《高中物理 第二章 磁場 第四節(jié) 磁場對運動電荷的作用 第五節(jié) 磁性材料課件 新人教版選修11》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 第二章 磁場 第四節(jié) 磁場對運動電荷的作用 第五節(jié) 磁性材料課件 新人教版選修11（51頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、理解教材新知第二章磁場隨堂基礎(chǔ)鞏固課時跟蹤訓(xùn)練知識點一知識點二把握熱點考向考向一考向二應(yīng)用創(chuàng)新演練第四、五節(jié)磁場對運動電荷的作用磁性材料知識點三1.洛倫茲力是磁場對運動電荷洛倫茲力是磁場對運動電荷 的作用力，在宏觀上表現(xiàn)為的作用力，在宏觀上表現(xiàn)為 導(dǎo)線受到了安培力，安培力導(dǎo)線受到了安培力，安培力 的方向用左手定則判斷。的方向用左手定則判斷。2電子束在磁場中沿圓軌道運電子束在磁場中沿圓軌道運 動，磁場強弱和電子的速度都動，磁場強弱和電子的速度都 能影響圓的半徑。電視機顯像能影響圓的半徑。電視機顯像 管使用了電子束磁偏轉(zhuǎn)的原理，管使用了電子束磁偏轉(zhuǎn)的原理， 顯像管中有一個陰極，工作時發(fā)顯像管中有一
2、個陰極，工作時發(fā) 出電子，熒光屏被電子束撞擊發(fā)出電子，熒光屏被電子束撞擊發(fā) 光。光。3含鐵物體與磁體接觸后顯示含鐵物體與磁體接觸后顯示 磁性的現(xiàn)象叫磁化，原來有磁性的現(xiàn)象叫磁化，原來有 磁性的物體經(jīng)高溫、劇烈震磁性的物體經(jīng)高溫、劇烈震 動或逐漸減弱的交變磁場作動或逐漸減弱的交變磁場作 用失去磁性的現(xiàn)象叫退磁。用失去磁性的現(xiàn)象叫退磁。4磁性材料包括硬磁性材料和軟磁性材料包括硬磁性材料和軟 磁性材料，磁性材料的應(yīng)用很磁性材料，磁性材料的應(yīng)用很 廣泛，可用磁卡、磁帶記錄信息。廣泛，可用磁卡、磁帶記錄信息。 自學(xué)教材自學(xué)教材 1電子束在磁場中的偏轉(zhuǎn)電子束在磁場中的偏轉(zhuǎn) 在真空玻璃管內(nèi)安裝一個陰極、一個
3、陽極，電子束在在真空玻璃管內(nèi)安裝一個陰極、一個陽極，電子束在兩極之間的電場力的作用下從兩極之間的電場力的作用下從 飛向飛向 ，加上磁場，加上磁場后，電子束發(fā)生偏轉(zhuǎn)。后，電子束發(fā)生偏轉(zhuǎn)。陰極陰極陽極陽極圖圖241 2洛倫茲力洛倫茲力 定義：磁場對定義：磁場對 的作用力。的作用力。 3洛倫茲力的方向洛倫茲力的方向 (1)帶電粒子在運動時受到洛倫茲力，在宏觀上表現(xiàn)為帶電粒子在運動時受到洛倫茲力，在宏觀上表現(xiàn)為導(dǎo)線受到了導(dǎo)線受到了 。 (2)判斷洛倫茲力的方向時使用左手定則。判斷洛倫茲力的方向時使用左手定則。運動電荷運動電荷安培力安培力 重點詮釋重點詮釋 1洛倫茲力的理解洛倫茲力的理解 (1)靜止電荷
