高中物理 第二章磁場 第四節(jié)、磁場對運動電荷的作用教案 新人教版選修1-1

1、第四節(jié)、磁場對運動電荷的作用一、洛侖茲力問：電流和電荷的運動之間存在怎樣的關(guān)系？（運動的電荷形成電流）說明：磁場對電荷安培力作用，那么磁場對運動電荷是否有力的作用呢？請看下面的實驗演示實驗實驗儀器：安裝一個陰極、一個陽極的真空玻璃管、高壓電源、磁鐵實驗原理：電子束由陰極出發(fā)，穿過真空到達(dá)陽極，形成一種電流，電流作用在熒光物質(zhì)上產(chǎn)生熒光實驗步驟：( l ）沒有磁場時，瑰察電于束的徑跡 ( 2 ）把電子射線管放在蹄形磁長的兩極之間，瑰察電子束的徑跡 （ 3 ）調(diào)換磁鐵N、S極的位置 ，再次觀察電子束的徑跡實驗結(jié)果：磁場對運動的電荷有力的作用，保持電子的運動方向不變，改變磁場的方向，受力的方向 也改

2、變，說明：磁場對運動的電荷有力的作用，這個力我們稱之為洛侖茲力問：洛侖茲力和安培力之間是什么關(guān)系？（微觀和宏觀的關(guān)系）二、洛侖茲力的方向問：既然洛侖茲力和安培力之間是微觀和宏觀的關(guān)系，那么能夠根據(jù)安培力方向的判斷方法來總結(jié)洛侖茲力方向的判斷方法呢？（若運動電荷是正電荷，則可以這樣表示：伸開左手使拇指跟其余四指垂直并且都跟手掌在同一個平面內(nèi)，讓磁感線穿入手心并使四指指向正電荷的運動方向那么拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線所受安培力的方向）問：若運動電荷是負(fù)電荷，又該如何表示洛侖茲力的方向呢？（伸開左手使拇指跟其余四指垂直并且都跟手掌在同一個平面內(nèi)，讓磁感線穿入手心并使四指指向負(fù)電荷的運動方向的反方向那

3、么拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線所受安培力的方向）說明：綜上所述可以這樣判斷洛侖茲力的方向：伸開左手使拇指跟其余四指垂直并且都跟手掌在同一個平面內(nèi)，讓磁感線穿入手心并使四指指向正電荷的運動方向(負(fù)電荷的運動方向的反方向)那么拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線所受安培力的方向三、電子束的磁偏轉(zhuǎn)說明： 圖2 . 4 - 2 所示的實驗裝置叫做洛倫茲力演示儀，可以演示洛倫茲力的方向和大小。問：洛侖茲力演示儀的構(gòu)造如何？（它由一個球形電子射線管和一組線圈組成，電子射線管可以發(fā)射電子，通過改變電子槍兩極間的電壓可以改變電子的速度，兩組線圈之間可以殘生磁場，通過改變線圈中電流的強弱可以改變磁感應(yīng)強度的大?。嶒炦^程：

4、接通射線管，不給線圈通電實驗現(xiàn)象：電子束沿直線運動實驗過程：接通射線管，并且給線圈通電實驗現(xiàn)象：電子束沿曲線運動實驗過程：保持電子射線管的電壓不變，改變線圈的電流實驗現(xiàn)象：電子束沿曲線運動的半徑發(fā)生變化實驗過程：保持線圈的電流不變，改變電子射線管的電壓實驗現(xiàn)象：電子束沿曲線運動的半徑發(fā)生變化綜上所述：磁場的強弱和電子的速度都能影響圓的半徑四、顯像管的工作原理說明：電視顯像管應(yīng)用了電子束偏轉(zhuǎn)的原理，顯像管中的陰極在工作時發(fā)射電子，熒光屏上涂有熒光物質(zhì)，電子束打在熒光屏上會發(fā)光，但是，很細(xì)的一束電子打在熒光屏上只能使一個點發(fā)光，如圖3.5-4所示，在不加電場的情況下，電子束直接打在O點。問：要使電

5、子束在水平方向偏離中心，打在熒光屏上的A點，偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)該沿什么方向？（應(yīng)用左手定則，應(yīng)該垂直打在紙面向上）問：要使電子束在水平方向偏離中心，打在熒光屏上的B點，偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)該沿什么方向？（應(yīng)用左手定則，應(yīng)該垂直打在紙面向下）問：如果要使電子束打在熒光屏上的位置由B點逐漸向A點移動，偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)該怎樣變化？（由垂直直面向下逐漸減小，然后變成垂直紙面向上逐漸增大）說明：實際上，在偏轉(zhuǎn)區(qū)的水平方向和豎直方向都加有偏轉(zhuǎn)磁場，其方向、強弱都在不斷變化，水平方向的磁場是電子上下移動，豎直方向的磁場使電子左右移動，這樣電子束打在熒光屏上的光點就能夠布滿整個區(qū)域，這種電視技術(shù)就就稱之為掃描，電視機中每秒要進(jìn)行50場掃描，使電子束偏轉(zhuǎn)的磁場是由兩對線圈產(chǎn)生的，叫做偏轉(zhuǎn)線圈。偏轉(zhuǎn)線圈通常做成馬鞍型。第四節(jié)、磁場對運動電荷的作用板書設(shè)計一、洛侖茲力1、洛侖茲力：磁場對運動電荷力的作用2、洛侖茲力和安培力是微觀和宏觀的關(guān)系二、洛侖茲力的方向1、判斷洛侖茲力的方向：伸開左手使拇指跟其余四指垂直并且都跟手掌在同一個平面內(nèi)，讓磁感線穿入手心并使四指指向正電荷的運動方向(負(fù)電荷的運