《高二物理人教选修31课件运动电荷在磁场中受到的力1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高二物理人教选修31课件运动电荷在磁场中受到的力1（44页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、5运动电荷在磁场中受到的力,5运动电荷在磁场中受到的力,5运动电荷在磁场中受到的力 教学目标,教学目标,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导过程 3掌握垂直进入磁场方向的带电粒子所受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,5运动电荷在磁场中受到的力 重点难点,重点 (1)利用左手定则会判断洛伦兹力的方向 (2)掌握垂直磁场方向进入磁场的带电粒子受到的洛伦兹力大小的计算 难点 (1)洛伦兹力对带电粒子不做功 (2)洛伦兹力方向的判断,重点难点,本节教材的重点是洛伦兹力的大小、方向
2、和产生条件，其中公式fqvBsin 的推导和应用是个难点，由于洛伦兹力是属于微观的力学范畴，抽象是突出的特点，因此充分借助实验和已有的知识来搭桥铺路是十分重要的一环本课时采用实验为先导的教学方法，目的是化抽象为具体，使学生对洛伦兹力产生鲜明的间接感性认识，从而激发学生的学习兴趣在解决重点知识上采用实验、诱导、点拨、思考、讲解、自推等方法充分调动学生思维积极性，提高教学效果对于难点的处理采取由事实出发进行猜想推理推论实验的过程实际上是由实验验证推论，推论证明推理进而证实猜想,教学建议,5运动电荷在磁场中受到的力 教学建议,5运动电荷在磁场中受到的力 新课导入,导入一 引入新课 复习引入 前面我们
3、学习了磁场对电流的作用力，下面思考两个问题： 1如何判定安培力的方向(让学生上黑板做) 若已知图中：B4.0102 T，导线长L10 cm，I1 A求导线所受的安培力大小,新课导入,学生解答 解：FBIL4102 T1 A0.1 m4103 N 答：导线受的安培力大小为4103 N.,5运动电荷在磁场中受到的力 新课导入,2什么是电流？ 学生答电荷的定向移动形成电流 教师讲述磁场对电流有力的作用，电流是由电荷的定向移动形成的，我们会想到：这个力可能是作用在运动电荷上的，而安培力是作用在运动电荷上的力的宏观表现 演示实验观察磁场阴极射线在磁场中的偏转(95页图3.51)：实验课件,5运动电荷在磁
4、场中受到的力 新课导入,教师说明电子射线管的原理： 说明阴极射线是灯丝加热放出电子，电子在加速电场的作用下高速运动而形成的电子流，轰击到长条形的荧光屏上激发出荧光，可以显示电子束的运动轨迹，磁铁是用来在阴极射线周围产生磁场的，还应明确磁场的方向 实验结果在没有外磁场时，电子束沿直线运动，蹄形磁铁靠近电子射线管，发现电子束运动轨迹发生了弯曲学生用左手定则判断电子束的弯曲方向 学生分析得出结论磁场对运动电荷有作用引出新课,5运动电荷在磁场中受到的力 新课导入,导入二 引入新课 如图所示，AB导体杆的两端分别用细线悬挂于O1、O2两点，AB导体杆处于竖直向下的匀强磁场中提问：当开关闭合时，原本处于静
5、止状态的导体杆状态将如何？通电直导线在垂直于自身的匀强磁场中会受到安培力的作用依据左手定则，AB导体杆受到一个垂直黑板向里的安培力，因此AB导体杆将向黑板里的方向运动,5运动电荷在磁场中受到的力 新课导入,5运动电荷在磁场中受到的力 新课导入,那么，安培力产生的本质原因是什么呢？开关的闭合与断开关系到导体杆是否受到安培力开关的闭合与断开到底有什么本质上的不同？ 开关闭合后，AB中有定向移动的电荷，此时AB导体杆受到安培力开关断开后，AB中没有定向移动的电荷，AB导体杆不受安培力.,5运动电荷在磁场中受到的力 新课导入,5运动电荷在磁场中受到的力 知识必备,知识必备,知识点一洛伦兹力的方向 1运
