教学目标
知识目标
1、知道什么是洛仑兹力，知道电荷运动方向与磁场方向平行时，电荷受到的洛仑兹力等于零；电荷运动方向与磁场方向垂直时，电荷受到的洛仑兹力最大，
2、会用左手定则熟练地判定洛仑兹力方向．
能力目标
由通电电流所受安培力推导出带电粒子受磁场作用的洛仑兹力的过程，培养学生的迁移能力．
情感目标
通过本节教学，培养学生科学研究的方法论思想：即“推理——假设——实验验证”．
教材分析
本节的重点是洛伦滋力的大小和它的方向，在引导学生由安培力的概念得出洛伦滋力的概念后，让学生深入理解洛伦滋力，学习用左手定则判断洛伦滋力的方向，注意强调：磁场对运动电荷有作用力，磁场对静止电荷却没有作用力．
教法建议
在教学中需要注意教师与学生的互动性，教师先复习导入，通过实验验证洛仑兹力的存在，然后启发指导学生自己推导公式．理解洛仑兹力方向的判定方向，注意与点电荷所受电场大小、方向的`区别．具体的建议是：
1、教师通过演示实验法引入，复习提问法导出公式，类比电场办法掌握公式的应用．
2、学生认真观察实验、思考原因，在教师指导下自己推导，类比理解掌握公式．
教学设计方案
磁场对运动电荷作用
一、素质教育目标
（一）知识教学点
1、知道什么是洛仑兹力，知道电荷运动方向与磁场方向平行时，电荷受到的洛仑兹力等于零；电荷运动方向与磁场方向垂直时，电荷受到的洛仑兹力最大，
2、会用左手定则熟练地判定洛仑兹力方向．
（二）能力训练点
由通电电流所受安培力推导出带电粒子受磁场作用的洛仑兹力的过程，培养学生的迁移能力．
（三）德育渗透点
通过本节教学，培养学生进行“推理——假设——实验验证”的科学研究的方法论教育．
（四）美育渗透点
注意营造师生感情平等交流的氛围，用优美的语音感染学生．在平等自由的审美情境中，使师生的感情达到共鸣，从而培养学生的审美情感．
二、学法引导
1、教师通过演示实验法引入，复习提问法导出公式，类比电场办法掌握公式的应用。
2、学生认真观察实验、思考原因，在教师指导下自己推导，类比理解掌握公式。
三、重点·难点·疑点及解决办法
1、重点
洛仑兹力的大小和它的方向。
2、难点
用左手定则判断洛仑兹力的方向。
3、疑点
磁场对运动电荷有作用力，磁场对静止电荷却没有作用力。
4、解决办法
引导和启发学生由安培力的概念得出洛仑兹力的概念，使学生深入理解洛仑兹力的大小和方向。
四、课时安排
1课时
五、教具学具准备
阴极射线发射器，蹄形磁铁。
六、师生互动活动设计
教师先复习导入，通过实验验证洛仑兹力的存在，然后启发指导学生自己推导公式。理解洛仑兹力方向的判定方向，注意与点电荷所受电场大小、方向的区别。
七、教学步骤
（一）明确目标
（略）
（二）整体感知
本节教学讲述磁场对运动电荷的作用力，首先通过演示实验表明磁场对运动电荷有作用力，然后由通电导线受磁场力推导出洛仑兹力的大小和方向，重点掌握洛仑兹力的概念。
（三）重点、难点的学习与目标完成过程
1、理论探索
前面我们学习了磁场对通电导线有力的作用，若导线无电流，安培力为零。由此我们就会想到：磁场对通电导线的安培力可能是作用在大量运动电荷上的力的宏观表现，也就是说磁场对运动电荷可能有力的作用。
2、实验验证
从演示实验中可以观察到：阴极射线（电子流）在磁场中发生偏转，即实验证明了磁场对运动电荷有力的作用，这一力称为洛仑兹力．
3、洛仑兹力的方向
根据左手定则确定安培力方向的办法，迁移到用左手定则判定洛仑兹力的方向，特别要注意四指应指向正电荷的运动方向；若为负电荷，则四指指向运动的反方向，带电粒子在磁场中运动过程中，洛仑兹力方向始终与运动方向垂直．请同学们思考，洛仑兹力会改变带电粒子速度大小吗？讨论：洛仑兹力对带电粒子是否做功？
4、洛仑兹力的大小
根据通电导线所受安培力的大小，结合导体中电流的微观表达式，让学生推导出：当带电粒子垂直于磁场的方向上运动时所受洛仑兹力大小，当带电粒子平行磁场方向运动时，不受洛仑兹力．带电粒子在磁场中运动所受的洛仑兹力的大小和方向都与其运动状态有关．
运动电荷在磁场中受洛仑兹力作用，运动状态会发生变化，其运动方向会发生偏转．高能的宇宙射线的大部分不能射到地球上，就是地磁场对射线中的带电粒子的洛仑兹力改变了其运动方向，对地球上的生物起着保护作用．
