高中物理-3.5磁場對電荷運動教學(xué)課件-新人教版選修3-1

1、荷蘭物理學(xué)家 洛倫茲 Lorentz， 18531928 洛倫茲“我們時代最偉大最尊貴的人”。第五節(jié) 磁場對運動電荷的作用第一頁，編輯于星期五：十點 五十八分。1、運用左手定那么判斷安培力的方向II2、磁場對電流有力的作用，電流是怎樣形成的呢？FF一、復(fù)習(xí)、既然磁場對電流有力的作用，電流是由電荷的定向移動形成的，那么我們是否可以想到磁場對運動電荷也有作用力呢？第二頁，編輯于星期五：十點 五十八分。運動電荷在磁場中會受到作用力嗎？I【推理與猜測】第三頁，編輯于星期五：十點 五十八分。二、電子射線管實驗磁場對運動電荷的作用力叫做洛倫茲力vfvfvfvfvfvfIF安. . . . . . . .

2、. . . . . . . . . . .安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)洛倫茲力是安培力的微觀本質(zhì)第四頁，編輯于星期五：十點 五十八分。三、洛倫茲力的方向、左手定那么vv1、 伸開左手，使大拇指和其余四指垂直且處于同一平面內(nèi)，把手放入磁場中，讓磁感線垂直穿過手心，假設(shè)四指指向正電荷運動的方向，那么拇指所指的方向就使正電荷所受洛倫茲力的方向 2、假設(shè)四指指向負電荷運動的反方向，那么拇指所指的方向就是負電荷所受洛倫茲力的方向ff第五頁，編輯于星期五：十點 五十八分。三、洛倫茲力的方向vvBvff垂直紙面向外試判斷以以下圖中的帶電粒子剛進入磁場時所受的洛倫茲力的方向 1、可見：以相同速度進入同一磁場的正

3、負電荷受到的洛倫茲力方向相反。2、安培力方向由左手定那么判斷。我們知道安培力的方向既垂直于磁場方向，又垂直于電流方向，同樣也用左手定那么判斷洛倫茲力f的方向也既垂直于磁場B的方向又垂直于電荷運動速度v的方向左手定那么第六頁，編輯于星期五：十點 五十八分。四、穩(wěn)固練習(xí)試判斷各圖中帶電粒子受洛倫茲力的方向，或帶電粒子的電性、或帶點粒子的運動方向。vffvv洛倫茲力方向垂直紙面向里洛倫茲力方向垂直紙面向外v第七頁，編輯于星期五：十點 五十八分。關(guān)于洛倫茲力的說明：1.洛倫茲力的方向垂直于v和B組成的平面。 洛倫茲力永遠與速度方向垂直。2.洛倫茲力對電荷不做功3.洛倫茲力只改變速度的方向，不改變速度的

4、大小。洛倫茲力對電荷只起向心力的作用，故只在洛倫茲力的作用下，電荷將作什么運動？勻速圓周運動。第八頁，編輯于星期五：十點 五十八分。試判斷以以下圖中的帶電粒子剛進入磁場時所受的洛倫茲力的情況如何 v01、當帶電粒子的運動方向與磁場方向平行時，洛倫茲力最小f=0 如果帶電粒子射入勻強磁場時,初速度vo跟磁感強度B的方向平行,粒子將做什么運動？以初速度v0做勻速直線運動五、洛倫茲力的大小我們知道：當電流方向跟磁場方向平行時安培力等于0第九頁，編輯于星期五：十點 五十八分。2、當帶電粒子的運動方向與磁場方向垂直時，洛倫茲力f最大；vqB【思考與討論】:洛倫茲力大小可能會與哪些因素有關(guān)?五、洛倫茲力的

5、大小當電荷運動方向跟磁場方向垂直時洛倫茲力的大小跟三個因素相關(guān)：磁感應(yīng)強度B電荷量q電荷運動快慢 v第十頁，編輯于星期五：十點 五十八分。（三）洛倫茲力的大小 若有一段長度為L的通電導(dǎo)線，橫截面積為S，單位體積中含有的自由電荷數(shù)為n，每個自由電荷的電量為q，定向移動的平均速率為v，將這段導(dǎo)線垂直于磁場方向放入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中。 推導(dǎo)：這段導(dǎo)體所受的安培力 ： I的微觀表達式 ： 這段導(dǎo)體中含有的自由電荷數(shù)： 每個自由電荷所受的洛倫茲力大小 ：F=BILI=nqsvN=nLs【思考與討論】vtvsv第十一頁，編輯于星期五：十點 五十八分。V 問題假設(shè)此電子不垂直射入磁場，電子受到的洛倫

6、茲力又如何呢 ？洛倫茲力：F=qVB (V垂直BB1B2第十二頁，編輯于星期五：十點 五十八分。安培力是洛倫茲力的集體表現(xiàn)，洛倫茲力是安培力產(chǎn)生的原因。2.大小關(guān)系：F安NF洛N是導(dǎo)體中運動的電荷數(shù)3.方向關(guān)系：F安與F洛方向相同4.F安與F洛本質(zhì)都是磁場對運動電荷的作用力第十三頁，編輯于星期五：十點 五十八分。1、當一帶正電q的粒子以速度v沿螺線管中軸線進入該通電螺線管，若不計重力，則 A帶電粒子速度大小改變；B帶電粒子速度方向改變；C帶電粒子速度大小不變；D帶電粒子速度方向不變。CD第十四頁，編輯于星期五：十點 五十八分。洛倫茲力和電場力的區(qū)別：電荷在電場中一定受到電場力的作用，與其運動狀

7、態(tài)無關(guān)；而電荷在磁場中不一定受到磁場力作用，只有相對于磁場運動且運動方向與磁場方向不平行的電荷才受磁場力作用。2.大小：F電Eq, F洛=Bqvsin。3.電荷所受電場力方向總是平行于電場線的切線方向；而電荷所受磁場力的方向總是既垂直于磁場方向，又垂直于運動方向。4.電場力要對運動電荷做功電荷在等勢面上運動除外；而電荷在磁場中運動時，磁場力一定不會對電荷做功。第十五頁，編輯于星期五：十點 五十八分。 2、擺長為L的單擺在勻強磁場中擺動，擺動中擺線始終繃緊，假設(shè)擺球帶正電，電量為q，質(zhì)量為m，磁感應(yīng)強度為B，當小球從最高處擺到最低處，擺線上拉力T多大？第十六頁，編輯于星期五：十點 五十八分。解析： 擺球在運動中洛倫茲力不做功，由動能定理得： 第十七頁，編輯于星期五：十點 五十八分。 擺球在最低點時的速度方向不同，洛倫茲力方向不同，繩受到的拉力大小不同 當擺球向右擺時，第十八頁，編輯于星期五：十點 五十八分。六 電視顯像管的工作原理主要構(gòu)造:電子槍陰極、偏轉(zhuǎn)線圈、熒光屏等第十九頁，編輯于星期五：十點 五十八分?！舅伎寂c討論】1假設(shè)要使電子束在水平方向偏離中心，打在熒光屏上的點，偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)該沿什么方向？六 電視顯像管的工作原理假