陕西省蓝田县高中物理第三章磁场3.5运动电荷在磁场中受到的力课件1新人教版选修3_1

1、复习回顾复习回顾方向方向:IB3 0IB安培力安培力: :通电导线在磁场中受到的力通电导线在磁场中受到的力大小大小:sinILBF FF左手定则左手定则一、一、探究探究运动电荷在磁场中是否受到力的作用运动电荷在磁场中是否受到力的作用？结结 论：论：运动电荷在磁场中受到力的作用运动电荷在磁场中受到力的作用运动电荷在磁场中受到的力称为运动电荷在磁场中受到的力称为洛伦兹力洛伦兹力。 洛伦兹，荷兰物理学家洛伦兹，荷兰物理学家，少少年时就对物理学感兴趣，同年时就对物理学感兴趣，同时广泛地阅读历史和小说，时广泛地阅读历史和小说，并熟练掌握多门外语。并熟练掌握多门外语。 首先提出磁场对运动电荷有首先提出磁场

2、对运动电荷有作用力的观点。作用力的观点。 由于创立了由于创立了经典电子论，经典电子论，1902年与其学年与其学生塞曼共同获得诺贝尔物理生塞曼共同获得诺贝尔物理学奖。学奖。 洛伦兹于洛伦兹于19281928年年2 2月月4 4日在荷日在荷兰哈勃姆去世。为了悼念他，兰哈勃姆去世。为了悼念他，葬礼那天，荷兰全国的电信、葬礼那天，荷兰全国的电信、电话中止三分钟。电话中止三分钟。爱因斯坦爱因斯坦在其墓前致词说：洛伦兹的在其墓前致词说：洛伦兹的成就成就“对我产生了最伟大的对我产生了最伟大的影响影响”，他是，他是“我们时代最我们时代最伟大、最高尚的人伟大、最高尚的人”。二、探究洛伦兹力的方向二、探究洛伦兹力

3、的方向理论分析：理论分析：实验验证：实验验证：结结 论：论：安培力安培力通电导线通电导线在磁场中受到的力在磁场中受到的力因因果果微观本质微观本质宏观表现宏观表现运动电荷运动电荷在磁场中受到的力在磁场中受到的力洛仑兹力洛仑兹力问问 题题:洛伦兹力的方向怎么判断？二、探究洛伦兹力的方向二、探究洛伦兹力的方向理论分析：理论分析：实验验证：实验验证：阴极射线管实验结结 论：论：洛伦兹力的方向可以依据洛伦兹力的方向可以依据左手定则左手定则判定判定安培力安培力通电导线通电导线在磁场中受到的力在磁场中受到的力因因果果微观本质微观本质宏观表现宏观表现运动电荷运动电荷在磁场中受到的力在磁场中受到的力洛仑兹力洛仑

4、兹力问问 题题:洛伦兹力的方向怎么判断？vFvFB甲乙丙训练巩固：训练巩固：试判断下图中的带电粒子试判断下图中的带电粒子刚进入磁场时所受洛伦兹力的方向刚进入磁场时所受洛伦兹力的方向 B猜想：猜想：洛伦兹力大小可能会与哪洛伦兹力大小可能会与哪些因素有关些因素有关?1.磁感应强度磁感应强度B2.电荷量电荷量q3.电荷运动快慢电荷运动快慢v三、探究洛伦兹力的大小三、探究洛伦兹力的大小思考：思考：通电导线中的通电导线中的电流是怎样形成的呢电流是怎样形成的呢?电流电流的微的微观表达式是什么？观表达式是什么？电荷的定向移动形成的电荷的定向移动形成的nqvSI n单位体积内的自由电荷数单位体积内的自由电荷数

5、.q每个自由电荷的电荷每个自由电荷的电荷. v自由电荷定向移动的速率自由电荷定向移动的速率.S横截面积横截面积. Svt请你结合通电导线所受安培力的表达式请你结合通电导线所受安培力的表达式导出洛伦兹力的表达式。导出洛伦兹力的表达式。qvBF洛电荷量为q的粒子以速度v运动时,如果速度方向与磁感应强度方向垂直垂直,那么粒子所受的洛伦兹力为(v垂直垂直B)问题问题:若电荷运动的方向与磁场的方向不垂直（夹角为）时，洛伦兹力又如何计算呢?当运动电荷的速度当运动电荷的速度v v方向与磁感应强方向与磁感应强度度B B方向的夹角为方向的夹角为，电荷所受的洛伦兹，电荷所受的洛伦兹力大小为力大小为 单位：单位：F

6、(N)，q(C)，v(m/s), B(T)sinqvBF洛(vB)(vB)特例特例: :qvBF 洛0洛F四、洛伦兹力的特点：四、洛伦兹力的特点：2、洛伦兹力的作用效果：、洛伦兹力的作用效果： 只改变速度的方向只改变速度的方向, 不改变速度的大小不改变速度的大小.1、洛伦兹力的方向、洛伦兹力的方向总是总是既垂直于速度，又垂直既垂直于速度，又垂直于磁场，于磁场，即即F垂直于垂直于v和和B所组成的所组成的平面平面.Fv FB FSvB3、洛伦兹力对电荷、洛伦兹力对电荷总是不做功总是不做功.F洛洛=qvB =1.6010-1931060.10N =4.810-14N 电子的速率电子的速率v=3106

7、m/s,垂直射垂直射入入B=0.10T的匀强磁场中的匀强磁场中,它受到的它受到的洛伦兹力是多大洛伦兹力是多大?课课 堂堂 练练 习习解：因为解：因为v垂直垂直B,所以所受洛伦兹力大小所以所受洛伦兹力大小以正电荷为例以正电荷为例1、洛伦兹力、洛伦兹力: 运动电荷在磁场中受到的力运动电荷在磁场中受到的力 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2、洛伦兹力方向：左手定则、洛伦兹力方向：左手定则3、洛伦兹力大小：、洛伦兹力大小： F洛洛=qVBsin VB F洛洛=qVB VB F洛洛= 0课后作业 1.利用网络查找关于“地磁和极光”的资料 2.试着讨论当B与V成角时，带电粒子的运动规律

8、。 3.完成课后习题2、3、4vFvF返返 回回1、构造、构造:电子枪(阴极)偏转线圈荧光屏等四、应用：电视显像管的工作原理四、应用：电视显像管的工作原理 （1）、要使电子打在A点,偏转磁场应该沿什么方向?垂直纸面向外垂直纸面向外（2）、要是电子打在B点,偏转磁场应该沿什么方向?垂直纸面向里垂直纸面向里（3）、要是电子打从A点向B点逐渐移动,偏转磁场应该怎样变化？先垂直纸面向外并逐渐减小先垂直纸面向外并逐渐减小,后垂直纸面向里并逐渐增大后垂直纸面向里并逐渐增大.2 2、工作原理：、工作原理： 在太阳创造的诸如光和热等形式的能量中，有一种能量被称为“太阳风”。这是一束可以覆盖地球的强大的带电带电亚原子颗粒流，该太阳风在地球上空环绕地球流动，以大约每秒400公里的速度撞击地球磁场，磁