1、第5节 磁场对运动电荷的作用力新课教学过程二进行新课如图1所示，AB导体杆的两端分别用细线悬挂于O1、O2两点，AB导体杆处于竖直向下的匀强磁场中。提问：当开关闭合时，原本处于静止状态的导体杆状态将如何？通电直导线在垂直于自身的匀强磁场中会受到安培力的作用。依据左手定则，AB导体杆受到一个垂直黑板向外的安培力，因此AB导体杆将向黑板外的方向运动。1分析那么，安培力产生的本质原因是什么呢？开关的闭合与断开关系到导体杆是否受到安培力。开关的闭合与断开到底有什么本质上的不同？开关闭合后，AB中有定向移动的电荷，此时AB导体杆受到安培力。开关断开后，AB中没有定向移动的电荷，AB导体杆不受安培力。2猜
2、测运动电荷在磁场中会受到磁场力，安培力是大量运动电荷所受到的磁场力的宏观体现。3实验（观察）实验目的是检验我们的猜测。因此，必须先提供运动电荷和磁场。此外，如何显示带电粒子的运动也是需要认真考虑的问题。解决方案：感应圈产生高压，加在机械效应阴极射线管上可观察到叶轮发光并转动。若高压反向，则叶轮向相反方向转动。这样的方法得到带负电的粒子流阴极射线。用改进的装置，直进阴极射线管进行实验。介绍仪器结构后，外加高压，出现一条亮线。加外部磁场并观察现象：亮线发生偏转。猜测得到验证。亮线表示的是带负电粒子流的运动轨迹，在外部磁场的作用下运动方向发生变化，表明其有加速度，进一步判定带负电粒子受到力的作用。改
3、变磁场的方向，观察磁场力的方向。研究磁场方向与磁场力方向的关系并检验左手定则是否适用。4理论推导洛仑兹力：运动电荷在磁场中所受到的力叫做洛仑兹力。依据安培力是大量运动电荷所受到的磁场力的宏观体现，可利用安培力计算单个运动电荷受到的洛仑兹力的大小f。在恒定电流中，自由电荷的定向运动可视为速度为v的匀速运动，引入分析：截取两横截面A和B，当AB导体杆中流过恒定电流I时，经历时间t0，则有N个带电量为q的粒子通过A截面且必定有相同的N即洛仑兹力的大小等于带电粒于的电量q、电荷的速度大小v、磁感应强度B以及速度与磁感应强度方向间夹角的正弦sin的乘积。在q、v保持不变的前提下，洛仑兹力的大小随着磁感应
4、强度的大小以及速度与磁感应强度方向间夹角的变化而变化。=90即速度方向与磁感应强度垂直，洛仑兹力最大；=0或=180即速度方向与磁感应强度方向在一条直线上，电荷受到的洛仑兹力最小，等于零。5几个关键点公式f=qvBsin中， q、v、 B、的含义。q：带电粒子所带电量的绝对值。v：带电粒子运动的速率。B：磁场磁感应强度的大小。：带电粒子运动方向与磁感应强度方向夹角。应用左手定则判断方向时必须让磁感线穿入手心，四指指向正电荷运动的方向，此时拇指所指的方向才是洛仑兹力的方向。若带电粒子所带电性为正，四指指向就是带电粒子运动方向；若带电粒子电性为负，四指指向粒子运动的相反方向。电视机显像管的工作原理
5、1.原理 ：应用电子束磁偏转的道理2.构造 ：由电子枪（阴极）、偏转线圈、荧光屏等组成（介绍各部分的作用102页） 在条件允许的情况下，可以让学生观察显像管的实物，认清偏转线圈的位置、形状，然后运用安培定则和左手定则说明从电子枪射出的电子束是怎样在洛伦兹力的作用下发生偏转的。课堂小结本节课主要研究了一种新型的力洛仑兹力。我们知道一切磁现象都可以归结为运动电荷间通过磁场的作用磁现象的电本质。洛仑兹力恰恰是运动电荷在磁场所受到的作用。它的方向仍然服从左手定则，它的大小用公式f=qvBsin计算。安培力实际上是大量规律运动的带电粒子所受洛仑兹力的宏观体现。例1：如图3所示，某一带电粒子垂直射入一个垂
6、直纸面向外的匀强磁场，并经过P点，试判断带电粒子的电性。（负）例2：有一束粒子，其中有正电性的、负电性的还有不带电的粒子，如何区分开它们？（通过一垂直于粒子运动方向的磁场）说明洛仑兹力与重力、弹力及摩擦力相比是比较抽象的，理解上也有一定的难度。直接指出该力的产生原因再进行推导，最后由实验验证也完全可以。然而考虑到该力的抽象性，从已知的安培力产生的本质原因入手，来解决这个问题会使学生更容易接受洛仑兹力大小计算式（f=qvBsin）的推导体现了物理与数学两门学科密切的关系，善于利用数学工具解决物理问题是学好物理必不可少的前提条件之一。整体教学过程安排的设想是为了培养学生用分析、猜想、实验（观察）、理论验证的科学方法探求新知识的能力。板书设计：1分析2猜测3实验（观察）4理论推导5几个关键点电视机显像管的工作原理