[理化生]物理：磁场对运动电荷的作用力3-1.ppt

ks5u精品课件 3.5 磁场对运动电荷的作用力 学习目标: ? （一）知识与技能 ? 　 1、知道什么是洛仑兹力，会用左手定则判定洛仑兹力方向，会计算洛伦兹力大小。 ? 2、由安培力大小推导运动电荷所受的洛仑兹力大小，培养学生的迁移能力。 ? （二）过程与方法 ? 　　1．通过复习安培力方向，电流与电荷运动方向的关系，猜想洛伦兹方向，再利用实验加以 探究验证，使学生对安培力和洛伦兹力有统一认识。 ?　 2．通过复习安培力大小，电流微观表达式，理论推导洛伦兹力大小，让学生意识到安培力 是洛伦兹力的宏观表现。 ? 3．通过思考讨论的方式认识洛伦兹力的作用效果。 ? （三）情感态度与价值观 ? 　　1．通过实验探究培养学生科学分析的习惯，即“假设──推理──实验验证”。 ? 　　 2．从安培力的角度研究洛伦兹力的方向、大小，使其学生建立宏观、微观的概念，感受 物理规律的统一美。 ? 教学重点、难点：洛伦滋力的大小和方向。 知识回顾： 磁场对处于磁场中的电流有力的作用 电流是怎样产生的呢？ 运动电荷在磁场中会受到力的作用 二、探究洛伦兹力的方向： 五 电视显像管的工作原理 原理： 应用电子束磁偏转技术 【思考与讨论】 1．若要使电子束在水平方向偏离中心，打在荧光屏上的Ａ点，偏转磁场应该沿什么方向？ 小 结 ： 1. 安培力和洛仑兹力本质上都是磁场对 运动电点荷的作用力．安培力是洛仑兹力的宏观表现. 2. 洛仑兹力的公式 F=qvBsin ．其中 为 v和B方向的夹角 3. 洛仑兹力的方向可由左手定则来判断． 例题：某带电粒子的电量为q=10-14C,以速率v=106m/s射入B=10-2T的匀强磁场中，求它受到的洛伦兹力F多大？ V + B V∥ V⊥ θ * * * * 1、判断安培力的方向： I I 2、安培力大小的一般计算方法： F F 复习： 思考： 1、磁场对电流有力的作用， 2、电流是由电荷的定向移动形成的，由此我们是否可以设想这个力其实是作用在电荷上的？ 电荷的定向移动产生电流 I 推理与猜想 F V F V F V F V I I 安培力是磁场作用在每个运动电荷上的力的合力，这段导线中含有的运动电荷数为 nLS 演示：阴极射线在磁场中的偏转 1、没有磁场时，接通高压电源可以观察到什么现象。 2、光束实质上是什么？ 3、若在电子束的路径上加磁场，可以观察到什么现象？ 4、改变磁场的方向，通过观查从而判断运动的电子在各个方向磁场中的受力方向。 【实验现象 】 在没有外磁场时，电子束沿直线运动，将磁铁靠近阴极射线管，发现电子束运动轨迹发生了弯曲。 【实验结论 】 磁场对运动电荷有力的作用。 一.磁场对运动电荷的作用力叫做 洛伦兹力 洛伦兹（1853—1928） 洛伦兹是荷兰物理学家、数学家，1853年7月18日生于阿纳姆。洛伦兹创立了经典电子论，提出了洛伦兹变换公式，1902年与其学生塞曼共同获得诺贝尔物理学奖。为纪念洛伦兹的卓著功勋，荷兰政府决定从1945年起，把他的生日定为“洛伦兹节”。 安培力是磁场对电流的作用力 电流是电荷的定向移动形成的 洛伦兹力是磁场对运动电荷的作用力 洛伦兹力的方向真可以用左手定则判定 实验验证： 理论推导: 猜想正确 也可以用左手定则判断 洛伦兹力的方向----左手定则 v v 1、伸开左手，使大拇指和其余四 指垂直且处于同一平面内，把手放 入磁场中，让磁感线垂直穿过手心， 若四指指向正电荷运动的方向，那 么拇指所指的方向就使正电荷所受 洛伦兹力的方向。 2、若四指指向负电荷运动的反方向，那么拇指所指的方向就是负电荷所受洛伦兹力的方向。 f f v v B v F F 垂直纸面向外 试判断下图中的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向 1、可见：以相同速度进入同一磁场的正负电荷受到的洛伦兹力方向相反。 2、安培力方向由左手定则判断。我们知道安培力的方向既垂直于磁场方向，又垂直于电流方向，同样也用左手定则判断洛伦兹力F的方向也既垂直于磁场B的方向又垂直于电荷运动速度v的方向 练一练： 练一练： 试判断各图中带电粒子受洛伦兹力的方向，或带电粒子的电性、或带点粒子的运动方向。 v F F v v 洛伦兹力方向 垂直纸面向里 洛伦兹力方向 垂直纸面向外 v 试判断下图中的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的情况如何？ v0 1、当带电粒子的运动方向与磁场方向平行时，洛伦兹力最小-----F=0。 想一想：如果带电粒子射入匀强磁场时（不计粒子重力）,初速度vo跟磁感强度B的方向平行,粒子将做什么运动？ 以初速度v0做匀速直线运动 三、