（四）思维、扩展
本节课我们学习了洛仑兹力的概念．我们知道带电粒子平行磁场运动或静止时，都不受磁场力的作用，带电粒子垂直磁场运动时，所受洛仑兹力的大小，方向和磁场方向、运动方向互相街．可用左手定则判断（举例练习用左手定则判断洛仑兹力的方向．）
如果粒子运动方向不与磁场方向垂直时，同学们可根据今天所学内容推导出它受的洛仑兹力大小和方向吗？
八、布置作业
九、板书设计
四、磁场对运动电荷的作用
一、磁场对运动电荷的作用力——洛仑兹力
二、洛仑兹力的方向——左手定则
三、洛仑兹力的大小
1、若∥或
2、若⊥，
四、洛仑兹力的特点
1、洛仑兹力对运动电荷不做功，不会改变电荷运动的速率。
2、洛仑兹力的大小和方向都与带电粒子运动状态有关．
【教学目标】
（一）知识与技能
1．知道两种电荷及其相互作用．知道电量的概念．
2．知道摩擦起电，知道摩擦起电不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开．
3．知道静电感应现象，知道静电感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开．
4．知道电荷守恒定律．
5．知道什么是元电荷．
（二）过程与方法
1、通过对初中知识的复习使学生进一步认识自然界中的两种电荷
2、通过对原子核式结构的学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开．但对一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和不变。
（三）情感态度与价值观
通过对本节的学习培养学生从微观的角度认识物体带电的本质
重点：电荷守恒定律
难点：利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题。
预习导学→引导点拨→突出重点，突破难点→典型例题分析→巩固知识→达标提升
【自主预习】
1．自然界中存在两种电荷，即 电荷和 电荷．
2．原子核的正电荷数量与核外电子的负电荷的数量一样多，所以整个原子对 表现为电中性．
3．不同物质的微观结构不同，核外电子的多少和运动情况也不同。在金属中离原子核最远的电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动，这种电子叫做自由电子。失去这种电子的原子便成为带正电的离子，离子都在自己的平衡位置上振动而不移动，只有自由电子穿梭其中。所以金属导电时只有 在移动．
4．物体的带电方式：（1）摩擦起电：两个不同的物体相互摩擦，失去电子的带 电，获得电子的带 电．（2）感应起电：导体接近（不接触）带电体，使导体靠近带电体一端带上与带电体相 的电荷，而另一端带上与带电体相 的电荷．
5．电荷守恒定律：电荷既不能 ，也不会 ，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移的过程中，电荷量的总量保持不变．
6．电子和质子带有等量的异种电荷，电荷量e＝ C．实验指出，所有带电体的电荷量都是电荷量e的 ．所以，电荷量e称为 ．电荷量e的数值最早是由美国物理学家 测得的。
7．下列叙述正确的是（ ）
A．摩擦起电是创造电荷的过程
B．带等量异种电荷的两个导体接触后电荷会消失，这种现象叫电荷的湮没
C．接触起电是电荷转移的过程
D．玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电
8．关于元电荷的理解，下列说法正确的是 （ ）
A．元电荷就是电子 B．元电荷是表示跟电子所带电量数值相等的电量
C．元电荷就是质子 D．物体所带的电量只能是元电荷的整数倍
【互动交流】
思考问题
1、初中学过自然界有几种电荷，两种电荷是怎样定义的？它们间的相互作用如何？电荷的多少用什么表示？
2、电荷的基本性质是什么呢？
一．电荷
1、电荷的种类：自然界中有 种电荷
①。用丝绸摩擦过的玻璃棒上所带的电荷，叫 电荷；
②。用毛皮摩擦过的橡胶棒上所带的电荷，叫 电荷。
2、电荷间相互作用的规律：同种电荷相互 ，异种电荷相互 。
二．使物体带电的三种方法