4、在磁場中不受洛倫茲力作用。靜止電荷在磁場中不受洛倫茲力作用。 (2)當運動電荷運動方向與磁場方向平行時，洛倫茲力當運動電荷運動方向與磁場方向平行時，洛倫茲力為零。為零。 (3)當運動電荷運動方向與磁場方向垂直時，電荷所受當運動電荷運動方向與磁場方向垂直時，電荷所受洛倫茲力最大，洛倫茲力最大，F(xiàn)洛洛Bvq。 2洛倫茲力方向的判斷及注意事項洛倫茲力方向的判斷及注意事項 左手定則：伸開左手，使拇指跟其余四指垂直，且處左手定則：伸開左手，使拇指跟其余四指垂直，且處于同一平面內(nèi)，讓磁感線垂直穿入手心，四指指向正電荷于同一平面內(nèi)，讓磁感線垂直穿入手心，四指指向正電荷運動的方向運動的方向(若是負電荷，則四指
5、指向負電荷運動的反方若是負電荷，則四指指向負電荷運動的反方向向)，則拇指所指的方向就是洛倫茲力的方向。，則拇指所指的方向就是洛倫茲力的方向。 (1)電荷有正、負之分，故四指應(yīng)指向正電荷運動的電荷有正、負之分，故四指應(yīng)指向正電荷運動的方向或負電荷運動的反方向。方向或負電荷運動的反方向。 (2)當電荷運動方向與磁場方向垂直時，由左手定則當電荷運動方向與磁場方向垂直時，由左手定則可知，洛倫茲力可知，洛倫茲力F的方向既與磁場的方向既與磁場B的方向垂直，又與電的方向垂直，又與電荷的運動方向垂直，即力荷的運動方向垂直，即力F垂直于垂直于v與與B所決定的平面。所決定的平面。1關(guān)于洛倫茲力的方向的判定，以下說
6、法正確的是關(guān)于洛倫茲力的方向的判定，以下說法正確的是()A用左手定則判定洛倫茲力的方向時，用左手定則判定洛倫茲力的方向時，“四指指向四指指向”與與 電荷定向運動的方向相同電荷定向運動的方向相同B用左手定則判定洛倫茲力的方向時，用左手定則判定洛倫茲力的方向時，“四指指向四指指向”與與 電荷運動形成等效電流方向相同電荷運動形成等效電流方向相同C正電荷在磁場中所受洛倫茲力的方向即是該處磁場方向正電荷在磁場中所受洛倫茲力的方向即是該處磁場方向D若將在磁場中的運動電荷若將在磁場中的運動電荷q換為換為q且速度方向反向，且速度方向反向， 則洛倫茲力方向不變則洛倫茲力方向不變解析：解析：運用左手定則時，運用左
7、手定則時，“四指指向四指指向”應(yīng)沿電荷定向移動形應(yīng)沿電荷定向移動形成的等效電流方向，而不一定沿電荷定向移動方向，因為成的等效電流方向，而不一定沿電荷定向移動方向，因為負電荷定向移動形成電流的方向與其運動方向反向。通過負電荷定向移動形成電流的方向與其運動方向反向。通過左手定則所確定的洛倫茲力與磁場之間關(guān)系可知：兩者方左手定則所確定的洛倫茲力與磁場之間關(guān)系可知：兩者方向相互垂直，而不是相互平行。向相互垂直，而不是相互平行。答案：答案：BD 自學(xué)教材自學(xué)教材 1洛倫茲力演示儀洛倫茲力演示儀 (1)主要構(gòu)造：它由一個球形電子射線管和一組主要構(gòu)造：它由一個球形電子射線管和一組 組成。組成。 (2)用途：
8、可以演示洛倫茲力的用途：可以演示洛倫茲力的 和和 。線圈線圈方向方向大小大小 2電子束的磁偏轉(zhuǎn)電子束的磁偏轉(zhuǎn) 通過演示儀中可以觀察到，沒有磁場時，電子束是直通過演示儀中可以觀察到，沒有磁場時，電子束是直進的，外加磁場以后，電子束的軌跡變成進的，外加磁場以后，電子束的軌跡變成 ，磁場的，磁場的強弱和電子的速度都能影響圓的強弱和電子的速度都能影響圓的 。圓形圓形半徑半徑 3顯像管的工作原理顯像管的工作原理 (1)電視機顯像管也用到了電視機顯像管也用到了 的原理。的原理。 (2)顯像管中有一個陰極，工作時它能發(fā)射顯像管中有一個陰極，工作時它能發(fā)射 ，熒，熒光屏被電子束撞擊就能發(fā)光。很細的一束電子打在
