磁场对运动电荷的作用力.ppt

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1、3.5 运动电荷在磁场中受到的力运动电荷在磁场中受到的力复习回顾：复习回顾：2上题中安培力的大小是多少？1、判断图中通电导线所受安培力的方向思考思考1、电流是如何形成的？、电流是如何形成的？2、磁场对通电导线的、磁场对通电导线的安培力安培力和电荷在和电荷在导线中的导线中的定向移动定向移动有关系吗？有关系吗？定向移动定向移动安培力安培力？一、一、洛伦兹力：洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用力磁场对运动电荷的作用力演示：阴极射线在磁场中的偏转演示：阴极射线在磁场中的偏转电子射线管的原理：电子射线管的原理：从阴极发射出来电子，在阴阳两极间的高从阴极发射出来电子，在阴阳两极间的高电压作用下，使电子加速，形

2、成电子束，轰击电压作用下，使电子加速，形成电子束，轰击到长条形的荧光屏上激发出荧光，可以显示电到长条形的荧光屏上激发出荧光，可以显示电子束的运动轨迹。子束的运动轨迹。实验现象：实验现象：在没有外磁场时，电子束沿直线运动，在没有外磁场时，电子束沿直线运动，将蹄形磁铁靠近阴极射线管，发现电子束运动轨将蹄形磁铁靠近阴极射线管，发现电子束运动轨迹发生了弯曲。迹发生了弯曲。问题问题 电子束运动轨迹发生了弯曲说明了什么？电子束运动轨迹发生了弯曲说明了什么？3.洛伦兹力和安培力有什么关系吗？洛伦兹力和安培力有什么关系吗？思考思考安培力安培力洛伦兹力洛伦兹力受力对象通电导线通电导线受力对象运动电荷运动电荷安培

3、力安培力F=ILB洛伦兹力洛伦兹力F=?磁场对磁场对通电导线通电导线的作用的作用磁场对磁场对 的作用的作用因因果果微观原因微观原因宏观表现宏观表现洛伦兹力与安培力的关系洛伦兹力与安培力的关系运动电荷运动电荷电流电流二、洛伦兹力的方向二、洛伦兹力的方向思考思考4.能否根据能否根据洛伦兹力和安培力的关系推断出洛伦洛伦兹力和安培力的关系推断出洛伦兹力的方向？兹力的方向？左手定则：左手定则：伸开左手伸开左手,使拇指与其余四个手使拇指与其余四个手指垂直指垂直,并且都与手掌在同一平面内并且都与手掌在同一平面内;让磁感让磁感应线从掌心垂直进入应线从掌心垂直进入,并使四指指向正电荷并使四指指向正电荷运动的运动

4、的方向方向(电流的方向电流的方向)，这时拇指所指的，这时拇指所指的方向就是方向就是正电荷（正电荷（通电导线通电导线）在磁场中所受）在磁场中所受洛伦兹力（洛伦兹力（安培力安培力）的方向。）的方向。5.能否将判断安培力的能否将判断安培力的左手定则内容修改为判断左手定则内容修改为判断洛伦兹力的方向？洛伦兹力的方向？课堂训练课堂训练1、判断下列粒子进入磁场时所受洛伦兹力的方向判断下列粒子进入磁场时所受洛伦兹力的方向 思考思考6.负电荷受负电荷受洛伦兹力洛伦兹力的方向怎样判断？的方向怎样判断？三、洛伦兹力大小三、洛伦兹力大小问题：问题：设有一段长为设有一段长为L，横截面积为，横截面积为S的直导的直导线，

5、单位体积内的自由电荷数为线，单位体积内的自由电荷数为n，每个自，每个自由电荷的电荷量为由电荷的电荷量为q，自由电荷定向移动的，自由电荷定向移动的速率为速率为v。这段通电导线垂直磁场方向放入。这段通电导线垂直磁场方向放入磁感应强度为磁感应强度为B的匀强磁场中，求的匀强磁场中，求（1 1）通电导线中电流的微观表达式）通电导线中电流的微观表达式（2 2）通电导线所受的安培力）通电导线所受的安培力（3 3）这段导线内的自由电荷数）这段导线内的自由电荷数（4 4）每个电荷所受的洛伦兹力）每个电荷所受的洛伦兹力 （1）vB （2）vB当当v与与B成一角度成一角度且且0时时F洛洛=qvBsin 三、洛伦兹力

