運(yùn)動(dòng)電荷在磁場中受到的力教案PPT

關(guān)于運(yùn)動(dòng)電荷在磁場中受到的力教案PPT第一頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期三知識(shí)回顧：磁場對(duì)電流的作用——安培力判斷下列圖中安培力的方向，及大小。IB若導(dǎo)線的電流為I、磁場強(qiáng)度為B，導(dǎo)線長度L，則所受的安培力為多少？第二頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期三知識(shí)回顧：磁場對(duì)處于磁場中的電流有力的作用電流是怎樣產(chǎn)生的呢？電荷的定向移動(dòng)產(chǎn)生電流第三頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期三【思考與討論】

磁場對(duì)放入其中的電流（垂直）有力的作用，而電流是因?yàn)殡姾傻亩ㄏ蜃饔靡苿?dòng)形成的，那么是不是磁場對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷也有力的作用？第四頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期三實(shí)驗(yàn)觀察到的現(xiàn)象：1、電子流在磁場中發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)生彎曲2、當(dāng)磁場的方向發(fā)生變化時(shí)，電子流的彎曲方向也發(fā)生了改變結(jié)論：1、磁場對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用2、磁場對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷力的方向與磁場的方向及電荷的運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)運(yùn)動(dòng)電荷在磁場中所受的力——洛倫茲力第五頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期三洛倫茲與洛倫茲力洛倫茲，荷蘭物理學(xué)家，首先提出磁場對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有作用力的觀點(diǎn)。洛倫茲創(chuàng)立了經(jīng)典電子論，提出了洛倫茲變換公式，1902年與其學(xué)生塞曼共同獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。為紀(jì)念洛倫茲的卓著功勛，荷蘭政府決定從1945年起，把他的生日定為“洛倫茲節(jié)”。第六頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期三洛倫茲力(Lorentzforce)1、定義：運(yùn)動(dòng)電荷在磁場中受到的作用力，叫洛倫茲力。2、洛倫茲力的方向：vF洛vF洛第七頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期三洛倫茲力的方向伸開左手：磁感線——垂直穿入手心四指——大拇指——所受洛倫茲力的方向①指向正電荷的運(yùn)動(dòng)方向②指向負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反向vF洛

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：洛倫茲力的方向既跟磁場方向垂直F⊥B，又跟電方荷的運(yùn)動(dòng)方向垂直F⊥v，故洛倫茲力的方向總是垂直于磁感線和運(yùn)動(dòng)電荷所在的平面，即：F安⊥Bv平面第八頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期三思考與討論如圖所示，若將電荷的運(yùn)動(dòng)方向和磁場的方向同時(shí)反向，則洛倫茲力的方向是不是也跟著反向？結(jié)論：當(dāng)電荷的運(yùn)動(dòng)方向和磁場方向同時(shí)反向時(shí)，洛倫茲力方向不變。vF洛第九頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期三請(qǐng)你分析洛倫茲力和安培力方向的判斷方法，找出判斷兩力方向的共同規(guī)律安培力：伸出左手，讓磁感線穿過手心，四指指向電流方向，拇指所指的方向就是安培力的方向洛倫茲力：伸出左手，讓磁感線穿過手心，四指指向正電荷的運(yùn)動(dòng)方向，（指向負(fù)電荷的運(yùn)動(dòng)反方向）拇指所指的方向就是安培力的方向第十頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期三通電導(dǎo)線在磁場中所受的安培力就是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。安培力：大量運(yùn)動(dòng)電荷的在磁場中受到的力洛倫茲力：一個(gè)運(yùn)動(dòng)電荷在磁場中受到的力思考與討論

磁場對(duì)通電導(dǎo)線能產(chǎn)生安培力的作用，當(dāng)磁場方向與電流方向垂直時(shí)，安培力的大小為F安=BIL，而電流就是電荷的定向移動(dòng)形成的，那么，磁場對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷所產(chǎn)生的洛倫茲力與安培力有什么關(guān)系？洛倫茲力的大小又與什么因素有關(guān)？第十一頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期三

