[中学联盟]广东省德庆县莫村中学高中物理选修1-1课件:第一章+电场+磁场(6份)

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名称 [中学联盟]广东省德庆县莫村中学高中物理选修1-1课件:第一章+电场+磁场(6份)
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科目 物理
更新时间 2015-04-05 20:20:08

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课件16张PPT。电与磁 这一章我们将学习电和磁的一些基本知识,初步了解电磁技术对人类社会的影响,体验科学家勇于探索、勇于创新的科学精神.?
本章首先从“有趣的静电现象”谈起,介绍了静电现象及其应用,学习了点电荷间的相互作用规律——库仑定律,明确了电荷间的相互作用是通过电场发生的,并学习了描述电场的方法——场强及电场线.?
其次从常见的磁现象开始认识磁场,用磁感线、磁感应强度描述磁场并认识了匀强磁场、磁通量.?
最后通过奥斯特实验进一步探究了电和磁的联系,学习了安培力及与安培力方向有关的规律——左手定则,研究了与安培力大小有关的规律,并初步探究了洛伦兹力,初步了解了电磁技术在社会生活及生产中的应用.?
学习本章采取的方法是:?
1.磁场和电场都是电磁学的核心内容.对于磁场和电场可用类比的方法进行学习,如:磁感线与电场线类比,安培力与电场力类比,磁感应强度与电场强度类比等,有意识地、恰当地应用类比这一方法,不但有益于接受知识,而且有益于发展思维能力.?
2.认真做好实验,注意观察现象,并善于总结.第一节 有趣的静电现象 飞机要用导电橡胶做轮胎,油罐车后要连一条拖地的铁链,地毯中要夹一些细小的金属丝,印刷厂要保持适当的湿度,以上这些措施的目的是什么??情景切入解答:车上的静电可以通过铁链流入大地,防止燃料与油罐摩擦而带静电,静电积累到一定程度会产生电火花,引起爆炸.
印刷厂里,纸页之间由于摩擦产生的静电会使纸页粘在一起,难于分开,给印刷带来困难,潮湿的空气可以使电荷散失,因而印刷厂内空气要保持一定的湿度.一、基本概念?
1.电荷?
正、负电荷的规定:用丝绸摩擦过的玻璃棒带?______?电荷;用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带______电荷.?
2.静电的产生有______、______、______三种方法.?
二、基本规律?
电荷守恒定律:电荷既不能被______,也不能被______,它们只能从一个物体______到另一个物体,或者从物体的一部分______到另一部分;在______过程中,电荷的总量______.?自主学习一、1.正 负  2.摩擦起电 接触起电 感应起电
二、创造 消灭 转移 转移 转移 不变 1.摩擦起电:相互摩擦的物体间由于电子的得失而使物体分别带上了等量异种电荷.起电的原因是因为电子的得失而带电,如玻璃棒与丝绸摩擦时,由于玻璃棒容易失去电子而带正电,丝绸得到电子而带负电.?
2.传导起电:一个不带电的导体与另一个带电的导体接触后分开,使不带电的导体带上电荷的方式,起电的原因是电荷的转移.?
3.感应起电:利用静电感应使物体带电的方式.?
如下图甲所示,将导体A、B接触后靠近带电体C,由于静电感应,导体A、B上分别带上等量异种电荷,这时先把A、B分开,然后移去C,则A和B两导体上分别带上等量异种电荷,如下图乙所示.?要点突破典例剖析感应起电 在正电荷Q附近放一个不带电的导体B,由于静电感应,在B的左端出现______电荷,右端出现等量的______电荷.若用导线将B与大地相连,无论导线连接的是左端还是右端,B导体都是带______电.?【答案】负 正 负【解析】 如下图所示.如果把B和地球看成一个整体,导体B始终是靠近Q的一端,故导体B带负电.??电荷守恒定律 M和N是两个原来都不带电的物体,它们互相摩擦后,M带正电荷.下列判断正确的是( )?
?A?.在摩擦前M和N的内部没有任何电荷?
?B?.摩擦的过程中电子从M转移到N?
?C?.M在摩擦过程中创造了正电荷?
