选修1-12.4磁场对运动电荷的作用课用

1、复习复习引入新课引入新课：1、磁场对通电导线的作用力的大小和方向？、磁场对通电导线的作用力的大小和方向？2、电流是如何形成的？、电流是如何形成的？3、由上述的两个问题你可以想到什么？、由上述的两个问题你可以想到什么？磁场对通电导线的安培力，可能是作用在大量的磁场对通电导线的安培力，可能是作用在大量的运动电荷上，是作用在运动电荷上的安培力的宏运动电荷上，是作用在运动电荷上的安培力的宏观表现，也就是说观表现，也就是说磁场可能对运动电荷有力的作磁场可能对运动电荷有力的作用用。大小：大小：F=BIL 方向方向：左手定则左手定则电流由电荷的定向移动形成的电流由电荷的定向移动形成的实验验证实验验证验证：验

2、证：实验实验实验表明实验表明：阴极射线管（电子射线管）中的电子束在磁阴极射线管（电子射线管）中的电子束在磁场中发生偏转，磁场对运动电荷确实存在作用场中发生偏转，磁场对运动电荷确实存在作用力力2.洛伦兹力与安培力的关系：洛伦兹力与安培力的关系： 安培力安培力是是洛伦兹力洛伦兹力的宏观表现的宏观表现。 洛伦兹力是安培力的微观本质。洛伦兹力是安培力的微观本质。洛伦兹：洛伦兹：荷兰物理学家，首先提出磁场对运动电荷有荷兰物理学家，首先提出磁场对运动电荷有作用力的观点。作用力的观点。1.洛伦兹力定义：洛伦兹力定义：磁场对运动电荷的作用力叫做洛磁场对运动电荷的作用力叫做洛伦兹力伦兹力 1 1、洛伦兹力的方向

3、由、洛伦兹力的方向由左手定则左手定则判定判定 内容内容: :伸开左手，使大拇指跟伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直且处于同一平面其余四个手指垂直且处于同一平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿过手心，四指指向直穿过手心，四指指向正电荷正电荷运动运动的方向，那么大拇指所指的方向就的方向，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是运动电荷所受的洛伦兹力方向注意：注意：对于负电荷四指指向电荷对于负电荷四指指向电荷运动的反方向运动的反方向2.洛伦兹力的方向的两个特点：洛伦兹力的方向的两个特点： (1)(1)洛伦兹力的方向垂直于洛伦兹力的方向垂直于v v和和B

4、B二者所决定的平面。二者所决定的平面。(2)(2)洛伦兹力总是跟运动的电荷的速度方向垂直，所洛伦兹力总是跟运动的电荷的速度方向垂直，所以洛伦兹力只能改变运动电荷的速度方向，而不改以洛伦兹力只能改变运动电荷的速度方向，而不改变速度的大小。变速度的大小。 Fv FBFv FB1.1.判断下列粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向判断下列粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向. .-qv甲甲F-qv丙丙F垂直纸面向里垂直纸面向里+qv乙乙F+qv丁丁F垂直纸面向外垂直纸面向外2、利用左手定则判断洛伦兹力、利用左手定则判断洛伦兹力垂直纸面垂直纸面往外往外 3.分析下列运动的带电粒子在磁场中所受洛分析下列运

5、动的带电粒子在磁场中所受洛伦兹力的方向：伦兹力的方向：下页图中所示的实验装置叫做下页图中所示的实验装置叫做洛伦兹力演示仪，可以演洛伦兹力演示仪，可以演示洛伦兹力的大小和方向。它由一个球形电子射线管和示洛伦兹力的大小和方向。它由一个球形电子射线管和一组线圈组成。通过改变电子枪两极间的电压可以改变一组线圈组成。通过改变电子枪两极间的电压可以改变电子的速度；通过改变线圈中电流的强弱可以改变磁感电子的速度；通过改变线圈中电流的强弱可以改变磁感应强度的大小。应强度的大小。 在演示仪中可以观察到，没有磁场时，电子束是直进在演示仪中可以观察到，没有磁场时，电子束是直进的，外加磁场后，电子束的径迹变成圆形。磁

