高中物理-運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的力教學(xué)課件設(shè)計(jì)

第三章磁場(chǎng)第五節(jié)運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)

中受到的力1．洛倫茲力：________在磁場(chǎng)中受到的力稱為洛倫茲力．2．左手定則：伸開左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓__________從掌心進(jìn)入，并使四指指向__________運(yùn)動(dòng)的方向，這時(shí)拇指所指的方向就是運(yùn)動(dòng)的正電荷在磁場(chǎng)中所受__________的方向．負(fù)電荷受力的方向與正電荷受力的方向________．運(yùn)動(dòng)電荷磁感線正電荷洛倫茲力相反課前預(yù)習(xí)3．洛倫茲力的大小帶電量為q

的粒子，以速率v進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中：(1)當(dāng)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，洛倫茲力f＝__________.(2)當(dāng)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，洛倫茲力

f＝__________.(3)當(dāng)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向的夾角為θ時(shí)，洛倫茲力f＝_____________.qvBqvBsinθ0課前預(yù)習(xí)陰極射線在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證熒光板電子束陰極狹縫陽極陰極射線管實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證1.當(dāng)電子射線管的周圍不存在磁場(chǎng)時(shí)，電子的運(yùn)動(dòng)軌跡是直線2.當(dāng)電子射線管的周圍存在磁場(chǎng)時(shí)，電子的運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用實(shí)驗(yàn)結(jié)論安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。洛倫茲力是安培力的微觀本質(zhì)。磁場(chǎng)對(duì)電流有安培力的作用,而電流是由電荷定向運(yùn)動(dòng)形成的,且磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有洛倫茲力的作用.所以磁場(chǎng)對(duì)電流的安培力就是磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。一、洛倫茲力：運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的作用力叫做洛倫茲力問題：為什么磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線有作用力？新課教學(xué)思考：如果是負(fù)電荷,我們應(yīng)如何判定洛倫茲力的方向?二、洛倫茲力的方向左手定則：伸開左手,使大拇指和其余四指垂直且處于同一平面內(nèi),把手放入磁場(chǎng)中,讓磁感線垂直穿過手心,若四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向,那么拇指所指的方向就使正電荷所受洛倫茲力的方向FFvqv-q新課教學(xué)vFvFBB思維提升：洛倫茲力的方向垂直于v和B組成的平面B

F洛v甲乙例1.試判斷下圖中的帶電粒子剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受的洛倫茲力的方向典例分析BvＦ垂直于紙面向外Ｆ垂直于紙面向外Bv丙丁洛倫茲力能對(duì)電荷做功嗎？提示：洛倫茲力永不做功．洛倫茲力的大小F＝qvBsinθ，與運(yùn)動(dòng)電荷的速度大小有關(guān)，但它的方向始終與速度方向垂直，只能改變速度的方向，不能改變速度的大小，即洛倫茲力永遠(yuǎn)不會(huì)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷做功．問題思考思考:洛倫茲力大小可能會(huì)與哪些因素有關(guān)?當(dāng)電荷運(yùn)動(dòng)方向跟磁場(chǎng)方向垂直時(shí)洛倫茲力的大小跟三個(gè)因素相關(guān)：1.磁感應(yīng)強(qiáng)度B2.電荷量q3.電荷運(yùn)動(dòng)快慢v三、洛倫茲力大小新課教學(xué)設(shè)有一段長為L，橫截面積為S的直導(dǎo)線，單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n，每個(gè)自由電荷的電荷量為q，自由電荷定向移動(dòng)的速率為v。這段通電導(dǎo)線垂直磁場(chǎng)方向放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，求IFvvvv（1）通電導(dǎo)線中的電流（2）通電導(dǎo)線所受的安培力洛倫茲力大小的推導(dǎo)新課教學(xué)IFvvvv（3）這段導(dǎo)線內(nèi)的自由電荷數(shù)（4）每個(gè)電荷所受的洛倫茲力設(shè)有一段長為L，橫截面積為S的直導(dǎo)線，單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n，每個(gè)自由電荷的電荷量為q，自由電荷定向移動(dòng)的速率為v。這段通電導(dǎo)線垂直磁場(chǎng)方向放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，求洛倫茲力大小的推導(dǎo)新課教學(xué)電荷量為q的粒子以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí),如果速度方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直,那么粒子所受的洛倫茲力為F洛=qvB

(v垂直B）問題:若帶電粒子不垂直射入磁場(chǎng),電子受到的洛倫茲力又如何呢?BθBF洛vB⊥B∥θ為B和v之間的夾角VB⊥B∥三、洛倫茲力大小新課教學(xué)(v⊥B）(v∥B）特例:當(dāng)運(yùn)動(dòng)電荷的速度v方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度B方向的夾角為θ，電荷所受的洛倫茲力大小為上式中各量的單位：F洛為N，q為C，v為m/s，B為T三、洛倫茲力大小新課教學(xué)主要構(gòu)造:電子槍（陰極）、偏轉(zhuǎn)線圈、熒光屏等四、電視顯像管的工作原理1.若要使電子束在水平方向偏離中心,打在熒光屏上的A點(diǎn),偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)該沿什么方向?2.若要使電子束打在Ｂ點(diǎn),磁場(chǎng)應(yīng)該沿什么方向?3.若要使電子束打在熒光屏上的位置由B逐漸向A點(diǎn)移動(dòng),偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)該怎樣變化?思考與討論新課教學(xué)應(yīng)用電子束磁偏轉(zhuǎn)的道理四、電視顯像管的工作原理新課教學(xué)1、試判斷下列運(yùn)動(dòng)的帶電粒子在磁場(chǎng)中所受洛倫茲力的方向：課堂練習(xí)

垂直向里

垂直向外2、帶電量為＋q的粒子，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度小B課堂練習(xí)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(chǎng)中,則()A、磁場(chǎng)對(duì)電子的作用力始終不變.B、磁場(chǎng)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)4、一長直螺線管通有交流電，一個(gè)電子以速度v沿著螺線管的軸線射入管內(nèi)，則電子在管內(nèi)的