Тема урока: «Действия магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца» 11 класс

Цели и задачи урока: выделить и изучить новое физическое явление — действие магнитного поля на движущуюся заряженную частицу; сформировать умения решать задачи на использование формулы силы Лоренца.

I. АКТУАЛИЗАЦИЯ ЗНАНИЙ.
В начале урока необходима актуализация знаний о силе Ампера.
Двое учащихся выполняют тестовое задание у доски.

В это время с классом организуется фронтальный onрос:

  1. Какое физическое явление описывается силой Ампера?
  2. От чего зависит действие магнитного поля на ток?
  3. Что такое элемент тока?
  4. Как формулируется закон Ампера?
  5. Можно ли утверждать, что сила прямо пропорциональна вектору магнитной индукции?
  6. В каких случаях приведенная формула несправедлива? (Ответ. Магнитное поле неоднородно, проводник длинный и непрямолинейный, ток непостоянный.)

II. ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА.

  1. Учитель ставит учебную проблему: определить силу, действующую со стороны магнитного поля на движущуюся заряженную частицу. Идея получения формулы силы Лоренца такова: нам известен закон Ампера, но электрический ток — это движущиеся заряженные частицы, отсюда сила Лоренца — это сила Ампера, действующая на ток, образованный движением одной заряженной частицы.
  2. Задание: с помощью учебника получить формулу для силы Лоренца.
  3. Коллективно выполняется анализ полученной формулы: а) как направлена сила Лоренца (см. рис. 24 учебника); б) меняет ли она скорость заряженной частицы (см. рис. 25 учебника); в) при каком движении заряженной частицы в магнитном поле сила Лоренца максимальна.
  4. Учитель демонстрирует действие магнитного поля на движущиеся заряженные частицы: к электронно-лучевой трубке (или экрану осциллографа при выключенной развертке) подносят магнит, наблюдают отклонение луча.
  5. Вопросы для организации беседы: что представляет собой электрический луч? Каково направление движения положительного заряда? Как расположено внешнее магнитное поле? Предположите, как будет отклоняться на экране след электронного луча.
  6. Применение закона (выражения для силы) Лоренца. При этом используется рисунок 27 учебника и таблица масс-спектрографа.

III. Отработка изученного материала продолжается при решении задач. Типичная задача подробно, с использованием беседы, решается на доске и в тетрадях.
Задача (С, № 1098). Электрон движется в вакууме в однородном магнитном поле с индукцией 5 • 10 Тл. Скорость электрона равна 10 км/с и направлена перпендикулярно линиям магнитной индукции. Определите силу, действующую на электрон, и радиус окружности, по которой он движется.

Анализ физического явления. В задаче рассматриваются два физических объекта — электрон и однородное магнитное поле. Поле не меняется, электрон движется. Кроме магнитного поля, на электрон действует еще Земля, но этим действием мы пренебрегаем. (Как это доказать?)
Далее выполняют рисунок и с его помощью уточняют представление о характере движения электрона. Это равноускоренное движение по окружности. Роль центростремительной силы играет сила Лоренца. При выполнении рисунка отмечается, что электрон моделируется материальной точкой.
Идея решения заключается в использовании формулы для силы Лоренца и описании движения по окружности вторым законом Ньютона.
Решение. Для угла 90° сила Лоренца вычисляется так:
Fл= eBv = 1,6 × 10 -19 Кл × 5 × 10 -3 Тл × 1,0 × 107 м/с = 8 • 10-15 Н.
Для нашего движения — движения материальной точки по окружности — записываем основное уравнение динамики:
Анализ решения. Изменится ли решение, если принять, что линии вектора магнитной индукции направлены к нам? Как будет двигаться электрон в этом случае? Точные или приближенные значения силы и радиуса получены при решении задачи? (Ответ. Приближенные.) Почему?

Здесь вы можете скачать полную версию разработки урока по физике по теме «Действия магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца» для 11 класса.

IV. Домашнее задание: § 6, С, № 1097.

Смотрите также уроки физики нового типатрадиционные уроки физики в 9 классе10 классе и 11 классе, проблемное обучение.

16.06.2017 15:21 abookz.net

Таким образом, полученное ранее выражение для силы, описывает взаимодействие магнитного поля с движущимся в этом поле электрическим зарядом. Открытие силы действия магнитного поля на движущийся в нём заряд стало возможным только благодаря улучшению представлений о строении вещества, электрическом токе в металлах, движении заряженных частиц. И огромную роль во всех этих задачах сыграл Лоренц, поэтому открытая сила и получила название сила Лоренца .



Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.