问题一：
思考a：一般情况下物体不带电，不带电的物体内是否存在电荷？物质的微观结构是怎样的？
思考b：什么是摩擦起电，为什么摩擦能够使物体带电呢？实质是什么呢？
（1）原子的核式结构及摩擦起电的微观解释（原子：包括原子核（质子和中子）和核外电子。）
（2）摩擦起电的原因：不同物质的原子核束缚电子的能力不同．
实质：电子的转移． 结果：两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷．
1、摩擦起电
产生？结果？
实质：摩擦起电实质是电子从一个物体 到另一个物体上。得到电子，带 ；失去电子，带
例1．毛皮与橡胶棒摩擦后，毛皮带正电，这是因为（ ）
A．毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上了 B．毛皮上的一些正电荷转移到了橡胶棒上了
C．橡胶棒上的一些电子转移到了毛皮上了 D．橡胶棒上的一些正电荷转移到毛皮上了
问题二：
思考a：接触带电的实质是什么呢？
思考b：两个完全相同的`带电导体，接触后再分开，二者所带电量怎样分配呢？
电中和现象及电荷均分原理：
a.两个带 电荷的物体相互接触后都不显电性，这种现象叫做电中和现象。
b.两个相同的带电金属导体接触后，电荷要重新 分配，这种现象叫做电荷均分原理。
2、接触带电
产生？结果？
实质：自由电子在 的转移。
例2. 两个完全相同的金属球，一个带+6×10-8C的电量，另一个带－2×10-8C的电量。把两球接触后再分开，两球分别带电多少？
问题三：
（1）思考a：金属为什么能够成为导体？
（2）【演示】
思考a：把带正电荷的球C移近导体A，箔片有什么变化，现象说明了什么呢？然后又移走C呢？
思考b：如果先把A和B分开，然后移开C，箔片什么变化，这种现象又说明什么呢？
思考c：在上一步的基础上，再让A和B接触，又会看到什么现象呢？这个现象说明了什么呢？
（3）什么是静电感应和感应起电？感应起电的实质什么呢？
3、感应起电
⑴静电感应：当一个带电体 导体时，可以使导体带电的现象，叫做静电感应。
⑵感应起电：利用静电感应使金属导体带电的过程。
实质：自由电子从 物体的一部分转移到另一部分。
规律：近端感应 种电荷，远端感应 种电荷。
静电感应的原因？
分析物质的微观分子结构，分析起电的本质原因：把带电的球C移近金属导体A和B时，由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，使导体上的自由电子被吸引过来，因此导体A和B带上了等量的异种电荷．感应起电也不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开，是电荷从物体的一部分转移到另一部分。
得出电荷守恒定律．
例3. 如图所示，将用绝缘支柱支持的不带电金属导体A和B 接触，再将带负电的导体C移近导体A，然后把导体A、B分开，再移去C，则 ( )
A．导体A带负电，B带正电
B．导体A带正电，B带负电
C．导体A失去部分负电荷，导体C得到负电荷
D．导体A带正电是由于导体B的部分电子转移到A上，故A、B带等量异种电荷
小结：使物体带电的方式及本质
三．电荷守恒定律
1、电荷守恒定律的两种表述：
表述一：
表述二：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变。
例4．关于电荷守恒定律，下列叙述正确的是： ( )
A．一个物体所带的电量总是守恒的；
B．在与外界没有电荷交换的情况下，一个系统所带的电量总是守恒的；
C．在一定的条件下，一个系统内的等量的正负电荷即使同时消失，但是这并不违背电荷守恒定律；
D．电荷守恒定律并不意味着带电系统一定和外界没有电荷交换；
四．元电荷
阅读课本并回答
（1）电荷的多少如何表示？它的单位是什么？
（2）什么是元电荷？一个电子就是一个元电荷吗？
（3）元电荷的数值是多少？它的数值最早是由哪位物理学家测定的？
（4）什么是比荷？电子的比荷是多少？
1、电荷量（ ）：电荷的多少，简称电量。单位： ，符号：
2、元电荷是一个电子或质子所带的电荷量，它是电荷量的最 单位。
