1.2.磁场对运动电荷的作用力 课件（共20张ppt）
文档属性
| 名称 | 1.2.磁场对运动电荷的作用力 课件（共20张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 770.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-01 17:35:22 | ||
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文档简介
(共20张PPT)
1.2磁场对运动电荷的作用力
问题1、什么是安培力？如何判断安培力的方向？
问题2、怎样计算安培力的大小？
问题3、电流是怎样形成的？方向是怎么规定的？电流强度的微观表达式是什么？
知识回顾
磁场B对通电导线I的作用力称为安培力
左手定则：
B⊥掌心
四指——I
拇指——F
F=BIL
B⊥I时
B∥I时
F=BILSin θ
F=0
B与I夹θ角时
I＝nevS
电荷的定向移动形成电流
规定正电荷定向移动的方向为电流方向
导入学习
问题：极光形成的原因是什么？
由带电粒子组成的太阳风在
地球磁场的作用下发生偏转
问题：极光现象说明了什么？
说明带电粒子在磁场中受到力的作用
微视频1极光
第六章 磁场对电流和运动电荷的作用
历城五中 蔡 鑫
磁场对运动电荷的作用
学习活动一、洛伦兹力的存在与方向
微视频2阴极射线管
阳极
荧光屏
阴极
学习活动一、洛伦兹力的存在与方向
问题1、磁场对什么样的电荷会产生力的作用？这个力叫什么力？
问题2、电流在磁场中受到的力与运动电荷在磁场中受到的力这二者之间有什么内在联系？
磁场对运动电荷有力的作用
洛伦兹力
电流在磁场中所受的安培力，实际是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现。
请在文件夹中找
洛伦兹力动画
学习活动一、洛伦兹力的存在与方向
问题3、如何判断运动电荷在磁场中受到的力的方向？
左手定则：
B⊥掌心
四指——I
拇指——F
四指——正电荷运动方向v
拇指——f
【特别注意】若是运动的负电荷，如何判断受力方向？
f
+
v
学习活动一、洛伦兹力的存在与方向
根据左手定则，如果加一垂直于荧光板向里的磁场，电子束会向哪个方向偏转？
B
v
v
微视频3左手定则
v
f
f
v
学习活动一、洛伦兹力的存在与方向
【特别注意】若是运动的负电荷，如何判断受力方向？
学习活动一、洛伦兹力的存在与方向
问题3、如何判断运动电荷在磁场中受到的力的方向？
左手定则：
B⊥掌心
四指——正电荷运动方向v
拇指——f
【特别注意】若是运动的负电荷，如何判断受力方向？
四指——电荷运动方向v
（负电荷反向）
问题4、由左手定则判定：f洛 、B、v三者方向有什么关系？那么洛仑兹力能不能对运动电荷做功？
f⊥B
f⊥v
洛伦兹力不做功
不改变粒子动能
f
+
v
例1、画（写）出下图中电荷所受的洛伦兹力方向
垂直于纸面向外
f
f
学习活动一、洛伦兹力的存在与方向
问题8、设有一段长度为L的通电导线，横截面积为S，导线每单位体积中含有的自由电荷数为n，每个自由电荷的电量为q，定向移动的平均速率为v，将
这段导线垂直于磁场方向放入磁感应强度为B的磁场中.
