高中物理 第3章 磁場(chǎng) 5 運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的力課件 新人教版選修3-1

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1、第三章,磁場(chǎng),5運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的力,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(kāi)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。,,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(kāi)左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌

2、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)：FB，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成角時(shí)：F__________ (2)當(dāng)vB時(shí)：F__________ (3)當(dāng)vB時(shí)，F(xiàn)__________,qvBsin,qvB,0,1構(gòu)造 如圖所

3、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

4、，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?2F、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

5、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。,三、洛倫茲力與電場(chǎng)力的比較,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

6、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)。 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)。 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、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

7、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UBdv。,,,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帶電物體在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),AC,,點(diǎn)評(píng)：本題是帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的綜合問(wèn)題，應(yīng)在分析物體受力的基礎(chǔ)上，弄清物理過(guò)程，根據(jù)隱含的臨界條件求解。,,AD,題型3洛倫茲力與現(xiàn)代科技,,答案：121kW,D,易錯(cuò)案例剖析,,AB,,課堂知識(shí)結(jié)構(gòu),隨堂鞏固提升,課 時(shí) 作 業(yè),