6、大小三、洛伦兹力大小两种特殊情况两种特殊情况F洛洛=qvBF洛洛=0一般情况一般情况Bv F洛洛BF洛洛B1B22 2、关于带电粒子所受洛伦兹力、关于带电粒子所受洛伦兹力F F和磁感应强度和磁感应强度B及粒子及粒子速度速度v三者之间的关系，下列说法中正确的是（三者之间的关系，下列说法中正确的是（）A.FA.F、B B、v三者必定均保持垂直三者必定均保持垂直B.FB.F必定垂直于必定垂直于B B、v，但，但B B不一定垂直于不一定垂直于vC.BC.B必定垂直于必定垂直于F F、v，但，但F F不一定垂直于不一定垂直于vD.D.v必定垂直于必定垂直于F F、B B，但，但F F不一定垂直于不一定垂

7、直于B B课堂训练课堂训练3 3、如图所示，铜质导电板置于匀强磁、如图所示，铜质导电板置于匀强磁场中，通电时铜板中电流方向向下，场中，通电时铜板中电流方向向下，由于磁场的作用，则（由于磁场的作用，则（）A.A.板左侧聚集较多电子，使板左侧聚集较多电子，使b b点电势高点电势高于于a a点点B.B.板左侧聚集较多电子，使板左侧聚集较多电子，使a a点电势高点电势高于于b b点点C.C.板右侧聚集较多电子，使板右侧聚集较多电子，使a a点电势高点电势高于于b b点点D.D.板右侧聚集较多电子，使板右侧聚集较多电子，使b b点电势高点电势高于于a a点点本课时作业本课时作业创新设计创新设计（1）新知

8、梳理一新知梳理一 （2）探究一、探究二（提出问题）探究一、探究二（提出问题）（3）尝试自测尝试自测1、2 （4）例例1、发散、发散1第六节带电粒子在匀强磁场中的运动思考思考（1）洛伦兹力方向与带电粒子的运动方向有什么关系？洛伦兹力方向与带电粒子的运动方向有什么关系？（2）洛伦兹力对带电粒子运动的速度有什么影响？洛伦兹力对带电粒子运动的速度有什么影响？（3）带电粒子垂直进入匀强磁场时其轨迹是什么样的？带电粒子垂直进入匀强磁场时其轨迹是什么样的？一、电荷在匀强磁场中的运动形式一、电荷在匀强磁场中的运动形式如运动电荷在匀强磁场中除洛仑兹力外其他力如运动电荷在匀强磁场中除洛仑兹力外其他力如运动电荷在匀

9、强磁场中除洛仑兹力外其他力如运动电荷在匀强磁场中除洛仑兹力外其他力均忽略不计均忽略不计均忽略不计均忽略不计(2)(2)(2)(2)当当当当 B B时，时，时，时，(1)(1)(1)(1)当当当当v vB B时时时时，圆周运动的半径圆周运动的半径圆周运动的周期圆周运动的周期F F洛洛洛洛=0=0做匀速直线运动做匀速直线运动做匀速直线运动做匀速直线运动F F洛洛洛洛=F=F向向向向做匀速圆周运动做匀速圆周运动做匀速圆周运动做匀速圆周运动(3)(3)(3)(3)当当当当 和和和和B B夹角夹角夹角夹角0时，时，时，时，等距螺旋运动等距螺旋运动1 1、当一带正电当一带正电q q的粒子以速度的粒子以速度

