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小議洛倫茲力公式的推導(dǎo)方法

2011-12-27 02:48:26胡志凌
關(guān)鍵詞:洛倫茲帶電粒子磁場(chǎng)

胡志凌

(大連開發(fā)區(qū)第一中學(xué),遼寧 大連 116600)

小議洛倫茲力公式的推導(dǎo)方法

胡志凌

(大連開發(fā)區(qū)第一中學(xué),遼寧 大連 116600)

帶電粒子的運(yùn)動(dòng)是質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)在電磁學(xué)中的重要體現(xiàn),是高考考查的重點(diǎn)和難點(diǎn),是聯(lián)系微觀和宏觀、經(jīng)典物理和近代物理的橋梁。洛倫茲力則是帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力,是研究帶電粒子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的基礎(chǔ),研究洛倫茲力,對(duì)于理解帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)具有重要作用。因此,教材上對(duì)洛倫茲力的公式推導(dǎo)專門設(shè)置了“思考與討論”的欄目,主體思路如下:

如圖所示,設(shè)單個(gè)粒子的帶電量為q,單位體積內(nèi)自由粒子的個(gè)數(shù)為n,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,粒子定向移動(dòng)速度為v,導(dǎo)體的長(zhǎng)度為L(zhǎng),橫截面積為S。

上述表述非常嚴(yán)謹(jǐn),且將陌生的洛倫茲力轉(zhuǎn)化為熟悉的安培力,符合認(rèn)知事物的思維習(xí)慣。但是,電流的微觀表達(dá)式原本就是學(xué)生理解的難點(diǎn),普通高中的學(xué)生要自行推導(dǎo)洛倫茲力的表達(dá)式有一定的困難,且這種推導(dǎo)方式考慮的因素繁多,以學(xué)生的思維難以建立起這樣的模型。

教學(xué)活動(dòng)是教與學(xué)的有機(jī)組合,教師的教應(yīng)該建立在學(xué)生的現(xiàn)有能力基礎(chǔ)之上。新課標(biāo)要求掌握的知識(shí)內(nèi)容是固定的,但是理解這些內(nèi)容的方法卻是因人而異的。簡(jiǎn)潔性是物理規(guī)律的統(tǒng)一特征,所以教師在日常教學(xué)中應(yīng)采用簡(jiǎn)單而又能體現(xiàn)物理思想的方法來(lái)指導(dǎo)學(xué)生。

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