洛倫茲力作用的引入

今天在講帶電粒子以垂直與磁場方向進入磁場,粒子會怎麼運動時,需要邏輯更清晰、講解更篤定一些。現講解流程以下:

老師:(結合實際的粒子運動)根據左手定則,得出洛倫茲力與粒子的運動方向垂直,且粒子就往力的方向偏轉;偏轉後的粒子,其受洛倫茲力方向依然與速度方向垂直。那麼洛倫茲力對粒子做功嗎?粒子的動能有變化嗎?

學生:力與速度方向垂直,不做功,根據動能定理,粒子的動能不變。

教師:那洛倫茲力對粒子有什麼作用?粒子做什麼運功?

學生:洛倫茲力不做功,不改變粒子的動能,也就是不改變粒子速度的大小,但速度的方向一直改變,具有加速度,洛倫茲力就是改變粒子的速度方向,是粒子產生加速度的原因。由於洛倫茲力總是與粒子的速度方向垂直,所以洛倫茲力充當向心力,粒子做圓周運動。

教師:粒子做怎樣的圓周運動呢?

學生:由於洛倫茲力大小不變,根據牛頓第二定律,洛倫茲力提供圓周運動的向心力,所以粒子做勻速圓周運動。

教師:那麼,我們根據學過的知識分析粒子的圓周運動,首先如何計算它的半徑?(引導學生根據牛頓第二定律,列出洛倫茲力提供所需的向心力,從而計算出結果)。從結果看出圓周運動的半徑與什麼有關,與什麼無關?

學生:回答,並做相應的練習。

教師:我們知道,物體做圓周運動是週而復始的,具有周期性,那麼此時的週期怎麼計算呢?(引導學生根據週期的計算式與牛頓第二定律,將速度消除,得到週期的式子)。從結果看出,粒子在磁場中做圓周運動的週期與什麼有關,與什麼無關呢?

學生回答,教師結合具體的例子講解,增加學生定性分析的感性認識。然後通過做題加深對知識的理解。

總之,總體上引導良好。

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