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1、第三章磁磁場場5運動電荷在磁場中受到的力運動電荷在磁場中受到的力通過實驗，觀察陰極射線在磁場中的偏轉(zhuǎn)，認識洛倫茲力。通過實驗，觀察陰極射線在磁場中的偏轉(zhuǎn)，認識洛倫茲力。會判斷洛倫茲力的方向，會計算洛倫茲力的大小。會判斷洛倫茲力的方向，會計算洛倫茲力的大小。了解電子束的磁偏轉(zhuǎn)原理以及在科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用。了解電子束的磁偏轉(zhuǎn)原理以及在科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用。 電視機顯像管中的電子只是細細的一束，為什么能使整個屏幕發(fā)光？從宇宙深處射來的帶電粒子，為什么不能直射地球？為什么只在地球兩極形成絢麗多彩的極光？解開這些問題的鑰匙就是本節(jié)學(xué)習(xí)的磁場對運動電荷的作用規(guī)律。 1 1知識自主梳理知識自主梳理2 2重點難點突
2、破重點難點突破3 3考點題型設(shè)計考點題型設(shè)計4 4易錯案例剖析易錯案例剖析5 5課堂知識結(jié)構(gòu)課堂知識結(jié)構(gòu)6 6隨堂鞏固提升隨堂鞏固提升7 7課課 時時 作作 業(yè)業(yè)知識自主梳理知識自主梳理 1洛倫茲力 _在磁場中所受的力。 2洛倫茲力和安培力的關(guān)系 通電導(dǎo)線在磁場中受到的安培力，實際上是在導(dǎo)線中_所受到的洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。洛倫茲力的方向和大小洛倫茲力的方向和大小知知 識識 點點 1運動電荷運動電荷定向運動的電荷定向運動的電荷 3洛倫茲力的方向 (1)左手定則：伸開左手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內(nèi)，讓_從掌心進入，并使四指指向_運動的方向，這時拇指所指的方向就是運動的正
3、電荷在磁場中所受_的方向。負電荷受力的方向與正電荷受力的方向_。 (2)洛倫茲力方向特點：FB，F(xiàn)v，即F垂直于_所決定的平面。磁感線磁感線正電荷正電荷洛倫茲力洛倫茲力相反相反B和和v 4洛倫茲力的大小 當(dāng)速度方向和磁感應(yīng)強度方向分別滿足以下幾種情況時，洛倫茲力的大小分別是 (1)當(dāng)v與B成角時：F_ (2)當(dāng)vB時：F_ (3)當(dāng)vB時，F(xiàn)_qvBsinqvB0 1構(gòu)造 如圖所示，由電子槍、_和熒光屏組成。 2原理 (1)電子槍_。 (2)電子束在磁場中_。 (3)熒光屏被電子束撞擊發(fā)光。知知 識識 點點 2電視顯像管的工作原理電視顯像管的工作原理偏轉(zhuǎn)線圈偏轉(zhuǎn)線圈發(fā)射電子發(fā)射電子偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn) 3
4、掃描 在偏轉(zhuǎn)區(qū)的水平方向和豎直方向都有偏轉(zhuǎn)磁場，其方向、強弱都在_，使得電子束打在熒光屏上的光點從上向下、從左向右不斷移動。 4偏轉(zhuǎn)線圈 使電子束偏轉(zhuǎn)的磁場是由_產(chǎn)生的。不斷變化不斷變化兩對線圈兩對線圈重點難點突破重點難點突破 1決定洛倫茲力方向的三個因素 電荷的電性(正、負)，速度方向、磁感應(yīng)強度的方向。當(dāng)電性一定時，其他兩個因素決定洛倫茲力的方向，如果只讓一個因素相反，則洛倫茲力方向必定相反；如果同時讓兩個因素相反，則洛倫茲力方向?qū)⒉蛔儭?2F、B、v三者方向間的關(guān)系 電荷運動方向和磁場方向間沒有因果關(guān)系，兩者關(guān)系是不確定的。電荷運動方向和磁場方向確定洛倫茲力方向，F(xiàn)B，F(xiàn)v，即F垂直于B
5、和v所決定的平面。一、洛倫茲力的方向一、洛倫茲力的方向 3洛倫茲力的特點 洛倫茲力的方向隨電荷運動方向的變化而變化。但無論怎樣變化，洛倫茲力都與運動方向垂直，故洛倫茲力永不做功，它只改變電荷運動方向，不改變電荷速度大小。 特別提醒應(yīng)用左手定則時，當(dāng)v與B不垂直時，洛倫茲力仍垂直于v、B決定的平面，但磁感線不一定要垂直穿過掌心，磁感線方向一定與大拇指垂直，不一定與四指垂直。 解析：因為地球周圍存在著磁場，宇宙空間的帶電粒子在經(jīng)過地球磁場時，由于受到洛倫茲力的作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故不能直射向地球。 二、洛倫茲力和安培力的區(qū)別與聯(lián)系 特別提醒盡管安培力是自由電荷定向移動時受到的洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，但也不
