(
课件网) 1.2 磁场对运动电荷的作用力 学习目标： 1、知道什么是洛伦兹力.利用左手定则判断洛伦兹力的方向. 2、知道洛伦兹力大小的推理过程. 3、掌握垂直进入磁场方向的带电粒子，受到洛伦兹力大小的计算. 4、了解v和B垂直时的洛伦兹力大小及方向判断.理解洛伦兹力对电荷不做功. 5、了解电视显像管的工作原理 一、温故知新： 1、安培力的定义： 磁场对通电导线的作用力 方向的判断： 左手定则 大小的计算： 2、电流是如何形成的？ 通过以上内容的回顾，请你猜想一下通电导线在磁场中受安培力力的本质是什么？ 电流是由电荷的定向移动形成的 磁场对运动电荷有力的作用 实验验证：阴极射线在磁场中的偏转 1 、没有磁场时，接通高压电源可以观察到什么现象。 2、光束实质上是什么？ 3、若在电子束的路径上加磁场，可以观察到什么现象？ 4、改变磁场的方向，通过观查从而判断运动的电子在各个方向磁场中的受力方向。 探究一：磁场对运动电荷是否有力的作用？ 将蹄形磁铁靠近阴极射线管，发现电子束运动轨迹发生了弯曲。 一束电子流 运动电荷在磁场中受到的作用力叫做洛伦兹力。 荷兰物理学家 洛伦兹 （ Lorentz， 1853—1928） 洛伦兹———我们时代最伟大最尊贵的人”。 追问1：猜想洛伦兹力的方向与磁场的方向、运动电荷速度方向有关系是否正确？ 追问3：可用什么简洁的方法体现这三者方向关系呢？ 追问2：三者方向在空间上存在怎样的关系？ 追问4：如何判断运动的负电荷在磁场中受到洛伦兹力的方向？ 探究二 ：如何确定洛伦兹力的方向 洛伦兹力的方向--左手定则 v v 1、 伸开左手，使大拇指和其余四 指垂直且处于同一平面内，把手放 入磁场中，让磁感线穿过手心，若四指指向正电荷运动的方向，那么拇指所指的方向就使正电荷所受洛伦兹力的方向 2、若为负电荷，四指指向负电荷运动 的反方向，那么拇指所指的方向就是 负电荷所受洛伦兹力的方向 f f V B V v1 v2 V B + 洛伦兹力F与v、B三者间的方向关系 B F + F F 课堂练习: 1.判断下列粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向. + q v 甲 f + q v 丙 f垂直纸面向外 +q v 乙 f +q v 丁 f垂直纸面向外 探究三 洛伦兹力的大小： （1）探究思路 ， 猜想洛伦兹力与安培力的关系 安培力 洛伦兹力 微观 宏观 安培力是洛伦兹力的宏观表现。 逻辑思维的魅力 （2）逻辑推理：洛伦兹力的表达式 建模 设有一段长为L，横截面积为S的直导线，单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，自由电荷定向移动的速率为v。这段通电导线垂直磁场方向放入磁感应强度为B的匀强磁场中，求 （1）电流强度I。 （2）通电导线所受的安培力。 （3）这段导线内的自由电荷数。 （4）每个电荷所受的洛伦兹力。 导线中的电流强度 I = 导线中的电荷的总个数为N = 每个电荷受力为 nqSv nSL 导线受安培力为 F安 = BIL=BnqSvL 推导 v ［问题］若此电荷不垂直射入磁场， 电荷受到的洛伦兹力又如何呢 ？ 洛伦兹力：f=qVB (V垂直B） B1 B2 （1）f洛=qVB (V⊥B） （2）f洛= 0 (V∥B） （3）当V与B成一角度θ时 f洛=qVBsinθ 对公式的理解 探究四 洛伦兹力的特点 （2）洛伦兹力对带电粒子运动的速度有什么影响？ 只改变粒子速度的方向，不改变粒子速度的大小。 （3）洛伦兹力对带电粒子做的功是多少？ 由于洛伦兹力方向始终与带电粒子运动方向垂直，所以洛伦兹力对运动电荷永远不做功。 （1）洛伦兹力的方向既垂直于磁场，又垂直于 速度， 即垂直于v和B所组成的平面 当堂检测 1、电子以初速度V垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,则 ( ) A.磁场对电子的作用力始终不变. B.磁场对电子的作用力始终不做功 C.电子的速度始终不变. D.电子的动能始终不变 BD 2. ... ...
