运动电荷在磁场中受到的力洛伦兹力.ppt

3 5运动电荷在磁场中受到的力 淄博七中路志伟 课堂目标 1 知识与技能 1 知道什么是洛伦兹力 能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 理解应用洛伦兹力的公式 2 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 3 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 体会科学研究最基本的思维方法 推理 假设 实验验证 知识回顾 问题一若导线的电流为I 磁感应强度为B 导线长度L 判断下列图中安培力的方向 及大小 I 导体中的电流是由电荷的定向移动产生的 问题二电流是如何形成的 知识回顾 猜想 磁场是不是对运动电荷也有力的作用 阴极射线管 若在阴阳两极间加上一高电压 阴极中的炽热的金属丝发射出的电子束 将在荧光屏上激发出荧光 仔细观察实验注意以下现象 1 不加磁场时电子束是什么样子的 电流方向 2 当磁铁S极靠近时电子束发生什么现象 3 当磁铁N极靠近时电子束发生什么现象 荷兰物理学家洛伦兹 1895年描述了磁场中运动电荷所受的力 现在称为洛伦兹力 由实验可以看出 磁场对运动的电荷有力的作用 一 洛伦兹力 F洛与F安的关系 安培力是洛伦兹力的宏观表现 洛伦兹力是安培力的微观本质 洛伦兹力的方向跟安培力的方向可能一致 也可以用左手定则来判断 二 探究洛伦兹力的方向 图1 图2 二 探究洛伦兹力的方向 左手定则 伸开左手 使大拇指跟其余四个手指垂直且处于同一平面内 把手放入磁场中 让磁感线从掌心进入 四指指向运动电荷形成的电流方向 那么大拇指所指的方向就是运动电荷所受的洛伦兹力方向 1 对于正电荷 四指指向电流方向即指向正电荷的运动方向 2 对于负电荷 四指指向电流方向即指向负电荷运动的反方向 二 洛伦兹力的方向 3 洛伦兹力F的方向垂直于v和B组成的平面 二 洛伦兹力的方向 B B 垂直于纸面向外 垂直于纸面向内 B v 1 2 3 4 试判断下图中的带电粒子受的洛伦兹力的方向 课堂练习一 导线长度为L 横截面积为S电荷的电荷量为q 定向移动速率为v 磁场磁感应强度为B单位体积内含有的自由电荷数为n 三 探究洛伦兹力的大小 1 通电导线中电流的微观表达式 2 通电导线所受的安培力 3 这段导线内的自由电荷数 4 每个电荷所受的洛伦兹力 1 F洛 qvB v B 如果速度与磁感应强度平行 洛伦兹力大小是多少 三 探究洛伦兹力的大小 2 v B F洛 0 如果速度与磁感应强度既不垂直也不平行 怎么求洛伦兹力大小 三 探究洛伦兹力的大小 3 F洛 qvBsin B v F V2 V1 洛伦兹力的大小 三 洛伦兹力的大小 v B F洛 0 v B F洛 qvB v与B成 时 F洛 qvBsin v v 美丽的极光怎么产生的 电视显像管的工作原理 电子束射向荧光屏就能发光 一束电子束只能使荧光屏上的一个点发光 但为什么整个荧光屏发光呢 显像管 1 匀强磁场的磁感应强度均为B 带电粒子的速率均为v 带电荷量均为q 试求带电粒子所受洛伦兹力的大小 并指出方向 垂直纸面向内 FL 0 课堂练习二 2 电子以初速度v垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中 则 A 磁场对电子的作用力始终不变 B 磁场对电子的作用力始终不做功C 电子的速度始终不变 D 电子的动能始终不变 BD 课堂练习二 小结 1 通过猜想 验证 得出结论的方法 认知了洛伦兹力的存在 2 通过类比探究的科学方法明确了洛伦兹力方向的判断法则 左手定则F洛 BF洛 vF洛 v B平面 3 运用宏观到微观递进的科学思想从理论