元电荷的值：e= ，最早由美国物理学家 测定。
注意：所有带电体的电荷量或者等于e，或者等于e的整数倍。就是说，电荷量是不能连续变化的物理量。
3、比荷（荷质比）：带电体的 与其 的比值。
比荷：电子的电荷量e和电子的质量me的比值，为 C/㎏
例5．关于物体的带电荷量，以下说法中正确的是（ ）
A．物体所带的电荷量可以为任意实数
B．物体所带的电荷量应该是某些特定值
C．物体带电＋1.60×10-9C，这是因为该物体失去了1.0×1010个电子
D．物体带电荷量的最小值为1.6×10-19C
例6．5个元电荷的电量是________， 16 C电量等于________元电荷．
五．验电器和静电计
1、人们选用什么仪器来判断物体是否带电？它的工作原理是什么？
阅读课本了解验电器和静电计的结构和功能 静电计（指针式验电器）
2、思考:是否只有当带电体与导体棒的上端直接接触时，金属箔片才开始张开？解释看到的现象。
【随堂检测】
1．下列说法正确的是 （ ）
A．摩擦起电和静电感应都是使物体正负电荷分开，而总电荷量并未变化
B．毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，摩擦过程中橡胶棒上正电荷转移到毛皮上
C．用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电是摩擦过程中玻璃棒得到电子
D．物体不带电，表明物体中没有电荷
2．带电微粒所带电量不可能是下列值中的 ( )
A．2.4×10-19C B．-6.4×10-19C C．-1.6×10-18C D．4.0×10-17C
。3．关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法中正确的是 ( )
A．摩擦起电说明机械能可以转化为电能，也说明通过做功可以创造出电荷
B．摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体
C．感应起电说明电荷可以从物体的一部分转移到另一个部分
D．感应起电说明电荷可以从带电的物体转移到原来不带电的物体
4．如图所示，原来不带电的绝缘金属导体MN，在其两端下面都悬挂着金属验电箔．若使带负电的绝缘金属球A靠近导体的M端，可能看到的现象是（ ）
A．只有M端验电箔张开，且M端带正电
B．只有N端验电箔张开，且N端带负电
C．两端的验电箔都张开，且左端带负电，右端带正电
D．两端的验电箔都张开，且左端带正电，右端带负电
5． 如图所示，A．B是被绝缘支架分别架起的金属球，并相隔一定距离，其中A带正电，B不带电，则以下说法中正确的是（ ）
A．导体B带负电
B．导体B左端出现负电荷，右端出现正电荷，并且电荷量大小相等
C．若A不动，将B沿图中虚线分开，则左边的电荷量小于右边的电荷量
D．若A、B接触一下，A、B金属体所带总电荷量保持不变
6科学家在研究原子、原子核及基本粒子时，为了方便，常常用元电荷作为电量的单位，关于元电荷，下列论述正确的是：（ ）
A．把质子或电子叫元电荷． B．电子带有最小的负电荷，其电量的绝对值叫元电荷．
C．1.60×10-19C的电量叫元电荷 D．质子带有最小的正电荷，其电量的绝对值叫元电荷．
教后记：
1、学生对三种起电方式展开了激烈的讨论，还例举了生活中的静电现象。
对点电荷、元电荷、质子电量、电子电量之间关系下节课还要复习。
1．用毛皮摩擦橡胶棒时，橡胶棒带 电荷，毛皮带 电荷。当橡胶棒带有3.2×10-9库仑的电量时，电荷量为1.6 ×10-19库仑的电子有 个从 移到 上。
2．绝缘细线上端固定，下端悬挂一轻质小球a，a的表面镀有铝膜．在a的近旁有一绝缘金属球b，开始时a、b都不带电，如图所示。现使b带电，则 ( )
A．ab之间不()发生相互作用 B．b将吸引a，吸在一起不分开
C．b立即把a排斥开 D．b先吸引a，接触后又把a排斥开
3．关于电现象的叙述，正确的是 ( )
A．玻璃棒无论与什么物体摩擦都带正电，胶木棒无论与什么物体摩擦都带负电。
B．摩擦可以起电，是普遍存在的现象，相互摩擦的两个物体总是同时带等量异种电荷。
