物理選修3-1·人教版新課標(biāo)導(dǎo)學(xué)第三章磁

場(chǎng)5運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的力※通過(guò)實(shí)驗(yàn)，觀察陰極射線在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)，認(rèn)識(shí)洛倫茲力?！鶗?huì)判斷洛倫茲力的方向，會(huì)計(jì)算洛倫茲力的大小?！私怆娮邮拇牌D(zhuǎn)原理以及在科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用。電視機(jī)顯像管中的電子只是細(xì)細(xì)的一束，為什么能使整個(gè)屏幕發(fā)光？從宇宙深處射來(lái)的帶電粒子，為什么不能直射地球？為什么只在地球兩極形成絢麗多彩的極光？……解開這些問(wèn)題的鑰匙就是本節(jié)學(xué)習(xí)的磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用規(guī)律。

1知識(shí)自主梳理2重點(diǎn)難點(diǎn)突破3考點(diǎn)題型設(shè)計(jì)4易錯(cuò)案例剖析5課堂知識(shí)結(jié)構(gòu)6隨堂鞏固提升7課時(shí)作業(yè)知識(shí)自主梳理1．洛倫茲力____________在磁場(chǎng)中所受的力。2．洛倫茲力和安培力的關(guān)系通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的安培力，實(shí)際上是在導(dǎo)線中_________________所受到的洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。洛倫茲力的方向和大小知識(shí)點(diǎn)1運(yùn)動(dòng)電荷

定向運(yùn)動(dòng)的電荷

3．洛倫茲力的方向(1)左手定則：伸開左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)，讓__________從掌心進(jìn)入，并使四指指向__________運(yùn)動(dòng)的方向，這時(shí)拇指所指的方向就是運(yùn)動(dòng)的正電荷在磁場(chǎng)中所受__________的方向。負(fù)電荷受力的方向與正電荷受力的方向________。(2)洛倫茲力方向特點(diǎn)：F⊥B，F(xiàn)⊥v，即F垂直于__________所決定的平面。磁感線

正電荷

洛倫茲力

相反

B和v

4．洛倫茲力的大小當(dāng)速度方向和磁感應(yīng)強(qiáng)度方向分別滿足以下幾種情況時(shí)，洛倫茲力的大小分別是(1)當(dāng)v與B成θ角時(shí)：F＝__________(2)當(dāng)v⊥B時(shí)：F＝__________(3)當(dāng)v∥B時(shí)，F(xiàn)＝__________qvBsinθ

qvB

0

1．構(gòu)造如圖所示，由電子槍、__________和熒光屏組成。2．原理(1)電子槍__________。(2)電子束在磁場(chǎng)中________。(3)熒光屏被電子束撞擊發(fā)光。知識(shí)點(diǎn)2電視顯像管的工作原理偏轉(zhuǎn)線圈

發(fā)射電子

偏轉(zhuǎn)

3．掃描在偏轉(zhuǎn)區(qū)的水平方向和豎直方向都有偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，其方向、強(qiáng)弱都在__________，使得電子束打在熒光屏上的光點(diǎn)從上向下、從左向右不斷移動(dòng)。4．偏轉(zhuǎn)線圈使電子束偏轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)是由__________產(chǎn)生的。不斷變化