（1）这段导线中电流I的微观表达式是 ；
（2）这段导体所受的安培力为 ；
（3）这段导体中含有多少自由电荷数 ；
（4）每个自由电荷所受的洛伦兹力大小为 。
I=nqSv
F=BIL=BL（nqSv）
N=n（SL）
f=F/N=qvB
学习活动二、洛伦兹力的大小
学习活动二、洛伦兹力的大小
总结：磁场对电荷的作用力：
对静止电荷，f洛= 。
对运动电荷，当B∥v时，f洛= 。
当B⊥v时，f洛= 。
0
0
qvB
例2、下列说法中正确的是（ ）
A、运动电荷在磁感强度不为零的地方，一定受到洛伦兹力的作用
B、运动电荷在某处不受洛伦兹力的作用，则该处的磁感强度一定为零
C、洛伦兹力既不能改变带电粒子的动能，也不能改变带电粒子的速度
D、洛伦兹力对带电粒子不做功
D
学习活动二、洛伦兹力的大小
例3、在下图所示的各图中，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。 试求出图中带电粒子所受洛伦兹力的大小，并标出洛伦兹力的方向．
f=qvB
f=0
f=qvB
学习活动二、洛伦兹力的大小
v0
a
b
c
o
原理：如图所示，由所受重力可忽略不计，运动方向相同而速率不同的正粒子组成的粒子束射入相互正交的匀强电场和匀强磁场所组成的区域中，已知电场强度大小为E ,方向向下，磁场的磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里。若某粒子带正电，回答以下问题：
问题1：该粒子所受的洛伦兹力的方向及大小如何？
问题2：该粒子所受的电场力的方向及大小如何？
问题3：若粒子运动轨迹不发生偏转，必须满足平衡条件是什么？速度有什么要求？
学习活动三、生活应用——速度选择器
v0
a
b
c
o
讨论：
当v ＜v0时， 向下偏转
当v ＞v0时，向上偏转
学习活动三、生活应用——速度选择器
Ⅰ
+
Ⅱ
―
例4、 方向如图所示的匀强电场（场强为E）和匀强磁场（磁感应强度为B）共存的场区，一电子沿垂值电场线和磁场线方向的速度v0射入场区，则（ ）
A．若v0＞E/B，电子沿轨迹Ⅰ运动
B．若v0＞E/B，电子沿轨迹Ⅱ运动
C．若v0＜E/B，电子沿轨迹Ⅰ运动
D．若v0＜E/B，电子沿轨迹Ⅱ运动
BC
学习活动三、生活应用——速度选择器
洛伦兹力
磁场对运动电荷的作用力
大小
当v∥B 时，
当v⊥B 时，
洛伦兹力不做功，不改变粒子动能
f = 0
f = qvB
f =qvB
方向：
f
左手定则
v
第六章 磁场对电流和运动电荷的作用
历城五中 蔡 鑫
谢谢指导
1.2磁场对运动电荷的作用力
问题1、什么是安培力？如何判断安培力的方向？
问题2、怎样计算安培力的大小？
问题3、电流是怎样形成的？方向是怎么规定的？电流强度的微观表达式是什么？
知识回顾
磁场B对通电导线I的作用力称为安培力
左手定则：
B⊥掌心
四指——I
拇指——F
F=BIL
B⊥I时
B∥I时
F=BILSin θ
F=0
B与I夹θ角时
I＝nevS
电荷的定向移动形成电流
规定正电荷定向移动的方向为电流方向
导入学习
问题：极光形成的原因是什么？
由带电粒子组成的太阳风在
地球磁场的作用下发生偏转
问题：极光现象说明了什么？
说明带电粒子在磁场中受到力的作用
微视频1极光
第六章 磁场对电流和运动电荷的作用
历城五中 蔡 鑫
磁场对运动电荷的作用
学习活动一、洛伦兹力的存在与方向
微视频2阴极射线管
阳极
荧光屏
阴极
学习活动一、洛伦兹力的存在与方向
问题1、磁场对什么样的电荷会产生力的作用？这个力叫什么力？
问题2、电流在磁场中受到的力与运动电荷在磁场中受到的力这二者之间有什么内在联系？
磁场对运动电荷有力的作用
洛伦兹力
电流在磁场中所受的安培力，实际是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现。
请在文件夹中找
洛伦兹力动画
学习活动一、洛伦兹力的存在与方向
问题3、如何判断运动电荷在磁场中受到的力的方向？
左手定则：
B⊥掌心
四指——I
拇指——F
四指——正电荷运动方向v
拇指——f
【特别注意】若是运动的负电荷，如何判断受力方向？
f
+
v
学习活动一、洛伦兹力的存在与方向
根据左手定则，如果加一垂直于荧光板向里的磁场，电子束会向哪个方向偏转？
B
v
v
微视频3左手定则
v
f
f
v
学习活动一、洛伦兹力的存在与方向
【特别注意】若是运动的负电荷，如何判断受力方向？
学习活动一、洛伦兹力的存在与方向
问题3、如何判断运动电荷在磁场中受到的力的方向？
左手定则：
B⊥掌心
四指——正电荷运动方向v
拇指——f
【特别注意】若是运动的负电荷，如何判断受力方向？
四指——电荷运动方向v
（负电荷反向）
问题4、由左手定则判定：f洛 、B、v三者方向有什么关系？那么洛仑兹力能不能对运动电荷做功？
f⊥B
f⊥v
洛伦兹力不做功
不改变粒子动能
f
+
v
例1、画（写）出下图中电荷所受的洛伦兹力方向
垂直于纸面向外
f
f
学习活动一、洛伦兹力的存在与方向
问题8、设有一段长度为L的通电导线，横截面积为S，导线每单位体积中含有的自由电荷数为n，每个自由电荷的电量为q，定向移动的平均速率为v，将
这段导线垂直于磁场方向放入磁感应强度为B的磁场中.
