《3.磁场对运动电荷的作用力》由会员分享，可在线阅读，更多相关《3.磁场对运动电荷的作用力（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、教科版高中物理选修1-1第二章第三节 N S显示电场线闭合开关1 1、安培力的定义：、安培力的定义： 磁场对通电导线的作用力磁场对通电导线的作用力 方向的判断：方向的判断：左手定则左手定则 大小的计算：大小的计算： F FILBILB回顾复习：回顾复习：磁场对通电导线（电流）有力的作用，而电流是电磁场对通电导线（电流）有力的作用，而电流是电磁场对通电导线（电流）有力的作用，而电流是电磁场对通电导线（电流）有力的作用，而电流是电荷的定向运动形成的，由此荷的定向运动形成的，由此荷的定向运动形成的，由此荷的定向运动形成的，由此你想到了什么你想到了什么？【猜想猜想】磁场可能对运动电荷有力的作用。磁场可
2、能对运动电荷有力的作用。导体中的电流是由电荷的导体中的电流是由电荷的定向移动定向移动产生的产生的2、电流是如何形成的？电流是如何形成的？思考与讨论：在这个实验当中观察到了什么现象？思考与讨论：在这个实验当中观察到了什么现象？根据这个现象能得出什么结论？根据这个现象能得出什么结论？演演示示：阴阴极极射射线线在在磁磁场场中中的的偏偏转转探究一探究一: :磁场是否对运动电荷也有作用力呢磁场是否对运动电荷也有作用力呢? ?实验现象：实验现象：实验结论：实验结论： 阴极射线管中的电子束在磁场中发生偏阴极射线管中的电子束在磁场中发生偏转，转，磁场对运动电荷确实存在作用力磁场对运动电荷确实存在作用力实验现象
3、实验现象实验现象实验现象：没有加磁场时，电子束直线前进；：没有加磁场时，电子束直线前进；：没有加磁场时，电子束直线前进；：没有加磁场时，电子束直线前进； 加了磁场后，电子束的运动径迹发生弯曲。加了磁场后，电子束的运动径迹发生弯曲。加了磁场后，电子束的运动径迹发生弯曲。加了磁场后，电子束的运动径迹发生弯曲。洛伦兹力洛伦兹力1.1.借助阴极射线管，我们看到的是借助阴极射线管，我们看到的是( )( )A A每个电子的运动轨迹每个电子的运动轨迹B B所有电子整体的运动轨迹所有电子整体的运动轨迹 C C看到的是真实的电子看到的是真实的电子D D看到的是错误的假象看到的是错误的假象【解析【解析】选选B B
4、. .电子很小，我们的肉眼不能直接看到，电子很小，我们的肉眼不能直接看到，C C错，阴错，阴极射线管同时发出大量的电子，也就是说，是一束电子，看到极射线管同时发出大量的电子，也就是说，是一束电子，看到的是整束电子的偏转情况，也就是轨迹，的是整束电子的偏转情况，也就是轨迹，A A、D D错，错，B B对对. .安培力是洛伦兹力的宏观表现，安培力是洛伦兹力的宏观表现，洛伦兹力是安培力的微观表现洛伦兹力是安培力的微观表现. .洛伦兹力洛伦兹力洛伦兹力洛伦兹力( ( ( (Lorentz forceLorentz forceLorentz forceLorentz force) ) ) )洛伦兹力与安
5、洛伦兹力与安洛伦兹力与安洛伦兹力与安培力的关系培力的关系培力的关系培力的关系1 1 1 1、定义定义定义定义：运动电荷运动电荷运动电荷运动电荷在磁场中受到的作用力在磁场中受到的作用力在磁场中受到的作用力在磁场中受到的作用力 洛伦兹是荷兰物理学家、数学家，1853年7月18日生于阿纳姆。他是首先提出：磁场对运动电荷有作用力，洛伦兹创立了经典电子论，1902年与其学生塞曼共同获得诺贝尔物理学奖。探究二探究二:我们用左手定则判定安培力的方向，我们用左手定则判定安培力的方向，能不能用类似的方法判定运动电荷（电子束）能不能用类似的方法判定运动电荷（电子束）的受力方向呢？的受力方向呢？洛伦兹力的方向洛伦兹
6、力的方向-左手定则左手定则vv伸开左手，磁感线垂直穿过手心，四指指向正电荷运动的方向拇指所指的方向就使正电荷所受洛伦兹力的方向。 四指指向负电荷运动的反方向，拇指所指的方向就是负电荷受洛伦兹力的方向。ff实验验证vvBvff垂直纸面向外垂直纸面向外 试判断下图中的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦试判断下图中的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向兹力的方向 1 1、可见：以相同速度进入同一磁场的正负电荷受到、可见：以相同速度进入同一磁场的正负电荷受到的洛伦兹力方向相反。的洛伦兹力方向相反。2 2、洛伦兹力、洛伦兹力f f的方向的方向 既垂直于磁场既垂直于磁场B B的方向的方向 又垂直于电荷运动
7、速度又垂直于电荷运动速度v v的方向的方向例题分析：例题分析：【典例【典例3 3】来自宇宙的质子流，以与地球表面垂直的方向射向赤来自宇宙的质子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些质子在进入地球周围的空间时，将道上空的某一点，则这些质子在进入地球周围的空间时，将( ( ) )A A竖直向下沿直线射向地面竖直向下沿直线射向地面B B相对于预定点稍向东偏转相对于预定点稍向东偏转C C相对于预定点稍向西偏转相对于预定点稍向西偏转D D相对于预定点稍向北偏转相对于预定点稍向北偏转 B Bv总结与归纳总结与归纳洛伦兹力、速度、磁感应强度，三者方向有何关系？ F洛v F洛BvBFvBF1.