兩對(duì)線圈

重點(diǎn)難點(diǎn)突破1．決定洛倫茲力方向的三個(gè)因素電荷的電性(正、負(fù))，速度方向、磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向。當(dāng)電性一定時(shí)，其他兩個(gè)因素決定洛倫茲力的方向，如果只讓一個(gè)因素相反，則洛倫茲力方向必定相反；如果同時(shí)讓兩個(gè)因素相反，則洛倫茲力方向?qū)⒉蛔儭?．F、B、v三者方向間的關(guān)系電荷運(yùn)動(dòng)方向和磁場(chǎng)方向間沒(méi)有因果關(guān)系，兩者關(guān)系是不確定的。電荷運(yùn)動(dòng)方向和磁場(chǎng)方向確定洛倫茲力方向，F(xiàn)⊥B，F(xiàn)⊥v，即F垂直于B和v所決定的平面。一、洛倫茲力的方向3．洛倫茲力的特點(diǎn)洛倫茲力的方向隨電荷運(yùn)動(dòng)方向的變化而變化。但無(wú)論怎樣變化，洛倫茲力都與運(yùn)動(dòng)方向垂直，故洛倫茲力永不做功，它只改變電荷運(yùn)動(dòng)方向，不改變電荷速度大小。[特別提醒]應(yīng)用左手定則時(shí)，當(dāng)v與B不垂直時(shí)，洛倫茲力仍垂直于v、B決定的平面，但磁感線不一定要垂直穿過(guò)掌心，磁感線方向一定與大拇指垂直，不一定與四指垂直。解析：因?yàn)榈厍蛑車嬖谥艌?chǎng)，宇宙空間的帶電粒子在經(jīng)過(guò)地球磁場(chǎng)時(shí)，由于受到洛倫茲力的作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故不能直射向地球。二、洛倫茲力和安培力的區(qū)別與聯(lián)系[特別提醒]盡管安培力是自由電荷定向移動(dòng)時(shí)受到的洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，但也不能簡(jiǎn)單地認(rèn)為安培力就等于所有定向移動(dòng)電荷所受洛倫茲力的和，一般只有當(dāng)導(dǎo)體靜止時(shí)才能這樣認(rèn)為。區(qū)別聯(lián)系①洛倫茲力是指單個(gè)運(yùn)動(dòng)的帶電粒子所受到的磁場(chǎng)力，而安培力是指通電導(dǎo)線(即大量帶電粒子)所受到的磁場(chǎng)力②洛倫茲力永不做功，而安培力可以做功①安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，洛倫茲力是安培力的微觀解釋②大小關(guān)系：F安＝NF洛(N是導(dǎo)體中定向運(yùn)動(dòng)的電荷數(shù))③方向關(guān)系：洛倫茲力與安培力的方向，均可用左手定則進(jìn)行判斷三、洛倫茲力與電場(chǎng)力的比較內(nèi)容洛倫茲力靜電力性質(zhì)磁場(chǎng)對(duì)在其中運(yùn)動(dòng)的電荷的作用力電場(chǎng)對(duì)放入其中的電荷的作用力產(chǎn)生條件v≠0且v不與B平行電場(chǎng)中的電荷一定受到電場(chǎng)力的作用大小F＝qvB(v⊥B)F＝qE力的方向與場(chǎng)的方向的關(guān)系一定是F⊥B，F(xiàn)⊥v正電荷所受力的方向與電場(chǎng)方向相同，負(fù)電荷所受力的方向與電場(chǎng)方向相反做功情況任何情況下都不做功可能做正功、負(fù)功，也可能不做功力F為零時(shí)，場(chǎng)的情況F為零，B不一定為零F為零，E一定為零作用效果只改變電荷運(yùn)動(dòng)速度的方向，不改變速度的大小既可以改變電荷運(yùn)動(dòng)速度的大小，也可以改變電荷運(yùn)動(dòng)速度的方向1．復(fù)合場(chǎng)：一般是指電場(chǎng)、磁場(chǎng)和重力場(chǎng)并存，或其中兩種場(chǎng)并存，或分區(qū)域存在。2．帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的分析方法和思路(1)正確進(jìn)行受力分析，除重力、彈力、摩擦力外要特別注意電場(chǎng)力和洛倫茲力的分析。(2)確定帶電粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，注意運(yùn)動(dòng)情況和受力情況的結(jié)合。四、帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(3)電荷在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)一般有兩種情況——直線運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)。①電荷在電場(chǎng)力、重力和洛倫茲力共同作用下做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，一定是做勻速直線運(yùn)動(dòng)。②電荷在上述復(fù)合場(chǎng)中如果做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，只能是除洛倫茲力以外的所有恒力的合力為零才能實(shí)現(xiàn)。[特別提醒](1)電子、質(zhì)子、α粒子等一般不計(jì)重力，帶電小球、塵埃、液滴等帶電顆粒一般要考慮重力的作用。(2)注意重力、電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)，洛倫茲力始終和運(yùn)動(dòng)方向垂直，永不做功的特點(diǎn)。解析：由于電視機(jī)的顯像管是利用磁場(chǎng)對(duì)電子束偏轉(zhuǎn)原理工作的，如果將磁鐵靠近熒光屏，會(huì)影響電子束的偏轉(zhuǎn)方向，進(jìn)而使得圖像變形或變色。2．磁流體發(fā)電機(jī)(1)磁流體發(fā)電是一項(xiàng)新興技術(shù)，它可以把內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能。(2)根據(jù)左手定則，如圖中的B板是發(fā)電機(jī)正極。(3)磁流體發(fā)電機(jī)兩極板間的距離為d，等粒子體速度為v，磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則兩極板間能達(dá)到的最大電勢(shì)差U＝Bdv。0.63

考點(diǎn)題型設(shè)計(jì)題型1洛倫茲力的大小和方向點(diǎn)評(píng)：在計(jì)算洛倫茲力的大小時(shí)，要注意v應(yīng)取與B垂直的分量。洛倫茲力的方向垂直于v與B所決定的平面。D

題型2帶電