如圖所示，設(shè)有一段長度為L，橫截面積為S的導(dǎo)線，導(dǎo)線單位體積內(nèi)含有的自由電荷數(shù)為n，每個(gè)自由電荷的電荷量為q，定向移動(dòng)速率為v，將這段通電導(dǎo)線垂直磁場方向放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場中。洛倫茲力的大小第十二頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期三安培力為F安=BIL電流的微觀表達(dá)式為設(shè)導(dǎo)線中共有N個(gè)自由電子N=nsL每個(gè)電子受的磁場力為F洛=F安/N

故可得F洛=evBI=nesv(條件是v⊥B)洛倫茲力的大小第十三頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期三洛侖茲力的特點(diǎn)1、洛倫茲力的大小：（1）v∥B，F(xiàn)洛=0；（2）v⊥B，F(xiàn)洛=qvB（3）

v與B成θ時(shí)，F(xiàn)=qvBsinθv⊥v∥第十四頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期三1、洛倫茲力的方向：F洛⊥BF洛⊥vF洛⊥vB平面重要結(jié)論：洛倫茲力永遠(yuǎn)不做功！2、洛倫茲力的效果：洛倫茲力的方向永遠(yuǎn)與速度垂直，只改變運(yùn)動(dòng)電荷速度的方向，不改變運(yùn)動(dòng)電荷速度的大小。第十五頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期三

電荷在電場中一定要受到電場力的作用運(yùn)動(dòng)電荷在磁場中不一定要受到洛倫茲力的作用電場力F=qE洛倫茲力F=qvB電場力方向與電場方向平行洛倫茲力方向與磁場方向垂直電場力對(duì)運(yùn)動(dòng)的電荷不一定做功洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)的電荷一定不做功思考與討論

你能指出電場和磁場對(duì)電荷作用力的不同嗎？1、大小的不同：2、方向的不同：3、作用關(guān)系的不同：4、做功的不同：第十六頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期三電視顯像管的工作原理

電視顯像管應(yīng)用了電子束在磁場中的偏轉(zhuǎn)原理。電子束射向熒光屏就能發(fā)光，一束電子束只能使熒光屏上的一個(gè)點(diǎn)發(fā)光，而通過偏轉(zhuǎn)線圈中磁場的偏轉(zhuǎn)就可以使整個(gè)熒光屏發(fā)光。第十七頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期三宇宙射線

從太陽或其他星體上，時(shí)刻都有大量的高能粒子流放出，稱為宇宙射線。這些高能粒子流若都到達(dá)地球，將對(duì)地球上的生物帶來危害。但由于地球周圍存在磁場，在洛倫茲力的作用下，改變了宇宙射線中帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向，從而對(duì)宇宙射線起了一定的阻擋作用。第十八頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期三1、試判斷下列運(yùn)動(dòng)的帶電粒子在磁場中所受洛倫茲力的方向：課堂練習(xí)第十九頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期三1、下列各圖中帶電粒子剛剛進(jìn)入磁場，試判斷這時(shí)粒子所受洛倫茲力的方向×××××××××+×××××××××VV+VVV+VFL+V垂直紙面向外垂直紙面向里+VFLFLFLFL=0FL=0課堂練習(xí):第二十頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期三

2、帶電量為＋q的粒子，在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)，下面說法正確的是（）

A、只要速度大小相同，所受的洛倫茲力就相同

B、如果把＋q改為－q，且速度反向大小不變，則所受的洛倫茲力大小、方向均不變

C、只要帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)，就一定受洛倫茲力作用

D、帶電粒子受洛倫茲力小，則該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度小B課堂練習(xí)第二十一頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期三3、電子以初速度v垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,則()A、磁場對(duì)電子的作用力始終不變.B、磁場對(duì)電子的作用力始終不做功

C、電子的速度始終不變.D、電子的動(dòng)能始終不變BD課堂練習(xí)第二十二頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期三5、如圖示，一帶負(fù)電的小滑塊從粗糙的斜面頂端滑至底端時(shí)的速率為v；若加一個(gè)垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，并保證小滑塊能滑至底端，則它滑至底端時(shí)的速率將（）A、變大B、變小C、不變D、條件不足，無法判斷B課堂練習(xí)第二十三頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期三思考與深化若帶電粒子垂直于磁場方向射入勻強(qiáng)磁場中，帶電粒子在磁場中將會(huì)如何運(yùn)動(dòng)？第二十四頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期三運(yùn)動(dòng)電荷在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)知識(shí)回顧：若一帶