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课件网) 2 磁场对运动电荷的作用力 [定位·学习目标] 1.通过实验探究洛伦兹力的方向,并学会用左手定则判断洛伦兹力的方向,形成物理观念,培养科学探究能力。2.通过探究安培力和洛伦兹力的关系,学会洛伦兹力公式的推导过程,并会计算洛伦兹力的大小,培养科学思维核心素养。3.通过探究电视机显像管的工作原理,掌握电子束的磁偏转,培养科学思维核心素养。 探究·必备知识 知识点一 洛伦兹力的方向 「探究新知」 1.洛伦兹力: 在磁场中受到的力。 2.左手定则:伸开左手,使拇指与其余四个手指 ,并且都与手掌在同一个 内;让磁感线从掌心 进入,并使四指指向 的方向,这时 所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向。 运动电荷 垂直 平面 垂直 正电荷运动 拇指 正误辨析 根据以下情境,判断下列说法的对错。 带电粒子M和N先后以不同的速度沿PO方向射入圆形匀强磁场区域,运动轨迹如图所示,不计重力。 (1)M带负电,N带正电。( ) (2)洛伦兹力一定与电荷运动方向垂直。( ) (3)磁场对运动电荷的作用力方向与磁场方向有关。( ) (4)当判断运动电荷在磁场中所受的洛伦兹力时,要让四指指向电荷的运动方向。( ) √ √ √ × 知识点二 洛伦兹力的大小 「探究新知」 1.当v与B成θ角时,F= 。 2.当v⊥B时,F= 。 3.当v∥B时,F= 。 qvB qvBsin θ 0 (1)电荷运动的速度越大,它所受的洛伦兹力一定也越大。( ) (2)运动电荷在磁场中一定受洛伦兹力。( ) (3)同一电荷,以相同大小的速度进入磁场,速度方向不同时,洛伦兹力的大小也可能相同。( ) 正误辨析 × × √ 知识点三 电子束的磁偏转 「探究新知」 1.电视机显像管的构造:由电子枪、 和荧光屏三部分组成。如图所示。 偏转线圈 2.显像管的原理 (1)电子枪发射 。 (2)电子束在磁场中 。 (3)荧光屏被电子束撞击时发光。 3.扫描:在偏转区的水平方向和竖直方向都有偏转磁场,其方向、强弱都在 ,因此电子束打在荧光屏上的光点不断移动。电子束从最上一行到最下一行扫描一遍叫作一场,电视机中的显像管每秒要进行 场扫描。 高速电子 偏转 不断变化 50 突破·关键能力 要点一 洛伦兹力的方向 仔细观察下列各图,认真参与探究活动。 「情境探究」 探究1:我们知道,带电粒子的定向移动形成了电流。那么,磁场对运动电荷有作用力吗 【答案】 带电粒子的定向移动形成了电流,所以磁场对运动电荷有作用力。 探究2:如图所示,抽成真空的玻璃管左、右两个电极分别连接到高压电源两极时,阴极会发射电子,电子在电场的加速下飞向阳极,荧光板可显示出电子的径迹。对比甲、乙两图实验结果,可得出什么结论 【答案】 电子束的径迹在磁场的作用下发生了弯曲,说明电子束受到磁场力的作用。 探究3:运动电荷在磁场中受到的力称为洛伦兹力,这种力与安培力有什么关系 【答案】 通电导线在磁场中受到的安培力,实际是洛伦兹力的宏观表现。 探究4:根据探究3的结论,试总结判断洛伦兹力方向的方法,并用图乙实验结果检验。 【答案】 可用左手定则判定洛伦兹力的方向,不同的是四指指向正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向。由题图乙实验结果可知,此判定方法正确。 1.对洛伦兹力的理解 运动电荷在磁场中所受的力称为洛伦兹力。通电导线在磁场中所受的安培力,实际是洛伦兹力的宏观表现。 2.洛伦兹力的方向 (1)洛伦兹力的方向可以依照左手定则判定,具体步骤如下。 ①准备动作:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内。 「要点归纳」 ②判断要点:让磁感线从掌心垂直进入,并使四指指向正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向,这时拇指所指方向就是正电荷或负电荷所受洛伦兹力的方向。 (2)方向特点:F⊥B,F⊥v,即F垂直于B和v决 ... ...
