磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷作用

磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷作用第1頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月新課標(biāo)人教版課件系列《高中物理》選修1-1第2頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.4《磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷

的作用》第3頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月教學(xué)目標(biāo)知訓(xùn)與能力１、洛侖茲力

（1）洛侖茲力：磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷力的作用

（2）洛侖茲力和安培力是微觀和宏觀的關(guān)系２、洛侖茲力的方向的判斷３、電子束的磁偏轉(zhuǎn)

1、磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和電子的速度都能影響圓的半徑４、顯像管的工作原理實(shí)驗(yàn)儀器：安裝一個(gè)陰極、一個(gè)陽(yáng)極的真空玻璃管、高壓電源、磁鐵第4頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月知識(shí)回顧判斷下列圖中安培力的方向若已知上圖中：B=4.0×10-2T，導(dǎo)線長(zhǎng)L=10cm，I=1A。求：通電導(dǎo)線所受的安培力大小？第5頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月電流是如何形成的？思考電流是電荷的定向運(yùn)動(dòng)形成的，而磁場(chǎng)對(duì)電流（通電導(dǎo)線）有力的作用，由此你會(huì)想到了什么？磁場(chǎng)可能對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用。第6頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月實(shí)驗(yàn)：用陰極射線管研究磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用。

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證在真空玻璃管內(nèi)安裝一個(gè)陰極、一個(gè)陽(yáng)極.陰極接高電壓的負(fù)極、陽(yáng)極接正極.陰極能夠發(fā)射電子,電子束在兩極之間的電場(chǎng)力的作用下從陰極飛向陽(yáng)極.這個(gè)管子叫做電子射線管.為了顯示電子束運(yùn)動(dòng)的情況,管內(nèi)裝有長(zhǎng)條形的熒光屏,屏上的物質(zhì)受到電子的撞擊時(shí)能夠發(fā)光。第7頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月當(dāng)電子射線管的周?chē)淮嬖诖艌?chǎng)時(shí)，電子的運(yùn)動(dòng)軌跡是直線第8頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月當(dāng)電子射線管的周?chē)嬖诖艌?chǎng)時(shí)，電子的運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用結(jié)論第9頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、洛倫茲力1、磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用,這個(gè)力叫做洛侖茲力.2.洛倫茲力與安培力的關(guān)系：

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本質(zhì)。第10頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月洛倫茲（1853—1928）洛倫茲，荷蘭物理學(xué)家，首先提出磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有作用力的觀點(diǎn)。洛倫茲創(chuàng)立了經(jīng)典電子論，提出了洛倫茲變換公式，1902年與其學(xué)生塞曼共同獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。為紀(jì)念洛倫茲的卓著功勛，荷蘭政府決定從1945年起，把他的生日定為“洛倫茲節(jié)”。第11頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月猜想：能不能用左手定則來(lái)判定推理：我們?cè)?jīng)用左手定則判定安培力的方向．大量定向移動(dòng)電荷所受洛倫茲力宏觀表現(xiàn)為安培力，因此，可以用左手定則判定洛倫茲力的方向．驗(yàn)證：嘗試不同方向的磁場(chǎng)對(duì)電子束的不同影響，判斷運(yùn)動(dòng)的電子束在各種方向的磁場(chǎng)中的受力方向．洛侖茲力F洛的方向如何確定？思考第12頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3、洛倫茲力的方向----左手定則vv1、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)，把手放入磁場(chǎng)中，讓磁感線垂直穿過(guò)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、如果運(yùn)動(dòng)的是負(fù)電荷，則四指指向負(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。FF第13頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月洛倫茲力的方向下圖中電子束的偏轉(zhuǎn)方向畫(huà)的方向正確嗎？第14頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月洛侖茲力F洛的大小與什么有關(guān)？FVFB請(qǐng)大家猜一猜？速度V磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B帶電粒子的電荷量q可以證明：洛侖茲力f的大小等于電荷量q、速度V、磁感應(yīng)強(qiáng)度B三者的乘積當(dāng)速度V的方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向垂直時(shí)：4、洛倫茲力的大小第15頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月當(dāng)速度V的方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向平行時(shí)：F＝0第16頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月課堂練習(xí):

