人教版高中物理磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力

1、第五節(jié)第五節(jié) 磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力第三章第三章 磁場(chǎng)磁場(chǎng)回顧復(fù)習(xí)：回顧復(fù)習(xí)：1 1、安培力的定義：、安培力的定義：sinBILF磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線(xiàn)的作用力磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線(xiàn)的作用力方向的判斷：方向的判斷：左手定則左手定則大小的計(jì)算：大小的計(jì)算：2、電流是如何形成的？電流是如何形成的？3 3、猜想、猜想: :磁場(chǎng)是不是可能對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用？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)形成的電流是由電荷的定向移動(dòng)形成的演示：陰極射線(xiàn)在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)演示：陰極射線(xiàn)在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)電子束的偏電子束的偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn).wmv1 1 、沒(méi)有磁場(chǎng)時(shí)，接通高壓電源可以觀察到什么現(xiàn)象。、沒(méi)有

2、磁場(chǎng)時(shí)，接通高壓電源可以觀察到什么現(xiàn)象。2 2、光束實(shí)質(zhì)上是什么？、光束實(shí)質(zhì)上是什么？3 3、若在電子束的路徑上加磁場(chǎng)，可以觀察到什么現(xiàn)象？、若在電子束的路徑上加磁場(chǎng)，可以觀察到什么現(xiàn)象？4 4、改變磁場(chǎng)的方向，通過(guò)觀查從而判斷運(yùn)動(dòng)的電子在各、改變磁場(chǎng)的方向，通過(guò)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。個(gè)方向磁場(chǎng)中的受力方向。一、探究洛倫茲力的方向：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)電荷的作用力洛倫茲力是磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力 1. 1.安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)安培力

3、是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn) 2.2.洛倫茲力是安培力的微觀本質(zhì)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洛倫茲力的方向可以用左手定則判定 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：理論推導(dǎo)：理論推導(dǎo)：推理與猜想推理與猜想：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：洛倫茲力：二、洛倫茲力的方向二、洛倫茲力的方向-左手定則左手定則vv1 1、 伸開(kāi)左手，使大拇指和其余四伸開(kāi)左手，使大拇指和其余四指垂直且處于同一平面內(nèi)，把手放指垂直且處于同一平面內(nèi)，把手放入磁場(chǎng)中，讓磁感線(xiàn)垂直穿過(guò)手心，入磁場(chǎng)中，讓磁感線(xiàn)垂直穿過(guò)手心，若四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向，那若四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向，

4、那么拇指所指的方向就使正電荷所受么拇指所指的方向就使正電荷所受洛倫茲力的方向洛倫茲力的方向 2 2、若四指指向負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的、若四指指向負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方反方向向，那么拇指所指的方向就是負(fù)電，那么拇指所指的方向就是負(fù)電荷所受洛倫茲力的方向荷所受洛倫茲力的方向ffvvBvff垂直紙面向外垂直紙面向外 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倫茲力的方向 1 1、可見(jiàn)：以相同速度進(jìn)入同一磁場(chǎng)的正負(fù)電荷受到、可見(jiàn)：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。的洛倫茲力方向相反。2 2、安培力方向由左手定則判斷。我們知道安培力的、安培力方

5、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用左手定則判斷洛倫茲力f f的方向也既垂直于磁場(chǎng)的方向也既垂直于磁場(chǎng)B B的的方向又垂直于電荷運(yùn)動(dòng)速度方向又垂直于電荷運(yùn)動(dòng)速度v v的方向的方向練一練：練一練： 試判斷各圖中帶電粒子受洛倫茲力的方向，或帶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。電粒子的電性、或帶點(diǎn)粒子的運(yùn)動(dòng)方向。vffvv洛倫茲力方向垂直紙面向里洛倫茲力方向垂直紙面向外v三、探究洛倫茲力的表達(dá)式：三、探究洛倫茲力的表達(dá)式： 設(shè)有一段長(zhǎng)為設(shè)有一段

6、長(zhǎng)為L(zhǎng) L，橫截面積為，橫截面積為S S的直導(dǎo)線(xiàn)，單位體的直導(dǎo)線(xiàn)，單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n n，每個(gè)自由電荷的電荷量為，每個(gè)自由電荷的電荷量為q q，自由電荷定向移動(dòng)的速率為自由電荷定向移動(dòng)的速率為v v。這段通電導(dǎo)線(xiàn)垂直磁。這段通電導(dǎo)線(xiàn)垂直磁場(chǎng)方向放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為場(chǎng)方向放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，求的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，求（1 1）電流強(qiáng)度）電流強(qiáng)度I I。（2 2）通電導(dǎo)線(xiàn)所受的安培力通電導(dǎo)線(xiàn)所受的安培力。（3 3）這段導(dǎo)線(xiàn)內(nèi)的自由電荷數(shù)。）這段導(dǎo)線(xiàn)內(nèi)的自由電荷數(shù)。（4 4）每個(gè)電荷所受的洛倫茲力。）每個(gè)電荷所受的洛倫茲力。如果通電導(dǎo)線(xiàn)不和磁場(chǎng)方向垂直，怎么辦？如果通電

7、導(dǎo)線(xiàn)不和磁場(chǎng)方向垂直，怎么辦？( (適用條件：速度方向與磁場(chǎng)方向垂直適用條件：速度方向與磁場(chǎng)方向垂直) )速度速度v v與磁場(chǎng)與磁場(chǎng)B B的方向夾角為的方向夾角為時(shí)時(shí)I=nqsvF F安安ILBILB（nqsvnqsv）LBLB總電荷數(shù)：總電荷數(shù)：nsLnsLf f洛洛VBVBsin (FBqvB v 為 與 的夾角）1 1、當(dāng)一帶正電、當(dāng)一帶正電q q的粒子以速度的粒子以速度v v沿螺線(xiàn)管中軸線(xiàn)進(jìn)入沿螺線(xiàn)管中軸線(xiàn)進(jìn)入該通電螺線(xiàn)管，若不計(jì)重力，則該通電螺線(xiàn)管，若不計(jì)重力，則 A A帶電粒子速度大小改變；帶電粒子速度大小改變；B B帶電粒子速度方向改變；帶電粒子速度方向改變；C C帶電粒子速度大

8、小不變；帶電粒子速度大小不變；D D帶電粒子速度方向不變。帶電粒子速度方向不變。CD四、洛倫茲力的特點(diǎn)四、洛倫茲力的特點(diǎn)（1）、洛倫茲力的方向既垂直于磁場(chǎng)）、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。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）、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。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?zhuān)帢O）、偏電子槍?zhuān)帢O）、偏轉(zhuǎn)線(xiàn)圈、熒光屏等轉(zhuǎn)線(xiàn)圈、熒光屏等1 1若要使電子束在水平方向偏離中心，打在熒光若要使電子束在水平方向偏離中心，打在熒光屏上的點(diǎn)，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)該沿什么方向？屏上的點(diǎn)，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)該沿什么方向？2 2若要使電子束打在點(diǎn)，磁場(chǎng)應(yīng)該沿什么方向？若要使電子束打在點(diǎn)，磁場(chǎng)應(yīng)該沿什么方向？3 3若要使