?D?.N在摩擦过程中失去电子?【解析】 物体内部既有正电荷又有负电荷,正负电荷数量相等,物体看起来不带电,故?A?错.M、N摩擦时电子从M转移到N,故M带正电,在转移过程中,电荷的总量不变.正确答案为?B?.?
【答案】?B??自我检测1.摩擦起电和感应起电都能使物体带电,关于这两种带电过程,下列说法中正确的是(  )
A.摩擦起电和感应起电都是电荷从一个物体转移到另一个物体的过程
B.摩擦起电和感应起电都是电荷从物体的一部分转移到物体的另一部分的过程
C.摩擦起电是电荷从相互摩擦的一个物体转移到另一个物体的过程
D.感应起电是电荷从物体的一部分转移到物体的另一部分的过程CD 2.如下图所示,原来不带电的绝缘金属导体MN,在其两端下面都悬挂着金属验电箔.若使带负电的绝缘金属球A靠近导体的M端,可能看到的现象是(  )A.只有M端验电箔张开 B.只有N端验电箔张开
C.两端的验电箔都张开 D.两端的验电箔都不张开C 3.如下图所示,两个互相接触的导体A和B,靠近带正电的导体球C放置,三者均有绝缘支架.首先将C移走,再把A、B分开,则A______电,B______电;若将A、B分开,再移走C,则A________电,B______电.不带 不带 带负 带正祝您学业有成课件19张PPT。第三节 认识磁场 从矿厂挖出的矿石中有非铁矿石(或非铁磁性物质),还有铁矿石(或铁磁性物质),需要把铁矿石选出送入炼炉炼铁,矿厂就用如右图所示的电磁选矿机筛选,其中M为矿石,D为电磁铁,落入A中的是?____________?,落入B中的是?______.? 情景切入非铁磁性物质) 铁矿石 一、磁场?
1.磁场的基本性质:_______________.?
2.磁场的方向?
(1)规定:________________________.?
(2)磁场方向的判定:_________________.?
二、磁感线特点?
1.磁感线上每一点的______方向跟该点磁场方向相同.?
2.磁感线在磁体外部从______极指向______极,在内部从______指向______.?
3.磁感线是______曲线,且任意两条磁感线______(填“能”或“不能”)相交.?自主学习4.磁感线的疏密表示______.磁感线越密的地方,磁场______;磁感线越稀的地方,磁场______.?
5.磁感线是一些______(填“真实”或“假想”)的曲线(没有画到的并非无磁场).?
三、磁感应强度
1.磁场既有大小又有方向,可用矢量______来描述,符号用______表示.在磁场中任意一点,磁感应强度的大小代表这点上磁场的______,磁感应强度的方向就是这点上______的方向.?
2.磁感应强度的单位是______,用______表示.?
3.表示磁场可用______和______两种方法表示.?
四、匀强磁场?
1.定义:磁感应强度的______和______处处相同的区域,叫匀强磁场.?2.匀强磁场的磁感线是一组_____________一致的______?(填“等”或“不等”)间距平行线.?
五、磁通量
1.定义:平面面积为S,______匀强磁场B放置,则B与S的______,叫做穿过这个面的磁通量,用______表示.?
2.公式:___________. ?
3.单位:______,符号______,?1 Wb?=1 T ·m2.?一、1.对放入其中的磁极或电流有力的作用
2.(1)在磁场中的任一点,小磁针北极受力方向
(2)小磁针静止时北极所指的方向
二、1.切线 2.北 南 南极 北极 3.闭合 不能
4.磁场强弱 越强 越弱 5.假想
三、1.磁感应强度B强弱磁场2.特斯拉T3.磁感应强度 磁感线
四、1.大小 方向 2.方向 等
五、1.垂直 乘积 Φ 2.Φ=BS┻ 3.韦伯 Wb 1.磁场的分布是立体空间的,要熟练掌握常见磁场的立体图和截面图的画法,条形磁铁、同名磁极间、异名磁极间磁感线分布情况如下图所示.?重点突破 2.对磁感应强度B的理解?
