高中物理 3.5磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力課件 新人教版選修3-1.ppt

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第五節(jié) 磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力,第三章 磁場(chǎng),回顧復(fù)習(xí)：,1、安培力的定義：,磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力,方向的判斷：,左手定則,大小的計(jì)算：,2、電流是如何形成的？,,3、猜想:磁場(chǎng)是不是可能對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用？,電流是由電荷的定向移動(dòng)形成的,,,演示：陰極射線在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)電子束的偏轉(zhuǎn).wmv,1 、沒有磁場(chǎng)時(shí)，接通高壓電源可以觀察到什么現(xiàn)象。 2、光束實(shí)質(zhì)上是什么？ 3、若在電子束的路徑上加磁場(chǎng)，可以觀察到什么現(xiàn)象？ 4、改變磁場(chǎng)的方向，通過觀查從而判斷運(yùn)動(dòng)的電子在各個(gè)方向磁場(chǎng)中的受力方向。,,,一、探究洛倫茲力的方向：,,安培力是磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力,電流是電荷的定向移動(dòng)形成的,洛倫茲力是磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力,1.安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)． 2.洛倫茲力是安培力的微觀本質(zhì),洛倫茲力的方向可以用左手定則判定,實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：,理論推導(dǎo)：,推理與猜想：,磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力叫做洛倫茲力,洛倫茲力：,,,二、洛倫茲力的方向-------左手定則,1、 伸開左手，使大拇指和其余四 指垂直且處于同一平面內(nèi)，把手放 入磁場(chǎng)中，讓磁感線垂直穿過手心，若四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向，那么拇指所指的方向就使正電荷所受洛倫茲力的方向,2、若四指指向負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方 向，那么拇指所指的方向就是負(fù)電 荷所受洛倫茲力的方向,,,垂直紙面向外,試判斷下圖中的帶電粒子剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受的洛倫茲力的方向,1、可見：以相同速度進(jìn)入同一磁場(chǎng)的正負(fù)電荷受到的洛倫茲力方向相反。,2、安培力方向由左手定則判斷。我們知道安培力的方向既垂直于磁場(chǎng)方向，又垂直于電流方向，同樣也用左手定則判斷洛倫茲力f的方向也既垂直于磁場(chǎng)B的方向又垂直于電荷運(yùn)動(dòng)速度v的方向,,,練一練：,試判斷各圖中帶電粒子受洛倫茲力的方向，或帶電粒子的電性、或帶點(diǎn)粒子的運(yùn)動(dòng)方向。,洛倫茲力方向 垂直紙面向里,洛倫茲力方向 垂直紙面向外,,,三、探究洛倫茲力的表達(dá)式：,設(shè)有一段長(zhǎng)為L(zhǎng)，橫截面積為S的直導(dǎo)線，單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n，每個(gè)自由電荷的電荷量為q，自由電荷定向移動(dòng)的速率為v。這段通電導(dǎo)線垂直磁場(chǎng)方向放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，求 （1）電流強(qiáng)度I。 （2）通電導(dǎo)線所受的安培力。 （3）這段導(dǎo)線內(nèi)的自由電荷數(shù)。 （4）每個(gè)電荷所受的洛倫茲力。,,,如果通電導(dǎo)線不和磁場(chǎng)方向垂直，怎么辦？,(適用條件：速度方向與磁場(chǎng)方向垂直),速度v與磁場(chǎng)B的方向夾角為θ時(shí),I=nqsv,F安＝ILB＝（nqsv）LB,總電荷數(shù)：nsL,f洛＝ｑVB,,,1、當(dāng)一帶正電q的粒子以速度v沿螺線管中軸線進(jìn)入該通電螺線管，若不計(jì)重力，則 [ ] A．帶電粒子速度大小改變； B．帶電粒子速度方向改變； C．帶電粒子速度大小不變； D．帶電粒子速度方向不變。,,CD,,,四、洛倫茲力的特點(diǎn),（1）、洛倫茲力的方向既垂直于磁場(chǎng)方向，又垂直于速度方向，即垂直于磁場(chǎng)和速度所組成的平面。,（2）、洛倫茲力對(duì)電荷不做功，即不改變速度的大小，只改變速度的方向。,,,五、電視顯像管的工作原理,主要構(gòu)造:,電子槍（陰極）、偏轉(zhuǎn)線圈、熒光屏等,【思考與討論】,1．若要使電子束在水平方向偏離中心，打在熒光屏上的Ａ點(diǎn)，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)該沿什么方向？,2．若要使電子束打在Ｂ點(diǎn)，磁場(chǎng)應(yīng)該沿什么方向？,3．若要使電子束打在熒光屏上的位置由Ｂ逐漸向Ａ點(diǎn)移動(dòng)，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)該怎樣變化？,,,原理：,應(yīng)用電子束磁偏轉(zhuǎn)的道理,,,小結(jié)：,１、洛倫茲力的方向,２、洛倫茲力的大小,３、洛倫茲力的特點(diǎn),４、電視顯像管的工作原理,,