C．带电现象的本质是电子的转移，物体得到多余电子就一定显负电性，失去电子就一定显正电性。
D．当一种电荷出现时，必然有等量异号的电荷出现，当一种电荷消失时，必然有等量异号电荷同时消失
一、自由落体运动
1.定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。
思考：不同的物体，下落快慢是否相同？为什么物体在真空中下落的情况与在空气中下落的情况不同？
在空气中与在真空中的区别是，空气中存在着空气阻力。对于一些密度较小的物体，例如降落伞、羽毛、纸片等，在空气中下落时，受到的空气阻力影响较大；而一些密度较大的物体，如金属球等，下落时，空气阻力的影响就相对较小了。因此在空气中下落时，它们的快慢就不同了。
在真空中，所有的物体都只受到重力，同时由静止开始下落，都做自由落体运动，快慢相同。
2.不同物体的下落快慢与重力大小的关系
(1)有空气阻力时，由于空气阻力的影响，轻重不同的物体的下落快慢不同，往往是较重的物体下落得较快。
(2)若物体不受空气阻力作用，尽管不同的物体质量和形状不同，但它们下落的快慢相同。
3.自由落体运动的特点
(1)v0=0
(2)加速度恒定(a=g).
4.自由落体运动的性质：初速度为零的匀加速直线运动。
二、自由落体加速度
1.自由落体加速度又叫重力加速度，通常用g来表示。
2.自由落体加速度的方向总是竖直向下。
3.在同一地点，一切物体的自由落体加速度都相同。
4.在不同地理位置处的自由落体加速度一般不同。
规律：赤道上物体的重力加速度最小，南(北)极处重力加速度；物体所处地理位置的纬度越大，重力加速度越大。
三、自由落体运动的运动规律
因为自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动，所以匀变速直线运动的基本公式及其推论都适用于自由落体运动。
1.速度公式：v=gt
2.位移公式：h= gt2
3.位移速度关系式：v2=2gh
4.平均速度公式： =
5.推论：Δh=gT2
●问题与探究
问题1 物体在真空中下落的情况与在空气中下落的情况相同吗？你有什么假设与猜想？
探究思路：物体在真空中下落时，只受重力作用，不再受到空气阻力，此时物体的加速度较大，整个下落过程运动加快。在空气中，物体不但受重力还受空气阻力，二者方向相反，此时物体加速度较小，整个下落过程较慢些。
问题2 自由落体是一种理想化模型，请你结合实例谈谈什么情况下，可以将物体下落的运动看成是自由落体运动。
探究思路：回顾第一章质点的概念，谈谈我们在处理物理问题时，根据研究问题的性质和需要，如何抓住问题中的主要因素，忽略其次要因素，建立一种理想化的模型，使复杂的问题得到简化，进一步理解这种重要的科学研究方法。
问题3 地球上的不同地点，物体做自由落体运动的加速度相同吗？
探究思路：地球上不同的地点，同一物体所受的重力不同，产生的重力加速度也就不同。一般来讲，越靠近两极，物体做自由落体运动的加速度就越大；离赤道越近，加速度就越小。
●典题与精析
例1 下列说法错误的是
A.从静止开始下落的物体一定做自由落体运动
B.若空气阻力不能忽略，则一定是重的物体下落得快
C.自由落体加速度的方向总是垂直向下
D.满足速度跟时间成正比的下落运动一定是自由落体运动
精析：此题主要考查自由落体运动概念的理解，自由落体运动是指物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。选项A没有说明是什么样的物体，所受空气阻力能否忽略不得而知；选项C中自由落体加速度的方向应为竖直向下，初速度为零的匀加速直线运动的速度都与时间成正比，但不一定是自由落体运动。
答案：ABCD
例2 小明在一次大雨后，对自家屋顶滴下的水滴进行观察，发现基本上每滴水下落的时间为1.5 s，他由此估计出自家房子的大概高度和水滴落地前瞬间的速度。你知道小明是怎样估算的吗？
精析：粗略估计时，将水滴下落看成是自由落体，g取10 m/s2，由落体运动的规律可求得。
答案：设水滴落地时的速度为vt，房子高度为h，则：
vt=gt=10×1.5 m/s=15 m/s
h= gt2= ×10×1.52 m=11.25 m.
