35運動電荷在磁場中受到的力

1、江西都昌任遠中學(xué) 吳福生 教學(xué)目標:利用多媒體課件對比安培力和洛倫茲力，建立電流的微觀模型，導(dǎo)出洛倫茲力公式，認識科學(xué)探究方法的多樣性。 教學(xué)重點：掌握垂直進入磁場方向的帶電粒子受到洛倫茲力大小的計算。 教學(xué)難點：理解洛倫茲力對運動電荷不做功。知識回顧知識回顧判斷下列圖中安培力的方向：判斷下列圖中安培力的方向：FF電流是如何形成的？電流是如何形成的？磁場對通電導(dǎo)線（電流）有力的作用，而電流是電磁場對通電導(dǎo)線（電流）有力的作用，而電流是電荷的定向運動形成的，由此你會想到了什么？荷的定向運動形成的，由此你會想到了什么？磁場可能對運動電荷有力的作用磁場可能對運動電荷有力的作用。導(dǎo)體中的電流是由電荷的

2、定向移動定向移動產(chǎn)生的二、新課教學(xué)陰極陰極陽極陽極狹縫狹縫熒光熒光板板電子電子束束實驗驗證實驗驗證演示：陰極射線在磁場中的偏轉(zhuǎn)演示：陰極射線在磁場中的偏轉(zhuǎn)當電子射線管的周圍不存在磁場時，當電子射線管的周圍不存在磁場時，電子的電子的運動軌跡運動軌跡是是直線直線當電子射線管的周圍存在磁場當電子射線管的周圍存在磁場時，時，電子的電子的運動軌跡運動軌跡是是曲線曲線磁場對運動電荷有力的作用磁場對運動電荷有力的作用結(jié)論結(jié)論一、洛倫茲力一、洛倫茲力1 1、運動電荷在磁場中受到的、運動電荷在磁場中受到的力稱為力稱為洛洛倫倫茲力茲力. . 2.2.洛倫茲力與安培力的關(guān)系：洛倫茲力與安培力的關(guān)系： 安培力是洛倫茲

3、力的安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。宏觀表現(xiàn)。洛倫茲力是安培力的洛倫茲力是安培力的微觀本質(zhì)。微觀本質(zhì)。u猜想：猜想：能不能用左手定則來判定？能不能用左手定則來判定？u推理：推理：我們曾經(jīng)用左手定則判定安培力的方向。我們曾經(jīng)用左手定則判定安培力的方向。大量定向移動電荷所受洛倫茲力宏觀表現(xiàn)為安培力，大量定向移動電荷所受洛倫茲力宏觀表現(xiàn)為安培力，因此，可以用因此，可以用左手定則左手定則判定洛倫茲力的方向。判定洛倫茲力的方向。洛侖茲力洛侖茲力F F洛洛的方向如何確定？的方向如何確定？思考思考v1 1、伸開左手，使大拇指和其余四、伸開左手，使大拇指和其余四指垂直且處于同一平面內(nèi)，把手指垂直且處于同一平面內(nèi)，

4、把手放入磁場中，讓磁感線穿入手心，放入磁場中，讓磁感線穿入手心，使四指指向使四指指向正電荷正電荷運動的方向，運動的方向，那么拇指所指的方向就使正電荷那么拇指所指的方向就使正電荷所受洛倫茲力的方向。所受洛倫茲力的方向。 2 2、 如果運動的是如果運動的是負電荷負電荷，則四，則四指指向指指向負電荷負電荷運動的運動的反方向反方向，那么拇指所指的方向就是負電那么拇指所指的方向就是負電荷所受洛倫茲力的方向。荷所受洛倫茲力的方向。FFvNS下圖中電子束的偏轉(zhuǎn)方向？下圖中電子束的偏轉(zhuǎn)方向？1實驗驗證：實驗驗證：SN 實驗事實證明左手定則適用于洛倫茲力方向的判定。實驗事實證明左手定則適用于洛倫茲力方向的判定。

5、洛倫茲（洛倫茲（18531928）洛倫茲，荷蘭物理學(xué)洛倫茲，荷蘭物理學(xué)家，家，首先提出磁場對首先提出磁場對運動電荷有作用力的運動電荷有作用力的觀點。觀點。 洛倫茲創(chuàng)立了洛倫茲創(chuàng)立了經(jīng)典電子論，提出了經(jīng)典電子論，提出了洛倫茲變換公式，洛倫茲變換公式，19021902年與其學(xué)生塞曼年與其學(xué)生塞曼共同獲得諾貝爾物理共同獲得諾貝爾物理學(xué)獎。為紀念洛倫茲學(xué)獎。為紀念洛倫茲的卓著功勛，荷蘭政的卓著功勛，荷蘭政府決定從府決定從19451945年起，年起，把他的生日定為把他的生日定為“洛洛倫茲節(jié)倫茲節(jié)”。q豎直向上豎直向上豎直向上豎直向上垂直紙面向內(nèi)垂直紙面向內(nèi) 垂直紙面向外垂直紙面向外1 1、判斷下列粒子進

6、入磁場時所受的洛倫茲力的方向、判斷下列粒子進入磁場時所受的洛倫茲力的方向 2 2：為了研究某種放射源發(fā)出的未知射線，：為了研究某種放射源發(fā)出的未知射線，物理探究者把放射源置于勻強磁場中，射物理探究者把放射源置于勻強磁場中，射線分裂成線分裂成a a、b b、c c三束，請分析三束射線的三束，請分析三束射線的電性。電性。 1 1、要是電子打在、要是電子打在A A點，偏轉(zhuǎn)磁場點，偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)該沿什么方向？應(yīng)該沿什么方向？垂直紙面向外垂直紙面向外2 2、要是電子打在、要是電子打在B B點，偏轉(zhuǎn)磁場點，偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)該沿什么方向？應(yīng)該沿什么方向？垂直紙面向里垂直紙面向里3 3、要是電子打從、要是電子打從A A

7、點向點向B B點逐漸移動，偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)點逐漸移動，偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)該怎樣變化？該怎樣變化？先垂直紙面向外并逐漸減小，先垂直紙面向外并逐漸減小，然后垂直紙面向里并逐漸增大。然后垂直紙面向里并逐漸增大。五、欣賞五、欣賞“極光極光”欣賞欣賞“極光極光”地磁場改變宇宙射線中帶電粒子地磁場改變宇宙射線中帶電粒子的運動方向的運動方向保護作用保護作用地磁場地磁場宇宙射線宇宙射線解釋解釋“極光極光”現(xiàn)現(xiàn)象象 3.5 磁場對運動電荷的作用力磁場對運動電荷的作用力 一、洛倫茲力一、洛倫茲力 定義：運動電荷在磁場中受到的力定義：運動電荷在磁場中受到的力 二、洛倫茲力的方向二、洛倫茲力的方向 1.判定判定-左手定則左手定則 2.特點：特點：B和和V方向不一定垂直，方向不一定垂直，F(xiàn)洛必垂直于洛必垂直于B、V確定的平面。確定的平面。 三、洛倫茲