（1）这段导线中电流I的微观表达式是 ；
（2）这段导体所受的安培力为 ；
（3）这段导体中含有多少自由电荷数 ；
（4）每个自由电荷所受的洛伦兹力大小为 。
I=nqSv
F=BIL=BL（nqSv）
N=n（SL）
f=F/N=qvB
学习活动二、洛伦兹力的大小
学习活动二、洛伦兹力的大小
总结：磁场对电荷的作用力：
对静止电荷，f洛= 。
对运动电荷，当B∥v时，f洛= 。
当B⊥v时，f洛= 。
0
0
qvB
例2、下列说法中正确的是（ ）
A、运动电荷在磁感强度不为零的地方，一定受到洛伦兹力的作用
B、运动电荷在某处不受洛伦兹力的作用，则该处的磁感强度一定为零
C、洛伦兹力既不能改变带电粒子的动能，也不能改变带电粒子的速度
D、洛伦兹力对带电粒子不做功
D
学习活动二、洛伦兹力的大小
例3、在下图所示的各图中，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。 试求出图中带电粒子所受洛伦兹力的大小，并标出洛伦兹力的方向．
f=qvB
f=0
f=qvB
学习活动二、洛伦兹力的大小
v0
a
b
c
o
原理：如图所示，由所受重力可忽略不计，运动方向相同而速率不同的正粒子组成的粒子束射入相互正交的匀强电场和匀强磁场所组成的区域中，已知电场强度大小为E ,方向向下，磁场的磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里。若某粒子带正电，回答以下问题：
问题1：该粒子所受的洛伦兹力的方向及大小如何？
问题2：该粒子所受的电场力的方向及大小如何？
问题3：若粒子运动轨迹不发生偏转，必须满足平衡条件是什么？速度有什么要求？
学习活动三、生活应用——速度选择器
v0
a
b
c
o
讨论：
当v ＜v0时， 向下偏转
当v ＞v0时，向上偏转
学习活动三、生活应用——速度选择器
Ⅰ
+
Ⅱ
―
例4、 方向如图所示的匀强电场（场强为E）和匀强磁场（磁感应强度为B）共存的场区，一电子沿垂值电场线和磁场线方向的速度v0射入场区，则（ ）
A．若v0＞E/B，电子沿轨迹Ⅰ运动
B．若v0＞E/B，电子沿轨迹Ⅱ运动
C．若v0＜E/B，电子沿轨迹Ⅰ运动
D．若v0＜E/B，电子沿轨迹Ⅱ运动
BC
学习活动三、生活应用——速度选择器
洛伦兹力
磁场对运动电荷的作用力
大小
当v∥B 时，
当v⊥B 时，
洛伦兹力不做功，不改变粒子动能
f = 0
f = qvB
f =qvB
方向：
f
左手定则
v
第六章 磁场对电流和运动电荷的作用
历城五中 蔡 鑫
谢谢指导