磁感应强度B是一个矢量,它既有大小,又有方向.它
的大小表示磁场的强弱,方向就是该点磁场的方向.磁感线越密的地方,磁感应强度B越大;磁感线越稀疏的地方,磁感应强度B越小. 典例剖析 磁感线是一种形象描述磁场强弱和方向分布的假想的线,磁感线上各点的切线方向即该点的磁感应强度方向,磁感线的密疏反映磁感应强度的大小 如下图所示,下列图象中正确的是( )【解析】 在ABCD四个图中,根据小磁针静止时N极所指的方向就是该点的磁感线方向,又根据在磁体周围磁感线的方向是从磁体的N极出来,回到它的极,可判定AD两图是正确的.?【答案】?AD??
【点评】要知道条形磁铁、蹄形磁铁、同名磁极和异名磁极间的磁感线,需弄清磁感线在某点的方向、该点的磁场方向、该点小磁针N极指向这三个方向一致,并能结合在磁体周围磁感线方向由N极出来回到S极解决有关问题. 匀强磁场 下图中描绘匀强磁场的磁感线图是( )【解析】 磁感应强度的大小和方向处处相同,磁感线是一组方向相同、等间距、平行的线.故?A?正确.?【答案】?A?? 磁感应强度既反映了磁场的强弱又反映了磁场的方向,它和磁通量都是描述磁场性质的物理量,只要知道匀强磁场的磁感应强度B和所讨论的面积S,在面与磁场方向垂直的条件下Φ=B·S(不垂直时可将面积作垂直磁场方向上的投影).磁通量是表示穿过所讨论面的磁感线条数的多少 如下图所示,平面S=0.6 m2,它与匀强磁场方向的夹角α=30°,若该磁场磁感应强度B=0.4 T,求通过S的磁通量Φ.?【解析】 Φ=BS?cos?(90?°?-α)=BS?sin?α?=0.4×0.6×sin30°Wb?=0.12 ?Wb?.?
【点评】为此再一次强调,Φ=BS?cos?θ中的θ是平面S与垂直磁场方向平面间的夹角,在此题中它应是α的余角,所以此题的正确解法应是
Φ=BScos(90°-α) 自我检测1.关于磁通量的概念,以下说法正确的是(  )
A.磁感应强度越大,穿过闭合回路的磁通量也越大
B.磁感应强度越大,线圈面积越大,穿过闭合回路的磁通量也越大
C.穿过线圈的磁通量为零时,磁感应强度不一定为零
D.磁通量发生变化时,磁通密度也一定发生变化C B 3.在一个半径为R的线圈内,一个半径为r的区域内有一匀强磁场,磁感应强度为B,如下图所示,则穿过这个线圈的磁通量为________.πBr2祝您学业有成课件19张PPT。第二节 点电荷间的相互作用 宇航员在探测某星球时,发现该星球均匀带电,且电性为负,电荷量为Q,表面无大气.在一次实验中,宇航员将一带负电q(且q?Q)的粉尘置于离该星球表面h高处,该粉尘恰处于悬浮状态;宇航员又将此粉尘带到距该星球表面2h高处,无初速度释放,则此带电粉尘将处于什么状态? 情景切入解答:此问题要明确点电荷间的作用力然后由受力平衡得解.
粉尘受到万有引力和电场力两个力的作用,有:
k=G
即此两力平衡与h无关,故粉尘在任何高度都处于悬浮状态.一、基本概念?
1.点电荷:电荷自身的大小比电荷间的距离?______?得多的电荷.它是一个______模型.?
2.电荷间的相互作用规律:同种电荷相互______,异种电荷相互______.?
二、基本规律?
库仑定律?
1.内容:______中两个点电荷之间的相互作用力,跟它们的电荷量的乘积成______,跟它们的距离的二次方成______,作用力的方向在______上.?
2.公式:F=kQ1Q2/r2,k=______.?
3.条件:______.?自主学习一、1.小 理想化 2.排斥 吸引
二、1.真空 正比 反比 它们的连线
2.9×109 N·m2/C2 3.(1)在真空中 (2)点电荷关于库仑定律的应用,应注意以下几点?