9、熒光屏光屏被電子束撞擊就能發(fā)光。很細的一束電子打在熒光屏上只能使一個點發(fā)光，而實際上要使整個熒光屏發(fā)光，就上只能使一個點發(fā)光，而實際上要使整個熒光屏發(fā)光，就要靠磁場來使電子束偏轉(zhuǎn)了。要靠磁場來使電子束偏轉(zhuǎn)了。電子束磁偏轉(zhuǎn)電子束磁偏轉(zhuǎn)電子電子 (3)掃描：掃描： 偏轉(zhuǎn)線圈在水平方向和豎直方向都加有偏轉(zhuǎn)磁場，其偏轉(zhuǎn)線圈在水平方向和豎直方向都加有偏轉(zhuǎn)磁場，其方向、強弱都在不斷變化，因此電子束打在熒光屏上的光方向、強弱都在不斷變化，因此電子束打在熒光屏上的光點就不斷移動，這在電視技術(shù)中叫做掃描。點就不斷移動，這在電視技術(shù)中叫做掃描。 電子束從最上一行到最下一行掃描一遍叫做一場。電電子束從最上一行到最下
10、一行掃描一遍叫做一場。電視機中每秒要進行視機中每秒要進行50場掃描。場掃描。 重點詮釋重點詮釋 顯像管的工作原理顯像管的工作原理 (1)磁偏轉(zhuǎn)：磁偏轉(zhuǎn)： 借助磁場的作用，使電子束借助磁場的作用，使電子束(或其他的運動電荷或其他的運動電荷)改變改變運動方向的現(xiàn)象，稱為磁偏轉(zhuǎn)。運動方向的現(xiàn)象，稱為磁偏轉(zhuǎn)。(2)工作原理：工作原理：圖圖242 顯像管原理示意圖如圖顯像管原理示意圖如圖242所示，顯像管的最前端所示，顯像管的最前端為熒光屏，最后端是電子槍，管頸處是兩個偏轉(zhuǎn)線圈。當偏為熒光屏，最后端是電子槍，管頸處是兩個偏轉(zhuǎn)線圈。當偏轉(zhuǎn)線圈未加磁場時，電子槍發(fā)出的電子束將轟擊在熒光屏的轉(zhuǎn)線圈未加磁場時，
11、電子槍發(fā)出的電子束將轟擊在熒光屏的中心，熒光屏的中心就出現(xiàn)一個亮點。當顯像管接收到影像中心，熒光屏的中心就出現(xiàn)一個亮點。當顯像管接收到影像信號時，磁偏轉(zhuǎn)裝置就會產(chǎn)生一個變化的磁場，使電子束從信號時，磁偏轉(zhuǎn)裝置就會產(chǎn)生一個變化的磁場，使電子束從熒光屏左上角開始向右掃描出一條水平線，之后再掃描下面熒光屏左上角開始向右掃描出一條水平線，之后再掃描下面一條線。如此高頻率地反復(fù)掃描，并利用人眼的視覺暫留效一條線。如此高頻率地反復(fù)掃描，并利用人眼的視覺暫留效應(yīng)，使熒光屏上的亮點構(gòu)成我們看到的影像。應(yīng)，使熒光屏上的亮點構(gòu)成我們看到的影像。2. 如圖如圖243所示，陰極射線管發(fā)出的所示，陰極射線管發(fā)出的電子束