6、动电荷在磁场中所受的力，叫作洛伦兹力 2洛伦兹力的方向：使用左手定则判定 判定方法：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；让磁感线从掌心进入，并使四指指向_的方向，这时拇指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负电荷所受洛伦兹力的方向与正电荷所受洛伦兹力的方向相反,正电荷运动,5运动电荷在磁场中受到的力 知识必备,知识点二洛伦兹力的大小 设磁场的方向与电荷运动的方向垂直，则洛伦兹力公式为FqvB. 当v0，即电荷与磁场无相对运动时，F0，这表明了一个重要结论：磁场只对相对于磁场运动的电荷有作用力，而对相对于磁场静止的电荷没有作用力,5运动电荷在磁场中受到
7、的力 知识必备,知识点三电视显像管的工作原理 1显像管的工作原理：电视机显像管应用了电子束磁偏转的道理 2整个屏幕发光的原因：显像管中的电子枪打出的电子撞击到_在偏转区的水平方向和竖直方向都加有偏转磁场，其方向、强弱都周期性变化，使得电子束打在荧光屏上的光点按照一定规律不断_，我们感到整个荧光屏都在发光,荧光屏,移动,5运动电荷在磁场中受到的力 学习互动,考点一洛伦兹力的方向 想一想 磁场对电流有力的作用，而电流是由运动电荷的定向移动产生的那么，这个力是不是作用在运动电荷上的呢？磁场对运动电荷是否有力的作用呢？若有力的作用，其方向怎么判定呢？,学习互动,要点总结 由于电流方向规定为正电荷定向移
8、动的方向，所以用左手定则判断洛伦兹力方向时，四指应该指向正电荷运动的方向磁场的方向可以和电荷的运动方向不垂直，但洛伦兹力一定既垂直于电荷的运动方向，又垂直于磁感应强度方向，即垂直于速度方向和磁感应强度方向所构成的平面,5运动电荷在磁场中受到的力 学习互动,例1 (多选)如图351所示，一阴极射线管左侧不断有电子射出，若在管的正下方放一通电直导线AB时，发现射线的运动轨迹向下弯曲，则() A导线中的电流方向为从A到B B导线中的电流方向为从B到A C要使电子束的径迹向上弯曲， 可以通过改变AB中的电流方向来实现 D电子束的运动轨迹与AB中的电流方向无关,5运动电荷在磁场中受到的力 学习互动,BC
9、解析 电子在通电直导线产生的磁场中运动，无论直导线中的电流方向如何，电子的运动方向都和磁感应强度的方向垂直根据左手定则，由于是负电荷，四指应指向左方，根据电子的偏转方向可以确定磁感应强度的方向为垂直纸面向里根据安培定则，导线中的电流方向为从B到A.如果导线中的电流方向相反，则其产生的磁场方向也相反，会影响到电子的偏转方向，故选项B、C正确,5运动电荷在磁场中受到的力 学习互动,例2 如图352所示，电子枪射出的电子束进入示波管，在示波管正下方有竖直放置的通电环形导线，则示波管中的电子束将() A向上偏转 B向下偏转 C向纸外偏转 D向纸里偏转,5运动电荷在磁场中受到的力 学习互动,A解析 环形
10、导线在示波管处产生的磁场方向为垂直纸面向外，由左手定则可判断，电子受到的洛伦兹力向上，故选项A正确,5运动电荷在磁场中受到的力 学习互动,5运动电荷在磁场中受到的力 学习互动,考点二洛伦兹力及其特点 想一想 运动电荷所受的洛伦兹力与速度有何关系？它是否能改变电荷的速度呢？,要点总结 1洛伦兹力的方向既垂直于磁场的方向又垂直于速度的方向，即垂直于磁场方向和速度方向构成的平面 2洛伦兹力对电荷不做功，只改变速度的方向，不改变速度的大小,5运动电荷在磁场中受到的力 学习互动,例3 (多选)如图353所示，用细线吊一个质量为m的带电绝缘小球，小球处于匀强磁场中，空气阻力不计小球分别从A点和B点向最低点