8、1.试判断下列图中各带电粒子所受洛伦兹力的方向试判断下列图中各带电粒子所受洛伦兹力的方向. .带电粒带电粒子的电性或带电粒子的运动方向子的电性或带电粒子的运动方向. .vFvvF所受洛伦兹力所受洛伦兹力水平向右水平向右所受洛伦兹力垂所受洛伦兹力垂直于纸面向外直于纸面向外vF洛仑兹力的特点洛仑兹力的特点洛仑兹力的特点洛仑兹力的特点1 1 1 1、洛伦兹力的方向：左手定则、洛伦兹力的方向：左手定则、洛伦兹力的方向：左手定则、洛伦兹力的方向：左手定则F F洛洛B BF F洛洛vF F洛洛vB B平面平面2 2 2 2、洛伦兹力的效果：只改变运动电荷速度的方、洛伦兹力的效果：只改变运动电荷速度的方、洛
9、伦兹力的效果：只改变运动电荷速度的方、洛伦兹力的效果：只改变运动电荷速度的方向，不改变运动电荷速度的大小。向，不改变运动电荷速度的大小。向，不改变运动电荷速度的大小。向，不改变运动电荷速度的大小。重要结论：洛伦兹力永远不做功！重要结论：洛伦兹力永远不做功！应用：电视显像管的工作原理应用：电视显像管的工作原理应用：电视显像管的工作原理应用：电视显像管的工作原理 电视显像管应用了电视显像管应用了电子束在磁场中的偏电子束在磁场中的偏转转原理。电子束原理。电子束射向荧光屏就能发光，一束射向荧光屏就能发光，一束电子束只能使荧光屏上的一个点发光，电子束只能使荧光屏上的一个点发光，为什么能使得整个屏幕都发光
10、呢？为什么能使得整个屏幕都发光呢？2 2、要使电子打在、要使电子打在A A点点, ,偏转磁场应该偏转磁场应该沿什么方向沿什么方向? ?垂直纸面向外垂直纸面向外【思考与讨论【思考与讨论】1 1、要使电子打在、要使电子打在O O点点, ,偏转磁场应该沿什么方向偏转磁场应该沿什么方向? ?不加偏转磁场不加偏转磁场3 3、要使电子打在、要使电子打在B B点点, ,偏转磁场应该沿什么方向偏转磁场应该沿什么方向? ?垂直纸面向里垂直纸面向里4 4、要使电子从、要使电子从A A点向点向B B点逐渐移动点逐渐移动, ,偏转磁场应该怎样变化？偏转磁场应该怎样变化？先垂直纸面向外并逐渐减小先垂直纸面向外并逐渐减小
11、, ,后垂直纸面向里并逐渐增大后垂直纸面向里并逐渐增大。电视显像管中的扫描电视显像管中的扫描电视显像管中的扫描电视显像管中的扫描 在电视显像管的偏转区在电视显像管的偏转区在电视显像管的偏转区在电视显像管的偏转区中存在水平方向和竖直方向中存在水平方向和竖直方向中存在水平方向和竖直方向中存在水平方向和竖直方向强弱和方向都在不断变化的强弱和方向都在不断变化的强弱和方向都在不断变化的强弱和方向都在不断变化的偏转磁场，于是，电子枪发偏转磁场，于是，电子枪发偏转磁场，于是，电子枪发偏转磁场，于是，电子枪发出的电子束在荧光屏上的发出的电子束在荧光屏上的发出的电子束在荧光屏上的发出的电子束在荧光屏上的发光点不
12、断移动，对图像进行光点不断移动，对图像进行光点不断移动，对图像进行光点不断移动，对图像进行扫描，扫描的路线如图所示，扫描，扫描的路线如图所示，扫描，扫描的路线如图所示，扫描，扫描的路线如图所示，从从从从a a a a开始，逐行进行，直到开始，逐行进行，直到开始，逐行进行，直到开始，逐行进行，直到b b b b，且每秒要进行，且每秒要进行，且每秒要进行，且每秒要进行50505050场扫描，场扫描，场扫描，场扫描，结果，我们就感觉到荧光屏结果，我们就感觉到荧光屏结果，我们就感觉到荧光屏结果，我们就感觉到荧光屏上整个都发光了。上整个都发光了。上整个都发光了。上整个都发光了。 1 1、洛伦兹力：、洛伦
13、兹力：2 2、洛伦兹力的方向：、洛伦兹力的方向：3 3、特点：、特点：4 4、应用：、应用：磁场对运动电荷的作用力磁场对运动电荷的作用力安培力是洛伦兹力的宏观表现（合力安培力是洛伦兹力的宏观表现（合力安培力是洛伦兹力的宏观表现（合力安培力是洛伦兹力的宏观表现（合力）左手定则左手定则 F v F B洛伦兹力只改变速度的方向，不改变速度的洛伦兹力只改变速度的方向，不改变速度的大小，对运动电荷不做功大小，对运动电荷不做功 电视机显像管电视机显像管电视机显像管电视机显像管我们的收获我们的收获洛伦兹力洛伦兹力安培力安培力宏观表现宏观表现特点：对运动电荷不做功特点：对运动电荷不做功方向：遵从左手定则方向：遵从左手定则应用：显像管应用：显像管微观体现微观体现 作业：课本24页1、2、3、4. 要求：认真对待、规范书写 规定时间、独立完成