12、在陽極和陰極間強電場的作用電子束在陽極和陰極間強電場的作用下沿直線運動，如果在射線管所在區(qū)域內(nèi)加上垂直紙下沿直線運動，如果在射線管所在區(qū)域內(nèi)加上垂直紙面向里的勻強磁場，則電子束的偏轉(zhuǎn)方向為面向里的勻強磁場，則電子束的偏轉(zhuǎn)方向為 ()A向上偏轉(zhuǎn)向上偏轉(zhuǎn)B向下偏轉(zhuǎn)向下偏轉(zhuǎn)C垂直紙面向里偏轉(zhuǎn)垂直紙面向里偏轉(zhuǎn) D垂直紙面向外偏轉(zhuǎn)垂直紙面向外偏轉(zhuǎn)圖圖243解析：解析：帶電粒子所受洛倫茲力的方向決定電子束的偏轉(zhuǎn)方帶電粒子所受洛倫茲力的方向決定電子束的偏轉(zhuǎn)方向，可用左手定則判定，但在運用左手定則判定洛倫茲力向，可用左手定則判定，但在運用左手定則判定洛倫茲力方向時，磁場垂直穿過手心，四指應(yīng)指向電子運動的反方方
13、向時，磁場垂直穿過手心，四指應(yīng)指向電子運動的反方向，則大拇指所指的方向即為洛倫茲力的方向，方向為豎向，則大拇指所指的方向即為洛倫茲力的方向，方向為豎直向下，故電子束向下偏轉(zhuǎn)，選項直向下，故電子束向下偏轉(zhuǎn)，選項B正確。正確。答案：答案：B 自學(xué)教材自學(xué)教材 1.磁化磁化 與磁體接觸后就會顯示出與磁體接觸后就會顯示出 ，這種現(xiàn)象叫做磁化。，這種現(xiàn)象叫做磁化。 2退磁退磁 原來有磁性的物體，經(jīng)過高溫、劇烈震動或者逐漸減弱原來有磁性的物體，經(jīng)過高溫、劇烈震動或者逐漸減弱的交變磁場的作用，就會的交變磁場的作用，就會 磁性，這種現(xiàn)象叫做退磁。磁性，這種現(xiàn)象叫做退磁。磁性磁性失去失去 3磁疇磁疇 鐵磁性物質(zhì)
14、本身由很多已經(jīng)磁化的鐵磁性物質(zhì)本身由很多已經(jīng)磁化的 組成的，組成的，這些磁化的小區(qū)域叫做這些磁化的小區(qū)域叫做“磁疇磁疇”，磁疇的大小，磁疇的大小約約 。小區(qū)域小區(qū)域104107 m 4磁性材料磁性材料 (1)鐵磁性物質(zhì)：鐵、鈷、鎳以及它們的合金還有一鐵磁性物質(zhì)：鐵、鈷、鎳以及它們的合金還有一些氧化物，磁化后的些氧化物，磁化后的 比其他物質(zhì)強得多，這些物質(zhì)比其他物質(zhì)強得多，這些物質(zhì)叫做鐵磁性物質(zhì)，也叫強磁性物質(zhì)。叫做鐵磁性物質(zhì)，也叫強磁性物質(zhì)。磁性磁性 (2)硬磁性材料：硬磁性材料： 有些鐵磁性材料，在外磁場撤去以后，各磁疇的方向有些鐵磁性材料，在外磁場撤去以后，各磁疇的方向仍能很好地保持一致，
15、物體具有很強的剩磁，這樣的材料仍能很好地保持一致，物體具有很強的剩磁，這樣的材料叫做硬磁性材料。叫做硬磁性材料。 (3)軟磁性材料：軟磁性材料： 有些鐵磁性材料，在外磁場撤去以后，磁疇的磁化方有些鐵磁性材料，在外磁場撤去以后，磁疇的磁化方向又變得雜亂，物體沒有明顯的剩磁，這樣的材料叫做軟向又變得雜亂，物體沒有明顯的剩磁，這樣的材料叫做軟磁性材料。磁性材料。 (4)應(yīng)用：永磁體應(yīng)用：永磁體(硬磁性材料硬磁性材料)、電磁鐵、電磁鐵(軟磁性材料軟磁性材料)。 5磁記錄磁記錄 銀行、郵政等發(fā)行的磁卡，其背面的銀行、郵政等發(fā)行的磁卡，其背面的 里記錄著里記錄著持卡人的賬號等信息。錄音機和錄像機上用的磁帶
