講點播 1、洛倫茲力的方向和大小 運動電荷在磁場中受到的作用力稱為洛倫茲力。通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力實際是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。 方向(左手定則:伸開左手,使大拇指跟其余四個手指垂直,并且都和手掌在一個平面內(nèi),讓磁感線垂直穿入手心,并使伸開的四指指向正電荷運動的方向,那么,大拇指所指的方向就是運動的正電荷在磁場中所受洛倫茲力的方向。 如果運動的是負電荷,則四指指向負電荷運動的反方向,那么拇指所指的方向就是負電荷所受洛倫茲力的方向。 思考: 1、試判斷下圖中所示的帶電粒子剛進入磁場時所受的洛倫茲力的方向。 甲 乙 丙 丁 下面我們來討論B、v、F三者方向間的相互關(guān)系。如圖所示。 結(jié)論:F總垂直于B與v所在的平面。B與v可以垂直,可以不垂直。 洛倫茲力的大小 若有一段長度為L的通電導(dǎo)線,橫截面積為S,單位體積中含有的自由電荷數(shù)為n,每個自由電荷的電量為q,定向移動的平均速率為v,將這段導(dǎo)線垂直于磁場方向放入磁感應(yīng)強度為B的磁場中。 這段導(dǎo)體所受的安培力為 F安=BIL 電流強度I的微觀表達式為 I=nqSv 這段導(dǎo)體中含有自由電荷數(shù)為 N=nLS。 安培力可以看作是作用在每個運動上的洛倫茲力F的合力,這段導(dǎo)體中含有的自由電荷數(shù)為nLS,所以每個自由電荷所受的洛倫茲力大小為 當(dāng)運動電荷的速度v方向與磁感應(yīng)強度B的方向不垂直時,設(shè)夾角為θ,則電荷所受的洛倫茲力大小為 上式中各量的單位: 為牛(N),q為庫倫(C),v為米/秒(m/s),B為特斯拉(T) 思考與討論: 同學(xué)們討論一下帶電粒子在磁場中運動時,洛倫茲力對帶電粒子是否做功? 教師引導(dǎo)學(xué)生分析得: 洛倫茲力的方向垂直于v和B組成的平面即洛倫茲力垂直于速度方向,因此 洛倫茲力只改變速度的方向,不改變速度的大小,所以洛倫茲力對電荷不做功。 思考: 2、電子的速率v=3106 m/s,垂直射入B=0.10 T的勻強磁場中,它受到的洛倫茲力是多大? 3、、來自宇宙的質(zhì)子流,以與地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一點,則這些質(zhì)子在進入地球周圍的空間時,將_______ A.豎直向下沿直線射向地面 B.相對于預(yù)定地面向東偏轉(zhuǎn)[ C.相對于預(yù)定點稍向西偏轉(zhuǎn) D.相對于預(yù)定點稍向北偏轉(zhuǎn) 2、電視顯像管的工作原理 在圖3.5-4中,如圖所示: (1)要是電子打在A點,偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)該沿什么方向? 垂直紙面向外 (2)要是電子打在B點,偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)該沿什么方向? 垂直紙面向里 (3)要是電子打從A點向B點逐漸移動,偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)該怎樣變化? 先垂直紙面向外并逐漸減小,然后垂直紙面向里并逐漸增大。 學(xué)生閱讀教材,進一步了解顯像管的工作過程。 (四)反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測 (五)發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置作業(yè) 完成P103“問題與練習(xí)”第1、2、5題。書面完成第3、4題。 九、板書設(shè)計 1、洛倫茲力的方向:左手定則 2、洛倫茲力的大?。? 3、電視顯像管的工作原理 十、教學(xué)反思 “思考與討論”在課堂上可組織學(xué)生開展小組討論,根據(jù)線索的實際情況靈活鋪設(shè)臺階,讓不同層次的學(xué)生在討論中有比較深刻的感受,然后通過交流發(fā)言得出正確結(jié)論。 