Разработка урока физики в 11 классе по теме: "Сила Лоренца"
план-конспект урока по физике (11 класс) по теме
Образовательная задача
- проверка знания закона Лоренца и правила левой руки; основных формул по теме «Магнитное поле» и единиц измерения электродинамических величин;
- доведение до автоматизма навыков определения направления действия силы Лоренца по правилу левой руки; определения формы траектории заряженной частицы; расчета радиуса орбиты, периода обращения частицы и шага спирали;
- владение навыками и приемами письменной и устной, монологической и диалогической речи ( анализ решения задачи); проверка знаний алгоритма решения задач на движение частицы в магнитном поле.
2. Воспитательная задача.
- формирование представлений о влиянии условий (направления скорости) на характер протекания явления (траекторию движения).
- развитие умения работать индивидуально у доски и в тетради; аккуратно вести записи, общаться с одноклассниками и педагогом.
3. Развивающие задачи.
- развитие речи, мышления, сенсорики; воспитание чувства сопереживания, доброжелательности;
- развитие умений анализировать условие задачи, предсказывать результаты, делать выводы, стоить план решения задачи.
Скачать:
Вложение | Размер |
---|---|
konspekt_reshenie_zadach_po_teme_sila_lorentsa.doc | 71.5 КБ |
Предварительный просмотр:
Решение задач на движение заряженной частицы в магнитном поле
Урок проверки знаний и решения задач по теме «Сила Лоренца»
1.Образовательная задача
- проверка знания закона Лоренца и правила левой руки; основных формул по теме «Магнитное поле» и единиц измерения электродинамических величин;
- доведение до автоматизма навыков определения направления действия силы Лоренца по правилу левой руки; определения формы траектории заряженной частицы; расчета радиуса орбиты, периода обращения частицы и шага спирали;
- владение навыками и приемами письменной и устной, монологической и диалогической речи ( анализ решения задачи); проверка знаний алгоритма решения задач на движение частицы в магнитном поле.
2. Воспитательная задача.
- формирование представлений о влиянии условий (направления скорости) на характер протекания явления (траекторию движения).
- развитие умения работать индивидуально у доски и в тетради; аккуратно вести записи, общаться с одноклассниками и педагогом.
3. Развивающие задачи.
- развитие речи, мышления, сенсорики; воспитание чувства сопереживания, доброжелательности;
- развитие умений анализировать условие задачи, предсказывать результаты, делать выводы, стоить план решения задачи.
1.Актуализация опорных знаний
1. Проверка основных формул (дописать пропущенные физические величины)
В= F/I… ; Fл= eB…sinα; A= …U; B= μ0μN…/ℓ; T=2π…/υ; E=F/…; Fa=B……sinα; F=mац=m…/r.
1. Проверка единиц измерения физических величин:
Тл= Н/А*м; В= Дж/Кл; Гн= В*с/А; Н= кг* м/с2; Кл=А*с; Дж=Н*м; Вб=Тл*м2
Εi F I Ф
q L A B
2. Проверка правила левой руки.
4. Фронтальный опрос.
1) Как называется сила, с которой магнитное поле действует на заряженную частицу?
2) От чего зависит модуль силы Лоренца?
3) Как рассчитать модуль Fл?
4) Как определяется направление Fл? Сформулировать?
5) Изменяется ли модуль скорости в магнитном поле? Ее направление?
6) Как будет двигаться частица, если υ║B?
7) Как будет двигаться частица, если υ┴B?
8) Какой будет траектория, если 0°<α<90°?
9) Как поступают, если υ под углом α к В?
10) Как влияет υ║ на движение частицы?
11) Как влияет υ┴ на движение частицы?
12) Какой будет траектория?
2. Решение задач
1) В направлении, перпендикулярном линиям индукции в магнитное поле влетает электрон со скоростью 10 Мм/с, окружность какого радиуса описал электрон, если индукция поля 10мТл?
В=10мТл 10*10-3 Тл Fл=еυВ [r=кг*м/Кл*с*Тл=кг*м*А*м/А*с*с*Н=м] υ=10Мм/с 10*106 м/с Fл=mυ/r r=9,1*10-31*107 /1,6*10-19*10-2 =5,7*10-3 м.
е= 1,6*10-19 Кл eυB=mυ2/r
m= 9,1*10-31 кг r=mυ2/eυB=mυ/eB
r-?
T-?
2) Чему равен период обращения электрона по окружности?
Т=2πr/υ=2πmυ/υeB=2πm/eB. [T=кг/Кл* Тл=кг*А*м/А*с*Н=с]
Т=2*3,14*9,1*10-31 /1,6*10-19*10-2 = 36*10-10 с.
Изменится ли сила Лоренца, если в магнитное поле на тех же условиях влетит протон? Будет ли он двигаться по такой же окружности? С таким же периодом?