16、、電子持卡人的賬號等信息。錄音機和錄像機上用的磁帶、電子計算機用的磁盤，都含有磁記錄用的計算機用的磁盤，都含有磁記錄用的 。磁條磁條磁性材料磁性材料3下列元件中，哪些是由硬磁性材料制造的下列元件中，哪些是由硬磁性材料制造的 ()A錄音機的磁頭錄音機的磁頭 B揚聲器中的磁鐵揚聲器中的磁鐵C電磁鐵中的鐵芯電磁鐵中的鐵芯 D儲蓄用的信用卡儲蓄用的信用卡解析：解析：在外磁場撤去以后，各磁疇的方向仍很好地保持一在外磁場撤去以后，各磁疇的方向仍很好地保持一致，物體具有很強的剩磁，這樣的材料叫做硬磁性材料。致，物體具有很強的剩磁，這樣的材料叫做硬磁性材料。錄音機內(nèi)的磁頭、電磁鐵中的鐵芯等要求外界有電流時，錄
17、音機內(nèi)的磁頭、電磁鐵中的鐵芯等要求外界有電流時，內(nèi)部有磁場，等電流撤去后，磁性也隨之消失，所以不是內(nèi)部有磁場，等電流撤去后，磁性也隨之消失，所以不是硬磁性材料，故硬磁性材料，故A、C錯。儲蓄用的信用卡是根據(jù)磁記錄原錯。儲蓄用的信用卡是根據(jù)磁記錄原理工作的，很容易被磁化和消磁，也不是硬磁性材料制成理工作的，很容易被磁化和消磁，也不是硬磁性材料制成的，故的，故D錯誤；而揚聲器中的磁鐵，在沒有電流時仍然保錯誤；而揚聲器中的磁鐵，在沒有電流時仍然保持原有的磁性，所以是硬磁性材料，應(yīng)選持原有的磁性，所以是硬磁性材料，應(yīng)選B。答案：答案：B 例例1試判斷圖試判斷圖244所示中各圖中帶電粒子所受所示中各圖中
18、帶電粒子所受洛倫茲力的方向或粒子的帶電性。洛倫茲力的方向或粒子的帶電性。圖圖244 思路點撥思路點撥結(jié)合運動電荷速度方向與洛倫茲力方向結(jié)合運動電荷速度方向與洛倫茲力方向的關(guān)系利用左手定則判斷。的關(guān)系利用左手定則判斷。 解析解析(a)、(b)中由左手定則已知中由左手定則已知B、v方向可判定洛方向可判定洛倫茲力方向，如圖倫茲力方向，如圖(a)、(b)所示；所示；(c)中已知中已知B、v和和F，由左，由左手定則可判定粒子帶負電；同理手定則可判定粒子帶負電；同理(d)中由左手定則可判洛倫中由左手定則可判洛倫茲力方向垂直紙面向里，如圖茲力方向垂直紙面向里，如圖(d)所示。所示。答案答案見解析圖見解析圖
19、運用左手定則判斷洛倫茲力方向時，要明確四指指的是運用左手定則判斷洛倫茲力方向時，要明確四指指的是正電荷運動的方向，若是負電荷四指指其運動的反方向。正電荷運動的方向，若是負電荷四指指其運動的反方向。1圖圖245中各圖已標出磁場方向、電荷運動方向、中各圖已標出磁場方向、電荷運動方向、電荷所受洛倫茲力方向三者中的兩個，試標出另一個電荷所受洛倫茲力方向三者中的兩個，試標出另一個的方向。的方向。圖圖245解析：解析：用左手定則判斷，對用左手定則判斷，對q，四指應(yīng)指向其運動方向，四指應(yīng)指向其運動方向的反方向。圖的反方向。圖(a)中中q受洛倫茲力方向垂直于受洛倫茲力方向垂直于v斜向左上斜向左上方；圖方；圖(