臨清三中—物理—朱廣明—盛淑貞 選修3-1第三章 3.5 磁場對運動電荷的作用 課前預(yù)習(xí)學(xué)案 一、預(yù)習(xí)目標(biāo) 1、知道什么是洛倫茲力。 2、利用左手定則會判斷洛倫茲力的方向。 3、掌握垂直進入磁場方向的帶電粒子,受到洛倫茲力大小的計算。 4、了解電視機顯像管的工作原理。 二、預(yù)習(xí)內(nèi)容 1.運動電荷在磁場中受到的作用力,叫做 ?!? 2.洛倫茲力的方向的判斷──左手定則: 讓磁感線 手心,四指指向 的方向,或負電荷運動的 ,拇指所指電荷所受 的方向。 3.洛倫茲力的大小:洛倫茲力公式 。 4.洛倫茲力對運動電荷 ,不會 電荷運動的速率。 5.顯像管中使電子束偏轉(zhuǎn)的磁場是由兩對線圈產(chǎn)生的,叫做偏轉(zhuǎn)線圈。為了與顯像管的管頸貼在一起,偏轉(zhuǎn)線圈做成 。 三、提出疑惑 課內(nèi)探究學(xué)案 一、 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1、利用左手定則會判斷洛倫茲力的方向,理解洛倫茲力對電荷不做功。 2、掌握洛倫茲力大小的推理過程。 3、掌握垂直進入磁場方向的帶電粒子,受到洛倫茲力大小的計算。 二、學(xué)習(xí)過程 例1.試判斷圖中所示的帶電粒子剛進入磁場時所受的洛倫茲力的方向. 解答:甲中正電荷所受的洛倫茲力方向向上;乙中正電荷所受的洛倫茲力方向向下;丙中正電荷所受的洛倫茲力方向垂直于紙面指向讀者;丁中正電荷所受的洛倫茲力的方向垂直于紙面指向紙里。 例2:來自宇宙的電子流,以與地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一點,則這些電子在進入地球周圍的空間時,將 ( ) A.豎直向下沿直線射向地面 B.相對于預(yù)定地面向東偏轉(zhuǎn) C.相對于預(yù)定點稍向西偏轉(zhuǎn) D.相對于預(yù)定點稍向北偏轉(zhuǎn) 解答:。地球表面地磁場方向由南向北,電子是帶負電,根據(jù)左手定則可判定,電子自赤道上空豎直下落過程中受洛倫茲力方向向西。故C項正確 例3:如圖3所示,一個帶正電q的小帶電體處于垂直紙面向里的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度為B,若小帶電體的質(zhì)量為m,為了使它對水平絕緣面正好無壓力,應(yīng)該( ) 圖3 A.使B的數(shù)值增大 B.使磁場以速率 v=,向上移動 C.使磁場以速率v=,向右移動 D.使磁場以速率v=,向左移動 解答:為使小球?qū)ζ矫鏌o壓力,則應(yīng)使它受到的洛倫茲力剛好平衡重力,磁場不動而只增大B,靜止電荷在磁場里不受洛倫茲力, A不可能;磁場向上移動相當(dāng)于電荷向下運動,受洛倫茲力向右,不可能平衡重力;磁場以V向右移動,等同于電荷以速率v向左運動,此時洛倫茲力向下,也不可能平衡重力。故B、C也不對;磁場以V向左移動,等同于電荷以速率v向右運動,此時洛倫茲力向上。當(dāng) qvB=mg時,帶電體對絕緣水平面無壓力,則v=,選項 D正確。 三、反思總結(jié) 四、當(dāng)堂檢測 1. 一個電子穿過某一空間而未發(fā)生偏轉(zhuǎn),則 ( ) A.此空間一定不存在磁場 B.此空間可能有方向與電子速度平行的磁場 C.此空間可能有磁場 ,方向與電子速度垂直 D.以上說法都不對 2. 一束帶電粒子沿水平方向飛過靜止的小磁針的正上方,小磁針也是水平放置,這時小磁針的南極向西偏轉(zhuǎn),則這束帶電粒子可能是 ( ?。? A.由北向南飛行的正離子束 B.由南向北飛行的正離子束 C.由北向南飛行的負離子束 D.由南向北飛行的負離子束 3.電子以速度v0垂直進入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,則 ( ) A.磁場對電子的作用力始終不做功 B.磁場對電子的作用力始終不變 C.電子的動能始終不變 D.電子的動量始終不變 4.如圖所示,帶電粒子所受洛倫茲力方向垂直紙面向外的是 ( ) 第4題 5.如圖所示,空間有磁感應(yīng)強度為B,方向豎直向上的勻強磁場,一束電子流以初速v從水平方向射入,為了使電子流經(jīng)過磁場時不偏轉(zhuǎn)(不計重力),則在磁場區(qū)域內(nèi)必須同時存在一個勻強電場,這個電場的場強大小與方向應(yīng)是 ( ) A.B/v,方向豎直向上 B.B/v,方向水平向左 C.Bv,垂直紙面向里 D.Bv,垂直紙面向外 第5題 課后練習(xí)與提高 1.