6、场的强的，外加磁场后，电子束的径迹变成圆形。磁场的强弱和电子的速度都能影响圆的半径。弱和电子的速度都能影响圆的半径。左：直线左：直线右：圆形右：圆形电视机电视机显象管也用到了电子束磁偏转的原理显象管也用到了电子束磁偏转的原理。 小结小结一、洛伦兹力：运动电荷在磁场中受到的作用力一、洛伦兹力：运动电荷在磁场中受到的作用力 安培力是洛伦兹力的宏观表现安培力是洛伦兹力的宏观表现 二、洛伦兹力方向的判断：二、洛伦兹力方向的判断： 左手定则左手定则FVFV， FB FB ，F VF V、B B所在的平面所在的平面负电荷的方向与正电荷的相反负电荷的方向与正电荷的相反 洛伦兹力对电荷不做功洛伦兹力对电荷不做

7、功 FVFV三、电子束的磁偏转三、电子束的磁偏转四、显象管的工作原理四、显象管的工作原理课堂练习和课外作业课堂练习和课外作业课堂练习：课堂练习： P P41 41 问题与练习问题与练习 1 1、3 3课外作业课外作业： P P4141 问题与练习问题与练习 1 1、2 21答：由现象知这束射线含有不答：由现象知这束射线含有不同的粒子。同的粒子。其中向左的射线为带其中向左的射线为带正电的粒子组成；正电的粒子组成；中间的射线为中间的射线为不带电粒子组成；不带电粒子组成；向右的射线为向右的射线为带负电的粒子组成。带负电的粒子组成。课堂练习和课外作业课堂练习和课外作业课堂练习：课堂练习： P P41

8、41 问题与练习问题与练习 1 1、3 3课外作业课外作业： P P4141 问题与练习问题与练习 1 1、2 22答：甲答：甲 竖直向上；乙竖直向上；乙 竖直向下；丙竖直向下；丙 垂直纸面向外；垂直纸面向外；丁丁 垂直纸面向里。垂直纸面向里。课堂练习和课外作业课堂练习和课外作业课外作业课外作业： P P4141 问题与练习问题与练习 1 1、2 23答：带电粒子在磁场中径迹弯曲、成螺旋形是由于答：带电粒子在磁场中径迹弯曲、成螺旋形是由于受到洛伦兹力的作用而使运动方向发生改变造成的。受到洛伦兹力的作用而使运动方向发生改变造成的。两个运动的具有相反电荷的粒子在同一磁场中所受的两个运动的具有相反电

9、荷的粒子在同一磁场中所受的洛伦兹力方向相反，洛伦兹力方向相反，因此它们的径迹是一对相反绕向因此它们的径迹是一对相反绕向的螺旋线。的螺旋线。比较电场和磁场对电荷的作用力比较电场和磁场对电荷的作用力1. 电荷在电场中电荷在电场中一定一定受电场力的作用受电场力的作用.运动电荷在磁场中运动电荷在磁场中不一定不一定受洛伦兹力的作用受洛伦兹力的作用.2.电场力的大小电场力的大小F=qE洛伦兹力的大小洛伦兹力的大小F=qvB不要求不要求3.电场力方向与电场方向电场力方向与电场方向平行平行4.洛伦兹力方向与磁场方向洛伦兹力方向与磁场方向垂直垂直电场力对运动的电荷电场力对运动的电荷不一定不一定做功做功.洛伦兹力

10、对运动的电荷洛伦兹力对运动的电荷一定不一定不做功做功1.1.产生产生：电场对运动电荷、静止电荷都有电场力的：电场对运动电荷、静止电荷都有电场力的 作用作用, ,磁场只对运动电荷才有磁场力的作用磁场只对运动电荷才有磁场力的作用洛伦兹力与电场力的区别洛伦兹力与电场力的区别：2.2.大小大小：在匀强电场中：在匀强电场中, ,电荷所受的电场力与电荷所受的电场力与V V无关，无关，是一个恒力是一个恒力 在匀强磁场中在匀强磁场中, ,若运动电荷的速度发生变化若运动电荷的速度发生变化, ,洛伦洛伦兹力也会发生变化兹力也会发生变化3.3.方向方向：电场力的方向与电场方向：电场力的方向与电场方向平行平行, ,正电荷的正电荷的电场力方向就是电场方向电场力方向就是电场方向 无论是