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运动电荷在磁场中受到的力洛伦兹力
◆安培力是洛伦兹力的宏观表现
◆洛伦兹力是安培力的微观本质
二、探究洛伦兹力的方向
洛伦兹力的方向跟安培力的方向 可能一致,也可以用左手定则来
判断。
v
F洛
图1
F洛
v
图2
磁场垂直纸面向里
磁场垂直纸面向外
二、探究洛伦兹力的方向
二、洛伦兹力的方向
左手定则:伸开左手,使大拇指跟其余四个 手指垂直且处于同一平面内,把手放入磁场 中,让磁感线从掌心进入,四指指向运动电 荷形成的电流方向,那么大拇指所指的方向 就是运动电荷所受的洛伦兹力方向. (1)对于正电荷,四指指向电流方向即 指向正电荷的运动方向. (2)对于负电荷,四指指向电流方向即 指向负电荷运动的反方向.
FL 3 2 qvB
FL qvB
FL 1 2 qvB
垂直纸 面向内
FL=0
FL qvB
课堂练习二
2、电子以初速度v垂直进入磁感应强度为B的
匀强磁场中,则( BD )
A、磁场对电子的作用力始终不变.
B、磁场对电子的作用力始终不做功
C、电子的速度始终不变.
D、电子的动能始终不变
小结:
知识回顾 问题一 若导线的电流为I、磁感应强度为B, 导线长度L,判断下列图中安培力的方向,及 大小。
F安
I
知识回顾
问题二 电流是如何形成的?
导体中的电流是由电荷的定向移 动产生的
猜想:磁场是不是对运动电荷也有 力的作用?
?
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阴极射线管
狭缝 荧光屏
阴极
阳极 若在阴阳两极间加上一高电压,阴极中 的炽热的金属丝发射出的电子束,将在荧光屏 上激发出荧光。
1、通过猜想、验证、得出结论的方法,认知 了洛伦兹力的存在。 2、通过类比探究的科学方法明确了洛伦兹力 方向的判断法则----左手定则
F洛⊥B F洛⊥v F洛⊥v、B平面
3、运用宏观到微观递进的科学思想从理论上 解决了洛伦兹力大小的问题
v∥B,F洛=0;v⊥B,F洛=qvB
v与B成θ时,F洛=qvBsinθ
二、洛伦兹力的方向
3、洛伦兹力F的方向垂直于v和B组成的平面
重要结论:洛伦兹力永远不做功!
课堂练习一
试判断下图中的带电粒子受的洛伦兹力的方向 F B B v v F 1 B v 3 F垂直于 纸面向外 4 B v F垂直于 纸面向内 2
三、探究洛伦兹力的大小
导线长度为L, 横截面积为S 电荷的电荷量为q, 定向移动速率为v, 磁场磁感应强度为B 单位体积内含有的自由电荷数为n, (1)通电导线中电流的微观表达式? (2)通电导线所受的安培力? (3)这段导线内的自由电荷数? (4)每个电荷所受的洛伦兹力?
仔细观察实验注意以下现象
1、不加磁场时电子束是什么样子的?电流方向?
2、当磁铁S极靠近时电子束发生什么现象?
3、当磁铁N极靠近时电子束发生什么现象?
磁场垂直纸面向里
磁场垂直纸面向外
一、洛伦兹力:
由实验可以看出,磁场对运动的电荷有力 的作用。
荷兰物理学家洛伦兹 ,1895年描述了 磁场中运动电荷所受的力,现在称为洛 伦兹力。 F洛与F安的关系:
课堂目标
1.知识与技能 (1)知道什么是洛伦兹力。能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理过程。 理解应用洛伦兹 力的公式。 2.过程与方法 :通过观察,形成洛伦兹力的概念, 同时明确洛伦兹力与安培力的关系(微观与宏观) 3.情感态度与价值观: 引导学生进一步学会观察、 分析、推理,培养学生的科学思维和研究方法。体 会科学研究最基本的思维方法:“推理—假设—实 验验证”
v⊥B,F洛=qvB v与B成θ时,F洛=qvBsinθ
美丽的极光怎么产生的?
电视显像管的工作原理
显像管
电子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,但为什么整个 荧光屏发光呢?
课堂练习二
1、匀强磁场的磁感应强度均为B,带电粒子的速率 均为v,带电荷量均为q.试求带电粒子所受洛伦兹 力的大小,并指出方向.
课后作业
课本98页:问题与练习1、2
1、F洛=qvB (v⊥B)
三、探究洛伦兹力的大小
如果速度与磁感应强度平行,洛伦兹力大小是 多少?
2、v∥B,F洛=0
三、探究洛伦兹力的大小
如果速度与磁感应强度既不垂直也不平行,怎么求 洛伦兹力大小?
洛伦兹力的大小
V2
V1
3、F洛=qvBsinθ
三、洛伦兹力的大小: v∥B,F洛=0;
v⊥
v∥