有關(guān)電荷所受電場力和洛倫茲力的說法中,正確的是 ( ?。? A.電荷在磁場中一定受磁場力的作用 B.電荷在電場中一定受電場力的作用 C.電荷受電場力的方向與該處的電場方向一致 D.電荷若受磁場力,則受力方向與該處的磁場方向垂直 2.如果運動電荷在磁場中運動時除磁場力作用外不受其他任何力作用,則它在磁場中的運動可能是 ?。ā? ) A.勻速圓周運動 B.勻變速直線運動 C.變加速曲線運動 D.勻變速曲線運動 第3題 3.電子束以一定的初速度沿軸線進入螺線管內(nèi),螺線管中通以方向隨時間而周期性變化的電流,如圖所示,則電子束在螺線管中做 ( ) A.勻速直線運動 B.勻速圓周運動 C.加速減速交替的運動 D.來回振動 4.帶電荷量為+q的粒子在勻強磁場中運動,下面說法中正確的是 A.只要速度大小相同,所受洛倫茲力就相同 ( ) B.如果把+q改為-q,且速度反向、大小不變,則洛倫茲力的大小不變 第5題 C.洛倫茲力方向一定與電荷速度方向垂直,磁場方向一定與電荷運動方向垂直 D.粒子只受到洛倫茲力的作用.不可能做勻速直線運動 5.如圖,是電視機的像管的結(jié)構(gòu)示意圖,熒光屏平面位于坐標(biāo)平面xoy,y軸是顯像管的縱軸線,位于顯像管尾部的燈絲被電流加熱后會有電子逸出,這些電子在加速電壓的作用下以很高的速度沿y軸向十y方向射出.構(gòu)成了顯像管的“電子槍”。如果沒有其他力作用,從電子槍發(fā)射出的高速電子將做勻速直線運動打到坐標(biāo)原O使熒光屏的正中間出現(xiàn)一個亮點。當(dāng)在顯像管的管頸處的較小區(qū)域(圖中B部分)加沿z方向的磁場 (偏轉(zhuǎn)磁場),亮點將偏離原點0而打在x軸上的某一點,偏離的方向和距離大小依賴于磁場的磁感應(yīng)強度B。為使熒光屏上出現(xiàn)沿x軸的一條貫穿全屏的水平亮線(電子束的水平掃描運動),偏轉(zhuǎn)磁場的磁感應(yīng)強度隨時間變化的規(guī)律是圖中 ( ) 第5題 第6題 6.如圖所示,帶電小球在勻強磁場中沿光滑絕緣的圓弧形軌道的內(nèi)側(cè)來回往復(fù)運動,它向左或向右運動通過最低點時 ( ) A.速度相同 B.加速度相同 C.所受洛倫茲力相同 D.軌道給它的彈力相同 7.兩個帶電粒子以相同的速度垂直磁感線方向進入同一勻強磁場,兩粒子質(zhì)量之比為1:4,電荷量之比為1:2,則兩帶電粒子受洛倫茲力之比為 ( ?。? A.2:1 B.1:1 C.1:2 D.1:4 選修3-1第三章 3.5 磁場對運動電荷的作用答案 預(yù)習(xí)內(nèi)容 1. 洛倫茲力. 2. 垂直穿入 正電荷運動 反方向 洛倫茲力 3. F=qvBsinθ 4. 不做功 改變 5. 馬鞍形 當(dāng)堂檢測 1、B;2、AD;3、A、C;4、C;5、C; 課后練習(xí)與提高 1、BD 2、AC 3、A 4、BD 5、A 6、B 7、C- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
- 2.下載的文檔,不會出現(xiàn)我們的網(wǎng)址水印。
- 3、該文檔所得收入(下載+內(nèi)容+預(yù)覽)歸上傳者、原創(chuàng)作者;如果您是本文檔原作者,請點此認領(lǐng)!既往收益都歸您。
下載文檔到電腦,查找使用更方便
9.9 積分
下載 |
- 配套講稿:
如PPT文件的首頁顯示word圖標(biāo),表示該PPT已包含配套word講稿。雙擊word圖標(biāo)可打開word文檔。
- 特殊限制:
部分文檔作品中含有的國旗、國徽等圖片,僅作為作品整體效果示例展示,禁止商用。設(shè)計者僅對作品中獨創(chuàng)性部分享有著作權(quán)。
- 關(guān) 鍵 詞:
- 磁場對運動電荷的作用力 2019-2020年高二物理一輪復(fù)習(xí) 3-1 3.5磁場對運動電荷的作用力教學(xué)案 2019 2020 年高 物理 一輪 復(fù)習(xí) 3.5 磁場 運動 電荷 作用力 教學(xué)
鏈接地址:http://m.jqnhouse.com/p-5434613.html