讨论:如何设计实验来证明磁场对运动电荷有力的作用?
要有磁场,有运动电荷,还要有能显示运动电荷受力的装置。
实验:出示感应圈和阴极射线管,演示电子束在条形磁铁磁场中的偏转,提醒同学们注意当改变磁场方向时,电子束的偏转方向也随之改变。
(二)进行新课
1.洛伦兹力:磁场对运动电荷存在着力的作用,我们把它称为洛伦兹力。
介绍物理学家洛伦兹。
对比分析:安培力--磁场对电流的作用力
洛伦兹力--磁场对运动电荷的作用力
学生讨论:运动电荷与电流之间存在着因果关系,安培力与洛伦兹力有什么关系?
2.安培力是洛伦兹力的宏观表现,洛伦兹力是安培力的微观本质。
多媒体动画展示
3.洛伦兹力的方向
在前面的实验中分别用磁铁的N极和S极靠近阴极射线管,电子束的偏转方向不同,说明两种情况下洛伦兹力的方向不同。前面已经学习了安培力的方向可用左手定则判断。洛伦兹力的方向该如何判断?
学生分析:安培力与洛伦兹力是合力与分力的关系,宏观与微观的关系。洛伦兹力的方向也可用左手定则判断。
实验验证:观察阴极射线管电子束在条形磁铁磁场中的偏转,确定电子受到的洛伦兹力与理论分析吻合。
引申:除金属导体外,电解质溶液也可以导电,电解质溶液导电时同时有阴阳离子做定向移动,在磁场中也要受洛伦兹力。
学生分析阴阳离子受洛伦兹力的方向,猜测可能出现的现象。用实验证实。
学生讨论:实验选用器材,方案。提醒注意电路不能短接。