(课件网) 完成一个小目标,需要一个大智慧! 学习目标 1.2 磁场对运动电荷的作用力 通过实验探究,感受磁场对运动电荷有力的作用. 知道什么是洛伦兹力,会判断此力的方向. 2.了解洛伦兹力公式的推导过程,会计算洛伦兹力的大小. 3.了解电视显像管的基本构造和工作原理. 复习回顾 2、判断下列图中安培力的方向: F F 方向: 安培力: 1、磁场对通电导线的作用力 θ为B和I 之间的夹角 大小: 左手定则 新课导入 磁场对通电导线(电流)有力的作用,而电流是电荷的定向运动形成的, 导体中的电流是由电荷的定向移动产生的: I=nqsv 电流是如何形成的? 【推理与猜想】磁场对运动电荷可能有力的作用。 磁场 运动电荷 作用 自读课本8页演示实验:《观察电子束在磁场中的偏转》,然后回答: 1、阴极射线管接通高压电源后,产生的光束实质上是什么? 2、在没有磁场时,观察到什么现象? 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,观察电子在磁场中的受力方向是否改变? 探究一:磁场对运动电荷力的作用———洛伦兹力 学习任务一:洛伦兹力方向 洛伦兹首先研究这个问题,因此把这种力叫洛伦兹力 ⑴不加磁场 ⑵加前后方向磁场 v v v 【实验现象】 ⑶前后磁场反向 F v F v 极光是怎样形成的 ? 实验总结 1.磁场对运动电荷有力的作用,该力称为洛伦兹力。 2.洛伦兹力的方向与磁场方向有关 F洛⊥B F洛⊥v F洛⊥v、B 平面 安培力 洛仑兹力 微观原因 宏观表现 左手定则:磁感线穿掌心,四指指向电流的方向,大拇指所指的方向就是安培力的方向。 判断安培力的方向 判断洛伦兹力的方向 正电荷定向移动的方向 左手定则: 负电荷所受洛伦兹力的方向与正电荷受力方向相反 3.F洛、B、v 三者方向关系遵循左手定则 正电荷运动方向 负电荷运动的反方向 垂直穿过手心 洛伦兹力 F 方向 四指 磁感线 大拇指 强调 B v F θ + 思考: 结论:B 与v 不一定相互垂直。 F洛⊥B 且 F洛⊥v,则B 与v 也一定相互垂直吗? 【例1】试判断下列图中各带电粒子所受洛伦兹力 的方向或带电粒子的电性或带电粒子的运动方向。 v F洛 F洛 速度有垂直纸面向里的分量 洛仑兹力垂直于纸面向外 v F洛=0 F洛=0 v B B B B B B v F洛 思路点拨: 明确磁场信息: 磁场方向 明确带电粒子信息: 电性、初速度方向。 学习任务评价一 【练习】将含有大量正、负带电粒子及不带电粒子的气体以一定速度垂直于磁场喷入匀强磁场中,它们在磁场中的运动径迹分成了如图所示的三束,其中②是直线。则 ( ) A. ①是带正电的粒子 B. ②是带正电的粒子 C. ③是带正电的粒子 D. ③是不带电的粒子 【解析】根据左手定则可知,①是带正电的粒子,A正确;②是不带电的粒子,B错误;根据左手定则可知,③是带负电的粒子,C、D错误。故选A。 A a b v v v v v v v v F安 F洛 a b I 安培力 洛伦兹力 F安=N·F洛 通电导体保持固定时: F=BIL 推导依据: I = nqSv N = nLS 思考:垂直磁场运动的电荷受到的洛伦兹力与哪些因素有关? 学习任务二:洛伦兹力大小 探究二:洛伦兹力大小 建模型:通电导线放到匀强磁场,磁感应强度为B,导线与磁场应强度垂直。设静止导线中定向运动的带电粒子的速度都是v,单位体积的粒子数为n。导体的横截面积为S,每个粒子的电荷量记为q, ⑴写出q与电流I的关系。 ⑵写出这段长为L的导线所受的安培力F安。 ⑶写出这段导线内的自由电荷数。 ⑷求出每个粒子所受的力,它等于洛伦兹力F洛。这时许多中间量,如n、v、S、I等都应不再出现。 (适用条件:速度方向与磁场方向垂直) ⑶当电荷v与磁场B的方向夹角为θ 时,电荷所受的洛伦兹力: 1.洛伦兹力大小公式 F=qvB ⑴当v⊥B 时 F=0 ⑵当 ... ...