1.2 磁场对运动电荷的作用力（导学案）（学生版） 高二物理同步高效课堂（人教版2019选择性必修第二册）.pdf

第2节磁场对运动电荷的作用力

导学案

【学习目标】

1.通过实验，认识洛伦兹力。能判断洛伦兹力的方向，会计算洛伦兹力的大小。了解洛伦兹力在生产生活中

的应用。

2.经历由安培力公式推导出洛伦兹力公式的过程，体会模型建构与演绎推理的方法。经历一般情况下洛伦兹

力表达式的得出过程，进一步体会矢量分析的方法。

3.了解显像管的基本构造及工作的基本原理，认识电子束的磁偏转，体会物理知识与科学技术的关系。

【学习重难点】

1、教学重点：洛伦兹力方向的判断和大小计算；

2、教学难点：洛伦兹力计算公式的推导过程。

【知识回顾】

一、安培力的方向

1．安培力：___________________在磁场中受的力。

2．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平面内；让磁感线从

___________________，并使四指指向___________________的方向，这时___________________的方向就

是通电导线在磁场中所受安培力的方向。

3．安培力方向与磁场方向、电流方向的关系：F⊥B，F⊥I，即F垂直于___________________所决定的

平面。

二、安培力的大小

1．垂直于磁场B的方向放置的长为l的一段导线，当通过的电流为I时，它所受的安培力F＝

___________________。

2．当磁感应强度B的方向与通电导线的方向平行时，导线所受安培力为0。

3．当磁感应强度B的方向与导线成θ角时，导线所受安培力F＝

_______________________________________。

【自主预习】

一、洛伦兹力的方向

1．洛伦兹力的定义

___________________在磁场中受到的力称为洛伦兹力。

2．洛伦兹力的方向

(1)判断方法：左手定则。

(2)左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指___________________，并且都与手掌在同一个平面内；

让___________________从掌心___________________进入，并使四指指向正电荷运动的方向，这时

___________________所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受___________________的方向，如图所

示。负电荷受力的方向与正电荷受力的方向相反。

二、洛伦兹力的大小

1．电荷量为q的粒子以速度v运动时，如果速度方向与磁感应强度方向垂直，则F＝

___________________。

2．当电荷沿磁场方向运动(即v与B的夹角θ＝0或v∥B)时，F＝0。

3．当电荷运动的方向与磁场的方向夹角为θ时，F＝_______________________________________。

三、电子束的磁偏转

1．显像管的构造：电子枪、___________________和荧光屏。

2．显像管的原理

(1)电子枪___________________。

(2)电子束在磁场中___________________。

(3)荧光屏被电子束撞击发光。

3．扫描：在偏转区的水平方向和竖直方向都有偏转磁场，其方向、强弱都在___________________，使

得电子束打在荧光屏上的光点不断移动，这在显示技术中叫作扫描。

【课堂探究】

【新课导入】

电视机是一种必备的家用电器，电视机显像原理是电子流撞击荧光屏，使之发亮而产生图像，请欣赏电视

机显像管结构及显像管原理示意图。

电视机显像管中的电子只是细细的一束，为什么能使整个屏幕发光？

磁场对通电导线有作用力，电流是如何形成的，你有什么启发？

如何用实证？

磁场对运动电荷的作用力洛伦兹力。

洛伦兹力大小和方向有什么规律？

【新课教学】

任务一、洛伦兹力的方向

（一）洛伦兹力方向有什么规律

请你结合以前所学知识，你认为洛伦兹力方向有什么规律？

猜想：

如何用实证这一猜想？

学生观看视频或做实验。

梳理实验现象：

实验表明：

（二）左手定则

（三）