6、能簡單地認為安培力就等于所有定向移動電荷所受洛倫茲力的和，一般只有當(dāng)導(dǎo)體靜止時才能這樣認為。區(qū)別區(qū)別聯(lián)系聯(lián)系洛倫茲力是指單個運動的帶洛倫茲力是指單個運動的帶電粒子所受到的磁場力，而安電粒子所受到的磁場力，而安培力是指通電導(dǎo)線培力是指通電導(dǎo)線(即大量帶即大量帶電粒子電粒子)所受到的磁場力所受到的磁場力洛倫茲力永不做功，而安培洛倫茲力永不做功，而安培力可以做功力可以做功安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，洛倫茲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解釋力是安培力的微觀解釋大小關(guān)系：大小關(guān)系：F安安NF洛洛(N是導(dǎo)體中定向是導(dǎo)體中定向運動的電荷數(shù)運動的電荷數(shù))方向關(guān)系：洛倫茲力與安培力的方向，方
7、向關(guān)系：洛倫茲力與安培力的方向，均可用左手定則進行判斷均可用左手定則進行判斷 三、洛倫茲力與電場力的比較內(nèi)容內(nèi)容洛倫茲力洛倫茲力靜電力靜電力性質(zhì)性質(zhì)磁場對在其中運動的電荷磁場對在其中運動的電荷的作用力的作用力電場對放入其中的電荷的作用力電場對放入其中的電荷的作用力產(chǎn)生條件產(chǎn)生條件v0且且v不與不與B平行平行電場中的電荷一定受到電場力的作用電場中的電荷一定受到電場力的作用大小大小FqvB(vB)FqE力的方向與場力的方向與場的方向的關(guān)系的方向的關(guān)系一定是一定是FB，F(xiàn)v正電荷所受力的方向與電場方向相同，正電荷所受力的方向與電場方向相同，負電荷所受力的方向與電場方向相反負電荷所受力的方向與電場方向
8、相反做功情況做功情況任何情況下都不做功任何情況下都不做功可能做正功、負功，也可能不做功可能做正功、負功，也可能不做功力力F為零時，為零時，場的情況場的情況F為零，為零，B不一定為零不一定為零F為零，為零，E一定為零一定為零作用效果作用效果只改變電荷運動速度的方只改變電荷運動速度的方向，不改變速度的大小向，不改變速度的大小既可以改變電荷運動速度的大小，也可既可以改變電荷運動速度的大小，也可以改變電荷運動速度的方向以改變電荷運動速度的方向 1復(fù)合場：一般是指電場、磁場和重力場并存，或其中兩種場并存，或分區(qū)域存在。 2帶電粒子在復(fù)合場中運動的分析方法和思路 (1)正確進行受力分析，除重力、彈力、摩擦
9、力外要特別注意電場力和洛倫茲力的分析。 (2)確定帶電粒子的運動狀態(tài)，注意運動情況和受力情況的結(jié)合。四、帶電粒子在復(fù)合場中的運動四、帶電粒子在復(fù)合場中的運動 (3)電荷在復(fù)合場中的運動一般有兩種情況直線運動和圓周運動。 電荷在電場力、重力和洛倫茲力共同作用下做直線運動時，一定是做勻速直線運動。 電荷在上述復(fù)合場中如果做勻速圓周運動，只能是除洛倫茲力以外的所有恒力的合力為零才能實現(xiàn)。 特別提醒(1)電子、質(zhì)子、粒子等一般不計重力，帶電小球、塵埃、液滴等帶電顆粒一般要考慮重力的作用。 (2)注意重力、電場力做功與路徑無關(guān)，洛倫茲力始終和運動方向垂直，永不做功的特點。 解析：由于電視機的顯像管是利用
10、磁場對電子束偏轉(zhuǎn)原理工作的，如果將磁鐵靠近熒光屏，會影響電子束的偏轉(zhuǎn)方向，進而使得圖像變形或變色。 2磁流體發(fā)電機 (1)磁流體發(fā)電是一項新興技術(shù)，它可以把內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能。 (2)根據(jù)左手定則，如圖中的B板是發(fā)電機正極。 (3)磁流體發(fā)電機兩極板間的距離為d，等粒子體速度為v，磁場磁感應(yīng)強度為B，則兩極板間能達到的最大電勢差UBdv。0.63 考點題型設(shè)計考點題型設(shè)計題型題型1洛倫茲力的大小和方向洛倫茲力的大小和方向 點評：在計算洛倫茲力的大小時，要注意v應(yīng)取與B垂直的分量。洛倫茲力的方向垂直于v與B所決定的平面。D 題型題型2帶電物體在復(fù)合場中的運動帶電物體在復(fù)合場中的運動AC 點評：本題是帶電粒子在復(fù)合場中的綜合問題，應(yīng)在分析物體受力的基礎(chǔ)上，弄清物理過程，根據(jù)隱含的臨界條件求解。AD 題型題型3洛倫茲力與現(xiàn)代科技洛倫茲力與現(xiàn)代科技 答案：121kWD 易錯案例剖析易錯案例剖析AB 課堂知識結(jié)構(gòu)課堂知識結(jié)構(gòu)隨堂鞏固提升隨堂鞏固提升課課 時時 作作 業(yè)業(yè)
高中物理 第3章 磁場 5 運動電荷在磁場中受到的力課件 新人教版選修31
