磁场对运动电荷的作用（教案）
---------- 洛仑兹力
重庆市涪陵实验中学校
高二物理组代安全
［教学目标］
1、 通过本课时的学习使学生知道磁场对电流的作用（安培力）实质是磁场对运动电荷 作用（洛仑兹
力）的宏观表现。
2、 理解洛仑兹力的方向由左手定则判定，能根据安培力的表达式
达式f=qvB。
F=BIL推导洛仑兹力 的表
3、 培养学生的思维能力、分析能力以及逻辑推理能力，使学生体会由宏观量描绘微观 量的科学思想。
［教学重点］
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。
［教学难点］
建立相关物理模型，导出公式
f=qvB。
［教学方法］
启发、实验观察结合讲解、讨论。
［教学媒体］
阴极射线管、学生低压电源、感应圈（高压） 影片、投影屏幕。
、蹄形磁体、导线和开关以及投影仪、投
［课时课型］—课时、新课。 ［教学过程］（40分钟）
一、 课题导入（5分钟左右）
1、 安培力的启示（导课）：磁场对电流具有磁场力的作用（安培力）
向运动形成的，由此可猜想：磁场对电流的作用是磁场对运动电荷作用的体现。
，电流是由于电荷 定
2、 演示实验、验证猜想：①介绍（简介）阴极射线管及工作原理。
②观察阴极射线（电子束）在磁场中发生明显的偏转现象。 教师提问：这一现象表明什么？
师生总结：阴极射线（电子束）在磁场中偏转，说明电子束在磁场中确实受到某种力的 作用，这个力就是今天我们要学习的洛仑兹力。
二、 新课教学（30分钟左右）
（一） 洛仑兹力
物理学中把磁场对运动电荷的作用力 出这一观点）。
（二） 洛仑兹力的方向
（磁场力）称为洛仑兹力（物理学家洛仑兹最先提
1、 由安培力的方向导出洛仑兹力方向的特点
（1） 洛仑兹力的方向跟磁场方向垂直； （2） 洛仑兹力的方向跟电荷运动方向垂直。
2、 用左手定则确定洛仑兹力的方向（便于记忆）
教师示范：伸开左手，使大拇指跟其于四个手指垂直，且处于同一水平面内，将左手放 入磁场中，让磁感线从手心穿进， 四指指向正电荷的运动方向， 荷受洛仑兹力的方向（在黑板上画出示意图） 。
那么大拇指所指的方向就是 正电
教师提问：如果是负电荷在磁场中运动，洛仑兹力的方向如何？为什么？
启发学生思考，师生共同按如下思路分析： ①负电荷定向运动形成电流方向如何？受到 的安培力的方向如何？②由此得出负电荷受洛仑兹力方向的判定方法（在黑板上画出示意 图）。③以阴极射线束在磁场中的偏转加以验证，使学生体会这一方法的应用。
（三）洛仑兹力的大小
1、 教师提出问题，学生分析讨论：如何定量描述洛仑兹力的大小？ 2、 建立物理模型，引导学生思考，师生共同推导：设导线长
强磁场中，导线中电流大小为 I，电流方向跟磁场方向垂直，由此可知：
L,放在磁感应强度为 B 的匀
F安=BIL ................................................................................................. ①
设形成电流的电荷是相同的正电荷，电量为 可见：
q,以等速v作定向运动（为研究的方便而
n,由此
设定如此情形，跟实际效果相同），导体横截面积为 S,单位体积内的电荷数目为
l=nqvS ................................................................................................... ②
从微观角度看,导体中运动的电荷受洛仑兹力作用,所有运动电荷受洛仑兹力的总体 效应表现为导线受的安培力，设每个运动电荷的洛仑兹力为
f,由此必然有：
（LSn） f=F 安 ....................................................................................③
由①②③得： f=qvB
3、 引导学生分析 f=qvB 的适用条件
教师提问：①运动电荷在磁场中一定受洛仑兹力的作用吗？为什么？ ②f=qvB的适用条件如何？
师生共同总结：①当电荷运动方向与磁场方向平行时，运动电荷虽然在磁场中，但不 受洛仑兹力作用（为什么？） 。
②当电荷运动方向与磁场方向垂直时，运动电荷受洛仑兹力最大
fmax=qvB。
三、 本课时小结（2s 3分钟）
1对学生强调洛仑兹力方向的特点：①洛仑兹力方向跟磁场方向垂直；②洛仑兹力方 向跟电荷运动方向
垂直。
2、 应用左手定则时,对正电荷与负电荷的不同点（四指指向不同）和相同点（四指指 向电流的方
向） 。
3、 洛仑兹力大小的描述。
四、 巩固与练习
①《教材》卩仃9 （1）题。②地磁场对宇宙射线的“屏蔽”作用。
五、 思考与讨论（用投影仪打出思考题,供学生课后思考和讨论）
1、 当导线中无电流时,导线放在磁场中,但不受安培力作用。可是导线中的自由电荷 却在不停地做无规
则的（热）运动,速率非常大,可见每个电荷要受洛仑兹力作用,即是说 从微观角度看导线应该（好象）受安培力的作用,对此你作何解释？
2、 带电粒子在磁场中运动时,洛仑兹力对带电粒子是否做功？为什么（为下节课的学 习埋下伏笔）？
六、 作业布置 《教材》 P178（ 2）题（ 3）题。 [ 教学后记 ]
1、 根据通电导线在磁场中受安培力作用,推测安培力可能是由于磁场对运动电荷的作 用,再由演示实验
加以验证,学生容易接受,且对实验现象表现出浓厚的兴趣。由此可见, 演示实验在教学中的作用不可低估。
2、 负电荷所受洛仑兹力方向的判定,学生不易记住,在今后的教学中还应强化。
板书设计
磁场对运动电荷的作用
（一） 洛仑兹力
磁场对运动电荷的作用力叫洛仑兹力。 （二） 洛仑兹力的方向
方向特点：①与磁场方向垂直；②与电荷运动方向正交。 左手定则：
X
X X X
（三）洛仑兹力的大小
F \................ ① l=nqv S ........................ ② LSnf=F 安.......... ③
f=qvB
6
X X
X X
X
磁场对运动电荷的作用