11、O运动，当小球两次经过O点时() A小球的动能相同 B细线所受的拉力相同 C小球所受的洛伦兹力相同 D小球的向心加速度大小相同,5运动电荷在磁场中受到的力 学习互动,5运动电荷在磁场中受到的力 学习互动,5运动电荷在磁场中受到的力 学习互动,考点三洛伦兹力的计算 想一想 安培力是洛伦兹力的宏观体现，能否从安培力入手，推导洛伦兹力的计算公式？,5运动电荷在磁场中受到的力 学习互动,例4 如图355所示，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向外，质量为m、带电荷量为q的小球在倾角为的光滑斜面上由静止开始下滑若带电小球下滑后某个时刻对斜面的压力恰好为零，问： (1)小球的带电性质如何？ (2)此时
12、小球下滑的速度和位移分别为多大？,5运动电荷在磁场中受到的力 学习互动,5运动电荷在磁场中受到的力 学习互动,5运动电荷在磁场中受到的力 备用习题,1如图所示为电视机显像管偏转线圈的示意图，当线圈通以图示的直流电时，形成的磁场如图所示，一束沿着管颈轴线射向纸内的电子将() A向上偏转 B向下偏转 C向左偏转 D向右偏转,备用习题,5运动电荷在磁场中受到的力 备用习题,解析 D电子相对于磁场的运动方向是垂直于纸面向里，根据左手定则可判定选项D正确,5运动电荷在磁场中受到的力 备用习题,5运动电荷在磁场中受到的力 备用习题,5运动电荷在磁场中受到的力 备用习题,5运动电荷在磁场中受到的力 备用习题
13、,5运动电荷在磁场中受到的力 备用习题,5运动电荷在磁场中受到的力 备用习题,5运动电荷在磁场中受到的力 备用习题,5在垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个固定在水平地面上的光滑半圆槽，一个带电荷量为q、质量为m的小球在如图所示位置从静止滚下，小球滚到槽底时对槽底的压力大小等于mg，求圆槽轨道的半径R.,5运动电荷在磁场中受到的力 备用习题,5运动电荷在磁场中受到的力 自我检测,1(洛伦兹力做功情况)(多选)下列有关带电粒子(不计重力)运动的说法中正确的是() A沿着电场线方向飞入匀强电场，动能一定变化 B沿着磁感线方向飞入匀强磁场，动能一定变化 C垂直于电场线方向飞入匀强电场，
14、动能一定变化 D垂直于磁感线方向飞入匀强磁场，动能一定不变,自我检测,5运动电荷在磁场中受到的力 自我检测,ACD解析 带电粒子沿电场线运动，静电力做功，粒子动能发生变化带电粒子垂直于电场线进入匀强电场，做类平抛运动，静电力做功，粒子动能一定变化带电粒子在磁场中运动，洛伦兹力不做功，动能不变综上可知，选项A、C、D正确,5运动电荷在磁场中受到的力 自我检测,2(左手定则应用)在武汉市某中学操场的上空中停着一个热气球，从它底部脱落一个塑料小部件，下落过程中由于和空气摩擦而带负电，如果没有风，那么它的着地点会落在气球正下方地面位置的() A东侧 B西侧 C南侧 D北侧,5运动电荷在磁场中受到的力
15、自我检测,B解析 小部件带负电，下落过程受洛伦兹力作用，由左手定则，洛伦兹力向西，它的着地点会落在气球正下方地面位置的西侧，则B正确,5运动电荷在磁场中受到的力 自我检测,3(带电体在磁场中运动与受力问题)如图356所示，质量为m的带电小物块在绝缘粗糙的水平面上以初速度v0开始运动已知在水平面上方的空间内存在方向垂直纸面向里的水平匀强磁场，则以下关于小物块的受力及运动的分析中，正确的是() A若物块带正电，一定受两个力， 做匀速直线运动 B若物块带负电，一定受两个力， 做匀速直线运动 C若物块带正电，一定受四个力， 做减速直线运动 D若物块带负电，一定受四个力， 做减速直线运动,5运动电荷在磁场中受到的力 自我检测,