1.判斷下列粒子剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受的洛倫茲力的方向.-qv甲F-qv丙F垂直紙面向里+qv乙F+qv丁F垂直紙面向外第17頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月【例2】關(guān)于帶電粒子所受洛倫茲力F和磁感應(yīng)強(qiáng)度B及粒子速度v三者之間的關(guān)系，下列說(shuō)法中正確的是A．F、B、v三者必定均保持垂直B．F必定垂直于B、v，但B不一定垂直于vC．B必定垂直于F、v，但F不一定垂直于vD．v必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B第18頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.產(chǎn)生：電場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷、靜止電荷都有電場(chǎng)力的作用,磁場(chǎng)只對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷才有磁場(chǎng)力的作用洛倫茲力與電場(chǎng)力的區(qū)別：2.大小：在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電荷所受的電場(chǎng)力與V無(wú)關(guān)，是一個(gè)恒力在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,洛倫茲力與V有關(guān)3.方向：電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)方向平行,正電荷的電場(chǎng)力方向就是電場(chǎng)方向無(wú)論是正電荷還是負(fù)電荷，它所受洛倫茲力永遠(yuǎn)與磁場(chǎng)方向垂直。4.做功：電場(chǎng)力對(duì)電荷可能做功，也可能不做功洛倫茲力始終與電荷速度方向垂直,永遠(yuǎn)不會(huì)做功小結(jié)第19頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月小結(jié)1、洛倫茲力：運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的作用力安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)2、洛倫茲力方向的判斷：左手定則F⊥V，F(xiàn)⊥B，F(xiàn)⊥V、B所在的平面負(fù)電荷的方向與正電荷的相反第20頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用第二課時(shí)2007.9第21頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月洛侖茲力有什么特點(diǎn)呢？fVf-q洛侖茲力F的方向總跟運(yùn)動(dòng)電荷的速度v的方向垂直。洛侖茲力只能改變電荷運(yùn)動(dòng)的速度方向，不能改變速度的大小。洛侖茲力對(duì)在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的電荷不做功。思考第22頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月如果帶電粒子射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，初速度跟磁場(chǎng)方向垂直（如圖所示），粒子在洛侖茲力的作用下將做什么運(yùn)動(dòng)？思考第23頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月電子束的磁偏轉(zhuǎn)

圖2.4-2洛倫茲力演示儀下圖實(shí)驗(yàn)裝置可以演示洛倫茲力的大小和方向。它由一個(gè)球形電子射線管和一組線圈組成。通過(guò)改變電子槍兩極間的電壓可以改變電子的速度；通過(guò)改變線圈中電流的強(qiáng)弱可以改變磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。第24頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月在演示儀中可以觀察到，沒(méi)有磁場(chǎng)時(shí)，電子束是直進(jìn)的，外加磁場(chǎng)后，電子束的徑跡變成圓形。磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和電子的速度都能影響圓的半徑。電子束的磁偏轉(zhuǎn)

第25頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月顯像管的工作原理

1、電子束是怎樣實(shí)現(xiàn)偏轉(zhuǎn)的？思考與討論2、在圖2.4－3中，如圖所示（1）要是電子打在A點(diǎn)，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)該沿什么方向？（2）要是電子打在B點(diǎn)，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)該沿什么方向？（3）要是電子束打在熒光屏上的位置由中心O逐漸向A點(diǎn)移動(dòng)，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)該怎樣變化？3、電子打在熒光屏上只能有一個(gè)亮點(diǎn)，為什么整個(gè)熒光屏都能發(fā)光能？第26頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第27頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月科學(xué)漫步第28頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月科學(xué)足跡第29頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月【例1】如圖所示的是磁感應(yīng)強(qiáng)度B、正電荷速度v和磁場(chǎng)對(duì)電荷的作用力F三者方向的相互關(guān)系圖（其中B垂直于F與v決定的平面，B、F、v兩兩垂直）。其中正確的是第30頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例2、來(lái)自宇宙的質(zhì)子流，以與地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一點(diǎn)，則這些質(zhì)子在進(jìn)入地球周?chē)目臻g時(shí)，將_______A．豎直向下沿直線射向地面 B．相對(duì)于預(yù)定地面向東偏轉(zhuǎn)C．相對(duì)于預(yù)定點(diǎn)稍向西偏轉(zhuǎn)D．相對(duì)于預(yù)定點(diǎn)稍向北偏轉(zhuǎn)第31頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月【例3】一個(gè)長(zhǎng)螺線管中通有電流，把一個(gè)帶電粒子沿中軸線方向射入（若不計(jì)重力影響），粒子將在管中A．做圓周運(yùn)動(dòng) B．沿軸線來(lái)回運(yùn)動(dòng)C．做勻加速直線運(yùn)動(dòng)D．做勻速直線運(yùn)動(dòng)第32頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1、問(wèn)題與練習(xí)P41作業(yè)：

２、浙江省作業(yè)本第33頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月課外作業(yè)1．答：由現(xiàn)象知這束射線含有不同的粒子。其中向左的射線為帶正電的粒子組成；中間的射線為不帶電粒子組成；向右的射線為帶負(fù)電的粒子組成。第34頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2．答：甲豎直向上；乙豎直向下；丙垂