1、第三章 磁 場(chǎng),第 五 節(jié) 運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng) 中受到的力,1.知道什么是洛倫茲力，會(huì)判斷洛倫茲力的方向 2.知道洛倫茲力大小的推導(dǎo)過(guò)程 3.會(huì)利用本節(jié)課學(xué)的知識(shí)簡(jiǎn)單解釋電視顯像管的工作原理,學(xué)習(xí)目標(biāo),方向:,安培力:,1.通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的力,大小:,左手定則,復(fù)習(xí)鞏固,2.通電導(dǎo)線中的電流是怎樣形成的呢?它的微觀表達(dá)式是什么？（說(shuō)明式中各量意義）,電荷的定向移動(dòng)形成的,n單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù). q每個(gè)自由電荷的電荷. v自由電荷定向移動(dòng)的速率. S橫截面積.,復(fù)習(xí)鞏固,一、探究運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中是否受到力的作用？,現(xiàn)象：,極 光,猜想：,受力？ 不受力？,問(wèn)題探究,一、探究運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中

2、是否受到力的作用？,實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：,陰極射線管 原理：從陰極發(fā)射出來(lái)電子，在陰陽(yáng)兩極間的高壓作用下，使電子加速，形成電子束，轟擊到長(zhǎng)條形的熒光屏上激發(fā)出熒光，可以顯示電子束的運(yùn)動(dòng)軌跡。,結(jié)論：運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到力的作用,問(wèn)題探究,二、探究洛倫茲力的方向,猜 想：左手定則？右手定則？,理論分析：,實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：陰極射線管實(shí)驗(yàn),結(jié)論：左手定則,因,果,微觀原因,宏觀表現(xiàn),問(wèn)題:洛倫茲力的方向怎么判斷？,問(wèn)題探究,洛倫茲力的方向左手定則,1、伸開(kāi)左手，使大拇指和其余四指垂直且處于同一平面內(nèi)，把手放入磁場(chǎng)中，讓磁感線穿過(guò)手心，若四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向，那么大拇指所指的方向就是正電荷所受洛倫茲力的方向,2、

3、若四指指向負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方 向，那么大拇指所指的方向就是負(fù) 電荷所受洛倫茲力的方向,F,問(wèn)題探究,洛倫茲力的方向左手定則,問(wèn)題探究,B,B,思維提升：洛倫茲力的方向垂直于v和B組成的平面,甲,乙,例1.試判斷下圖中的帶電粒子剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受的洛倫茲力的方向,典例分析,垂直于紙面向外,垂直于紙面向外,丙,丁,（1）洛倫茲力方向與帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向有什么關(guān)系？ 洛倫茲力方向與帶電粒子運(yùn)動(dòng)方向垂直 （2）洛倫茲力帶電粒子運(yùn)動(dòng)的速度有什么影響？ 只改變粒子速度的方向，不改變粒子速度的大小 （3）洛倫茲力對(duì)帶電粒子做的功是多少？ 由于洛倫茲力方向始終與帶電粒子運(yùn)動(dòng)方向垂直，所以洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功,

4、思考與討論：,問(wèn)題探究,三、探究洛倫茲力的表達(dá)式：,設(shè)有一段長(zhǎng)為L(zhǎng)，橫截面積為S的直導(dǎo)線，單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n，每個(gè)自由電荷的電荷量為q，自由電荷定向移動(dòng)的速率為v。這段通電導(dǎo)線垂直磁場(chǎng)方向放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，求：,問(wèn)題探究,（1）電流強(qiáng)度I。 （2）通電導(dǎo)線所受的安培力。 （3）這段導(dǎo)線內(nèi)的自由電荷數(shù)。 （4）每個(gè)電荷所受的洛倫茲力。,問(wèn)題探究,2.若帶電粒子不垂直射入磁場(chǎng),1.洛倫茲力：F=qvB (v B）,問(wèn)題探究,B,v,F,2.大小關(guān)系：F安NF洛（N是導(dǎo)體中運(yùn)動(dòng)的電荷數(shù)）,3.方向關(guān)系：F安與F洛方向相同,4.F安與F洛本質(zhì)都是磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力,洛倫茲力與

