人教版高中物理选修3-1运动电荷在磁场中受到的力ppt课件.ppt

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1、观看极光视频【思考】从宇宙深处射来的带电粒子为什么只在地球的两极引起极光？1运动电荷在磁场中受到的力选修3-1第三章磁场2NS显示电场线闭合开关1、安培力的定义：磁场对通电导线的作用力方向的判断：左手定则大小的计算：F＝ILBsinθ回顾复习：3磁场对通电导线（电流）有力的作用，而电流是电荷的定向运动形成的，由此你想到了什么？【猜想】磁场可能对运动电荷有力的作用。导体中的电流是由电荷的定向移动产生的2、电流是如何形成的？4思考与讨论：在这个实验当中观察到了什么现象？根据这个现象能得出什么结论？演示：阴极射线在磁场中的偏转探究一:磁场是否对运动电荷也有作用力呢?5实验现象：实验结论：阴极

2、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力．实验现象：没有加磁场时，电子束直线前进；加了磁场后，电子束的运动径迹发生弯曲。洛伦兹力6安培力是洛伦兹力的宏观表现，洛伦兹力是安培力的微观表现.洛伦兹力(Lorentzforce)1、定义：运动电荷在磁场中受到的作用力2.洛伦兹力与安培力的关系7探究二:我们用左手定则判定安培力的方向，能不能用类似的方法判定运动电荷（电子束）的受力方向呢？8洛伦兹力的方向伸开左手：磁感线——垂直穿入手心四指——大拇指——所受洛伦兹力的方向①指向正电荷的运动方向②指向负电荷运动的反向实验结论：洛伦兹力的方向既跟磁场方向垂直F⊥B，又跟电方荷的

3、运动方向垂直F⊥v，故洛伦兹力的方向总是垂直于磁感线和运动电荷所在的平面，即：F安⊥Bv平面vFvF左手定则9洛伦兹力的方向伸开左手：磁感线——垂直穿入手心四指——大拇指——所受洛伦兹力的方向①指向正电荷的运动方向②指向负电荷运动的反向实验结论：洛伦兹力的方向既跟磁场方向垂直F⊥B，又跟电方荷的运动方向垂直F⊥v，故洛伦兹力的方向总是垂直于磁感线和运动电荷所在的平面，即：F安⊥Bv平面vF左手定则vF101.试判断下列图中各带电粒子所受洛伦兹力的方向.带电粒子的电性或带电粒子的运动方向.vFFvvF粒子垂直于纸面向里运动所受洛伦兹力垂直于纸面向外v11如图所示，设有一段长度为L，横截面

4、积为S的导线，导线单位体积内含有的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，定向移动速率为v，将这段通电导线垂直磁场方向放入磁感应强度为B的磁场中。探究三：洛伦兹力的大小12安培力为F安=BIL电流的微观表达式为设导线中共有N个自由电子N=nsL总电荷量Q=Nq=nqsL每个电子受的磁场力为F洛=F安/N=BIL/N故可得F洛=qvBt=L/vI=Q/t=nqsv(条件是v⊥B)洛伦兹力的大小13洛仑兹力的特点1、洛伦兹力的大小：v∥B，F洛=0；v⊥B，F洛=qvB2、洛伦兹力的方向：左手定则F洛⊥BF洛⊥vF洛⊥vB平面3、洛伦兹力的效果：只改变运动电荷速度的方向，不改变运动电荷速

5、度的大小。重要结论：洛伦兹力永远不做功！v与B成θ时，F洛=qvBsinθv⊥v∥14四.应用：电视显像管的工作原理电视显像管应用了电子束在磁场中的偏转原理。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，而通过偏转线圈中磁场的偏转就可以使整个荧光屏发光。15思考与讨论如图所示，电视显像管中，要使电子束从B逐渐向A点扫描，必须加一个怎样变化的偏转磁场？荧光屏中点O的下方，应加一垂直向内的磁场，且越下方磁场越强，而在O点的上方，应加一垂直向外的磁场，且越上方的磁场越强。16电视显像管中的扫描在电视显像管的偏转区中存在水平方向和竖直方向强弱和方向都在不断变化的偏转磁场，于是

6、，电子枪发出的电子束在荧光屏上的发光点不断移动，对图像进行扫描，扫描的路线如图所示，从a开始，逐行进行，直到b，且每秒要进行50场扫描，结果，我们就感觉到荧光屏上整个都发光了。17应用:太阳磁暴地磁场的磁层分布图18宇宙射线从太阳或其他星体上，时刻都有大量的高能粒子流放出，称为宇宙射线。这些高能粒子流若都到达地球，将对地球上的生物带来危害。但由于地球周围存在磁场，在洛伦兹力的作用下，改变了宇宙射线中带电粒子的运动方向，从而对宇宙射线起了一定的阻挡作用。19f、B、v方向关系示意图粒子带正电课堂小结1．概念：磁场对运动电荷的作用力，称做洛仑力。2.方向：由“左手定则”判断3.大小:当v⊥

7、B时f=qvB当v∥B时f=04.特点:f⊥vWf=0当v与B之间有一定夹角θ时，f=qvBsinθvsinθ+vθB20