绿色通道：学习物理理论是为了指导实践，所以在学习中要注重理论联系实际。分析问题要从实际出发，各种因素是否对结果产生影响都应具体分析。
例3 一自由下落的物体最后1 s下落了25 m，则物体从多高处自由下落？(g取10 m/s2)
精析：本题中的物体做自由落体运动，加速度为g=10 N/kg，并且知道了物体最后1 s的位移为25 m，如果假设物体全程时间为t，全程的位移为s，该物体在前t-1 s的时间内位移就是s-25 m，由等式h= gt2和h-25= g(t-1)2就可解出h和t.
答案：设物体从h处下落，历经的时间为t.则有：
h= gt2 ①
h-25= g(t-1)2 ②
由①②解得：h=45 m，t=3 s
所以，物体从离地45 m高处落下。
绿色通道：把物体的自由落体过程分成两段，寻找等量关系，分别利用自由落体规律列方程，联立求解。
自主广场
●基础达标
1.在忽略空气阻力的情况下，让一轻一重的两石块从同一高度处同时自由下落，则
A.在落地前的任一时刻，两石块具有相同的速度、位移和加速度
B.重的石块下落得快、轻的石块下落得慢
C.两石块在下落过程中的平均速度相等
D.它们在第1 s、第2 s、第3 s内下落的高度之比为1∶3∶5
答案：ACD
2.甲、乙两球从同一高度处相隔1 s先后自由下落，则在下落过程中
A.两球速度差始终不变 B.两球速度差越来越大
C.两球距离始终不变 D.两球距离越来越大
答案：AD
3.物体从某一高度自由落下，到达地面时的速度与在一半高度时的速度之比是
A. ∶2 B. ∶1
C.2∶1 D.4∶1
答案：B
4.从同一高度处，先后释放两个重物，甲释放一段时间后，再释放乙，则以乙为参考系，甲的运动形式是
A.自由落体运动 B.匀加速直线运动a
C.匀加速直线运动a>g D.匀速直线运动
答案：D
5.A物体的质量是B物体质量的5倍，A从h高处，B从2h高处同时自由落下，在落地之前，以下说法正确的是
A.下落1 s末，它们的速度相同
B.各自下落1 m时，它们的速度相同
C.A的加速度大于B的加速度
D.下落过程中同一时刻，A的速度大于B的速度
答案：AB
6.从距离地面80 m的高空自由下落一个小球，若取g=10 m/s2，求小球落地前最后1 s内的位移。
答案：35 m
●综合发展
7.两个物体用长L=9.8 m的细绳连接在一起，从同一高度以1 s的时间差先后自由下落，当绳子拉紧时，第二个物体下落的时间是多长？
答案：0.5 s
8.一只小球自屋檐自由下落，在Δt=0.2 s内通过高度为Δh=2 m的窗口，求窗口的顶端距屋檐多高？(取g=10 m/s2)
答案：2.28 m
9.如图2-4-1所示，竖直悬挂一根长15 m的杆，在杆的下方距杆下端5 m处有一观察点A，当杆自由下落时，从杆的下端经过A点起，试求杆全部通过A点所需的时间。
(g取10 m/s2)
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