3) Электрон влетает в однородное магнитное поле с индукцией 5 мТл со скоростью 10 Мм/с под углом 30° к вектору индукции. Определить шаг спирали, по которой будет двигаться электрон.
В=5мТл 5*10-3 Тл υ║= υ*cosα
υ=10Мм/с 10*10-6 м/с υ┴= υ*sinα
α=60° h= υ║T= υ*cosα*T (1)
h-? T=2πr/υ┴=2πr/υ* sinα (2)
m=9,1*10-3 кг Fл=eυBsinα eυBsinα= mυ2 sin2α/r
e=1,6*10-19Кл F=mυ┴2 /r= mυ2 sin2α/r r=mυsinα/eB (3)
(3) во (2)
T=2πmυsinα/υsinαeB=2πm/eB (4)
(4) в (1)
h=υcosα*2πm/eB=2πυmcosα/eB
[h=кг* м/с* Кл*Тл=кг*м*А*м/с*А*с*Н= м]
h=2*3,14*9,1*10-31* 107 /1,6*10-19*5*10-3*2=3,6*10-9 м.
Измениться ли шаг спирали, если в магнитное поле влетает протон? А если магнитное поле будет однородным?
Усложним задачу. Рассмотрим движение частицы в электромагнитном поле.
Для начала вспомним, какое влияние оказывает эл. поле на заряженную частицу.
4) Электрон влетает со скоростью υ0 под углом α<90° к параллельно направленным однородным электрическому и магнитному полям. Напряженность электрического поля Е, индукция магнитного поля В. Сколько оборотов сделает электрон до смены направления движения вдоль полей?
υ0 υ0║ = υ0*cosα N= t/T (1) (4) в (3)
α<90° υ0┴= υ0*sinα υ= υ0║- at T=2πmυ0sinα/υ0sinαeB=2πm/eB(5)
Е 0= υ0║- at (3) во (2)
В t= υ0║/a= υ0*cosα/a (2) t= υ0*cosαm/eE (6)
ma= eE (6) и (5) в (1)
N-? a= eE/m (3) N= υ0*cosαm*eB/eE*2πm
T= 2πr/ υ0┴= 2πr/ υ0*sinα (3)
mυ┴/r= eυ┴*B (4) N= υ0*cosα*B/ 2πE
[N= м*Тл*Кл/ с*Н= м*Н*А*с= 1]
Что измениться, если в это поле попадет протон?
3. Определение алгоритма решения задачи.
1. Сделать чертеж.
2. Указать силовые линии магнитного поля ( электрического поля)
3. Проставить вектор υ0 , разложить его на составляющие.
4. Определить вид траектории.
5. Составить основное уравнение динамики
с учетом сил, действующих на частицу.
Задание: По чертежам определить, к какому типу( 1, 2, 3) относится задача.
Самостоятельно: B= 10мТл
α = 45°
υ= 5 Мм/с
1. Fл- ?
2. r- ?
3. Т- ?
4. Применение силы Лоренца.
1) Ускорение заряженных частиц.
2) Управление электронным пучком.
3) Определение удельного заряда и масс частиц.
4) Магнитные ловушки (удерживание частицы в заданном объеме).
5. Задание на дом:
6. Подведение итогов урока.
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Разработка урока в 11 классе по теме "Сила Лоренца"
Для представления материала предлагается презентация. На уроке проводится компьютерный эксперимент с использованием ПО "Живая физика"....
урок физики 7 класс по теме : "Сила трения"
В игровой форме проходит изучение новой темы: "Сила трения"...
Самостоятельная работа по физике 7 класс по теме "Сила" к учебнику Н.С. Пурышевой
В данной работе рассматривается тема "Сила": сложение сил,т.е нахождение равнодействующих сил, умение применять закон Гука, нахождение силы, давления твердого тела....
Конспект мультимедийного урока по физике 7 класса на тему: "Сила"
Тема: Көч.Максат: 1. Укучыларны көч һәм вектор зурлык төшенчәләре белән таныштыру.2. Җисемнең тизлеге үзгәрүе аңа тәэсир итүче көчкә бәйле булуын, ягъни табигать күренешләренең үзара бәйле...
урок в 9 классе по теме "Сила Ампера. Сила Лоренца""
Конспект урока "Сила Ампера. Сила Лоренца" 9 класс, общеобразовательный....
Лабораторная работа по физике 7 класс по теме "Силы в природе", лист самооценки к уроку "Сложение сил, направленных по одной прямой" и тест в формате Excel
Данные работы являются продолжением урока по физике 7 класс "Сложение сил, направленных по одной прямой" автора С.М. Андрюшечкина...
Урок в 10 классе по теме Сила Лоренца
Тема урока соответствует основной образовательной программе среднего общего образования и учебно-тематическому планированию.Данный урок - четвертый урок по теме «Магнитное поле». Обу...