5、安培力的有何關(guān)系？,1.安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，洛倫茲力是安培力微觀表現(xiàn)。,問(wèn)題探究,F洛=qvB =1.6010-1931060.10N =4.810-14N,例2.電子的速率v=3106m/s,垂直射入B=0.10T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,它受到的洛倫茲力是多大?,解析：因?yàn)関垂直B,所以所受洛倫茲力大小,問(wèn)題探究,思考：圖為地磁場(chǎng)的分布圖，地磁場(chǎng)對(duì)直射地球的宇宙射線的阻擋作用在赤道和兩極哪里強(qiáng)？,地磁場(chǎng)對(duì)直射地球的宇宙射線的阻擋作用在赤道附近最強(qiáng)，兩極地區(qū)最弱,思考：你能解釋為什么極光只在兩極出現(xiàn)嗎？,問(wèn)題探究,1、構(gòu)造:,電子槍(陰極) 偏轉(zhuǎn)線圈 熒光屏等,四、應(yīng)用：電視顯像管的工作原理,問(wèn)

6、題探究,（1）要使電子打在A點(diǎn),偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)該沿什么方向?,垂直紙面向外,（2）要是電子打在B點(diǎn),偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)該沿什么方向?,垂直紙面向里,（3）要是電子打從A點(diǎn)向B點(diǎn)逐漸移動(dòng),偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)該怎樣變化？,先垂直紙面向外并逐漸減小, 后垂直紙面向里并逐漸增大.,2、工作原理：,【思考與討論】,問(wèn)題探究,問(wèn)題探究,例3.如圖 ，沒(méi)有磁場(chǎng)時(shí)，顯像管內(nèi)電子束打在熒光屏正中的 O 點(diǎn)，加磁場(chǎng)后電子束打在熒光屏 O 點(diǎn)上方的 P點(diǎn)，則所加磁場(chǎng)的方向可能是( ）A垂直于紙面向內(nèi) B垂直于紙面向外 C平行于紙面向右 D平行于紙面向左,答案：B,典例分析,電子受到的洛倫茲力的方向向上,由左手定則，可判定磁場(chǎng)方向垂直于

7、紙面向外,1.如圖所示的是磁感應(yīng)強(qiáng)度B、正電荷速度v和磁場(chǎng)對(duì)電荷的作用力F三者方向的相互關(guān)系圖(其中B垂直于F與v決定的平面，B、F、v兩兩垂直)其中正確的是(),課堂練習(xí),D,2兩個(gè)帶電粒子以相同的速度垂直磁感線方向進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩粒子質(zhì)量之比為14，電量之比為12，則兩帶電粒子受洛倫茲力之比為() A21B11 C12D14 解析：帶電粒子的速度方向與磁感線方向垂直時(shí)，洛倫茲力FqvB.與電荷量成正比，與質(zhì)量無(wú)關(guān)，C項(xiàng)正確 答案：C,課堂練習(xí),3有關(guān)電荷受電場(chǎng)力和洛倫茲力的說(shuō)法中，正確的是() A電荷在磁場(chǎng)中一定受磁場(chǎng)力的作用 B電荷在電場(chǎng)中一定受電場(chǎng)力的作用 C電荷受電場(chǎng)力的方向與該處電場(chǎng)方向垂直 D電荷若受磁場(chǎng)力，則受力方向與該處磁場(chǎng)方向垂直,課堂練習(xí),答案：BD,電荷在電場(chǎng)中一定受電場(chǎng)力作用，在磁場(chǎng)中，只有電荷運(yùn)動(dòng)并且運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向不平行時(shí)才受磁場(chǎng)力作用,電荷受電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)方向相同或相反，電荷若受磁場(chǎng)力，則磁場(chǎng)力方向與磁場(chǎng)方向一定