20、b)中中q受洛倫茲力方向垂直于受洛倫茲力方向垂直于v水平向左；圖水平向左；圖(c)中中q運動方向平行于斜面向下；圖運動方向平行于斜面向下；圖(d)中勻強磁場方向垂中勻強磁場方向垂直紙面指向外。直紙面指向外。答案：答案：(a)受力方向垂直于受力方向垂直于v斜向左上方。斜向左上方。(b)受力方向重直于受力方向重直于v水平向左。水平向左。(c)運動方向平行于斜面向下。運動方向平行于斜面向下。(d)磁場方向垂直紙面指向外。磁場方向垂直紙面指向外。 例例2如圖如圖246所示為顯像管工作原理示意圖，所示為顯像管工作原理示意圖，沒有磁場時電子束打在熒光屏正中的沒有磁場時電子束打在熒光屏正中的O點，為使電子束
21、偏點，為使電子束偏轉(zhuǎn)，在管頸區(qū)域加有偏轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)，在管頸區(qū)域加有偏轉(zhuǎn)磁場(由偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生由偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生)。圖圖246 (1)要使電子束在豎直方向偏離中心，打在熒光屏上的要使電子束在豎直方向偏離中心，打在熒光屏上的A點，偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)該沿什么方向？點，偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)該沿什么方向？ (2)電子束打在圖中的電子束打在圖中的B點，偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)該沿什么方向？點，偏轉(zhuǎn)磁場應(yīng)該沿什么方向？ 思路點撥思路點撥解此題關(guān)鍵是電子槍發(fā)出電子帶負電，解此題關(guān)鍵是電子槍發(fā)出電子帶負電，應(yīng)用左手定則時四指指向運動反方向。應(yīng)用左手定則時四指指向運動反方向。 解析解析(1)電子打到電子打到A點時，運動過程中向上偏轉(zhuǎn)，點時，運動過程中向上
22、偏轉(zhuǎn)，由左手定則可知，偏轉(zhuǎn)磁場的方向應(yīng)該垂直紙面向外，電由左手定則可知，偏轉(zhuǎn)磁場的方向應(yīng)該垂直紙面向外，電子才能打在子才能打在A點。點。 (2)電子向下偏，由左手定則知，偏轉(zhuǎn)磁場的方向應(yīng)電子向下偏，由左手定則知，偏轉(zhuǎn)磁場的方向應(yīng)該垂直紙面向里，電子才能打在該垂直紙面向里，電子才能打在B點。點。 答案答案(1)垂直紙面向外垂直紙面向外(2)垂直紙面向里垂直紙面向里 上題中，要使電子束打在熒光屏上的位置由中心上題中，要使電子束打在熒光屏上的位置由中心O逐逐漸向漸向A點移動，偏轉(zhuǎn)磁場的強弱應(yīng)該怎樣變化？點移動，偏轉(zhuǎn)磁場的強弱應(yīng)該怎樣變化？解析：解析：偏轉(zhuǎn)磁場的大小應(yīng)該逐漸增強，才能使電子打在熒偏轉(zhuǎn)磁場的大小應(yīng)該逐漸增強，才能使電子打在熒光屏上的位置由中心光屏上的位置由中心O逐漸向逐漸向A點移動。點移動。答案：答案：見解析見解析
高中物理 第二章 磁場 第四節(jié) 磁場對運動電荷的作用 第五節(jié) 磁性材料課件 新人教版選修11