10、v v沿螺线管中轴线进入该通沿螺线管中轴线进入该通电螺线管，若不计重力，则（电螺线管，若不计重力，则（）A A带电粒子速度大小改变；带电粒子速度大小改变；B B带电粒子速度方向改变；带电粒子速度方向改变；C C带电粒子速度大小不变；带电粒子速度大小不变；D D带电粒子速度方向不变。带电粒子速度方向不变。课堂训练课堂训练2、如图所示，匀强磁场方向水平向里，匀强电场方向、如图所示，匀强磁场方向水平向里，匀强电场方向竖直向下，有一正离子恰能沿直线从左向右水平飞竖直向下，有一正离子恰能沿直线从左向右水平飞越此区域则（越此区域则（）A.若电子从右向左飞入，电子也沿直线运动若电子从右向左飞入，电子也沿直线

11、运动 B.若电子从右向左飞入，电子将向上偏转若电子从右向左飞入，电子将向上偏转C.若电子从右向左飞入，电子将向下偏转若电子从右向左飞入，电子将向下偏转 D.若电子以同样速度从左向右飞入，电子也沿直线运若电子以同样速度从左向右飞入，电子也沿直线运动动课堂训练课堂训练课堂训练课堂训练3 3、电子以初速度电子以初速度V V垂直进入垂直进入磁感应强度磁感应强度为为B B的匀强磁的匀强磁场中场中,则则()()A.A.磁场对电子的作用力始终不变磁场对电子的作用力始终不变.B.B.磁场对电子的作用力始终不做功磁场对电子的作用力始终不做功 C.C.电子的速度始终不变电子的速度始终不变.D.D.电子的动能始终不

12、变电子的动能始终不变 4.如图所示，在长直导线中有恒电流如图所示，在长直导线中有恒电流I通过，导线通过，导线正下方电子初速度正下方电子初速度v方向与电流方向与电流I的方向相同，电子的方向相同，电子将将()A.沿路径沿路径a运动，轨迹是圆运动，轨迹是圆 B.沿路径沿路径a运动，轨迹半径越来越大运动，轨迹半径越来越大 C.沿路径沿路径a运动，轨迹半径越来越小运动，轨迹半径越来越小 D.沿路径沿路径b运动，轨迹半径越来越大运动，轨迹半径越来越大课堂训练课堂训练5 5、匀强电场、匀强电场E E和匀强磁场和匀强磁场B B，方向竖直向上，方向竖直向上，一质量为一质量为m m的带电粒子在此区域内恰以速率的带

13、电粒子在此区域内恰以速率v v作作匀速圆周运动，则它的半径匀速圆周运动，则它的半径R=R=？课堂训练课堂训练本课时作业本课时作业一、整理笔记，认真研究例题二、创新设计 1.P107精彩回眸 2.新知梳理第一部分 教学目标教学目标（一）知识与技能（一）知识与技能1、知道什么是洛伦兹力.利用左手定则判断洛伦兹力的方向.2、知道洛伦兹力大小的推理过程.3、掌握垂直进入磁场方向的带电粒子受到洛伦兹力大小的计算.4、了解v和B垂直时的洛伦兹力大小及方向判断.理解洛伦兹力对电荷不做功.（二）过程与方法通过观察，形成洛伦兹力的概念，同时明确洛伦兹力与安培力的关系(微观与宏观)，洛伦兹力的方向也可以用左手定则判断。通过思考与讨论，推导出洛伦兹力的大小公式F=qvBsin。（三）情感态度与价值观（三）情感态度与价值观引导学生进一步学会观察、分析、推理，培养学生的科学思维和研究方法。让学生认真体会科学研究最基本的思维方法:“推理假设实验验证”。二、重点与难点：二、重点与难点：重点：重点：1.利用左手定则会判断洛伦兹力的方向.2.掌握垂直进入磁场方向的带电粒子，受到洛伦兹力大小的计算.这一节承上(安培力)启下(带电粒子在磁场中的运动)，是本章的重点难点：难点：1.洛伦兹力对带电粒子不做功.2.洛伦兹力方向的判断.三、教具三、教具：电子射线管、高压电源、磁铁、多媒体