约5220字。
5.运动电荷在磁场中受到的力
三维目标
知识与技能
1.知道什么是洛伦兹力;
2.利用左手定则判断洛伦兹力的方向;
3.知道洛伦兹力大小的推理过程;
4.掌握垂直进入磁场方向的带电粒子所受洛伦兹力大小的计算;
5.理解洛伦兹力对电荷不做功;
6.了解电视机显像管的工作原理。
过程与方法
通过洛伦兹力大小的推导过程进一步培养学生的分析推理能力。
情感态度与价值观
让学生认真体会科学研究最基本的思维方法:“推理──假设──实验验证”。引导学生进一步学会观察、分析、推理,培养学生的科学思维和研究方法。
教学重点
1.利用左手定则会判断洛伦兹力的方向;
2。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。
教学难点
1.洛伦兹力方向的判断;
2.理解洛伦兹力对运动电荷不做功。
教学方法
实验观察法、讲述法、分析推理法。
教学用具
电子射线管、高压电源、磁铁、投影仪、投影片。
教学过程
[新课导入]
电荷的定向移动形成电流,磁场对电流有力的作用,磁场对电流作用的安培力方向用左手定则来判断。
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,而安培力是作用在运动电荷上的力的宏观表现。
电视显像管中的电子只是细细的束,为什么能使整个屏幕发光?从宇宙深处射来的带电粒子为什么只在地球的两极引起极光?……解开这些问题的钥匙,就是磁场对运动电荷作用的规律。
【演示】
观察阴极射线在磁场中的偏转
如图所示,玻璃管已经抽成真空。当左右两个电极按图示的极性连接到高压电源时,阴极会发射电子。电子在电场的加速下飞向阳极。挡板上有一个扁平的狭缝,电子飞过挡板后形成一个扁平的电子束。长条形的荧光板在阳极端稍稍倾向轴线,电子束掠射到荧光板上,显示出电子束的径迹。
没有磁场时电子束是一条直线。用一个蹄形磁铁在电子束的路径上加磁场,尝试不同方向的磁场对电子束径迹的不同影响,从而判断运动的电子在各种方向的磁场中的受力方向。
我们曾经用左手定则判定安培力的方向。能不能用类似的方法判定运动电子(电子束)的受力方向?如果运动的电荷不是电子,而是带正电的粒子呢?
实验并观察实验现象。
结果:在没有外磁场时,电子束沿直线运动,将蹄形磁铁靠近阴极射线管,发现电子束运动轨迹发生了弯曲。说明磁场对运动电荷有作用力。
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