1.表达式: F=kQ1Q2/r2,其中k是比例常数,F是两个点电荷间的静电力,q1、q2是它们所带的电荷量,r是它们之间的距离.?
2.适用条件:(1)真空中 (2)点电荷?
3.静电力的方向:同种电荷相排斥,异种电荷相吸引.?重点突破典例剖析点电荷是一个理想化的模型 关于点电荷的说法,正确的是( )?
?A?.只有体积很小的带电体,才能作为点电荷
?B?.体积很大的带电体一定不能看作点电荷?
?C?.点电荷一定是电荷量很小的电荷?
?D?.两个带电的金属小球,不一定能将它们作 为电荷集中在球心的点电荷处理?【解析】 在研究带电体间的相互作用时,如果带电体本身的线度远小于它们之间的距离,带电体本身的大小,对我们所讨论的问题影响甚小,相对来说可把带电体视为一〖HJ2?8mm〗几何点,并称它为点电荷.但点电荷本身的线度不一定很小,它所带的电荷量也可以很大.点电荷这个概念与力学中的“质点”类似.所以?ABC?均不对.两个带电的金属小球,距离近时电荷不会均匀分布,故 D 对.?【答案】?D??
【点评】库仑定律成立的条件:①真空中(空气中也近似成立),②点电荷,即带电体的形态和大小对相互作用力的影响可以忽略不计.(这一点与万有引力很相似,但又有不同:对质量均匀分布的球,无论两球相距多近,r都等于球心距;而对带电导体球,距离近了以后,电荷会重新分布,不能用球心距代替)? 【解析】 此题易误选为 A ,其错误原因是没有把握库仑定律F=kq1q2/r2仅适用于点电荷间的相互作用.当电荷间的距离与电荷的线度相比不是很大时,便不能再视为点电荷.库仑定律也适用于带电金属小球间的作用力,此时公式中r指两球球心间的距离,相当于将带电球看成电荷量集中于球心的点电荷.但是,两个带电球必须保证均匀带电.?
“误解”显然忽视了将库仑定律用于带电金属球的前提条件.题意指示球有一定大小,又未注明?r>=R?,设想球靠得较近时,由于电荷间的排斥或吸引,就会引起球上电荷的重新分布.如下图所示.结果两球都不再均匀带电,库仑定律在此情况下不再适用.?正确的解答应是:静电荷只能分布在金属球的外表面上,若是同种电荷则互相排斥,电荷间的距离r1大于r如上图(a)所示.根据库仑定律,它们之间的相互作用力F1如上图(b)所示,则它们之间的相互作用力F2>kq1q2/r2,此题并未说明小球带何种电荷.?
【答案】?D??同一条直线上的三个点电荷的计算问题 在相距为a的A、B两点,分别固定放置电荷量为+Q和-2Q的两个点电荷.在何处放上第三个点电荷才能该电荷平衡?该点电荷的电荷量多大?它是哪种电荷??【解析】 先画出示意图如下图所示,要使放入的第三个点电荷平衡,由共力的平衡条件可知其所受的合外力应为零.由图分析该电荷只能放在AB连线的延长线上,又由于A的电荷量较小,由库仑定律可知电荷只能放在靠近A的端,设该电荷带电荷量为q,距A为r,则有:?kqQ/r2=kqQ·2/(a+r)2?
故解得r=(1+ )a?
q被约去,由相互作用力的情况可知,所求
电荷的电性、电荷量不限.?
【答案】见解析?自我检测1.库仑定律的适用范围是(  )
A.真空中两个带电球体间的相互作用力
B.真空中任意带电体间的相互作用力
C.真空中两个点电荷间的相互作用力
D.真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离,则可应用库仑定律CD 2.两个带电粒子相距r,其静电力大小为F,现使它们相互接触然后放回原处.则其静电力大小将(  )
A.变大        B.变小
C.不变 D.以上情况都有可能D 3.关于点电荷的说法正确的是(  )
A.带电体体积很大时不能看成点电荷
B.点电荷的带电荷量可能是2.56×10-20 C
C.当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可忽略时,这两个带电体可看成点电荷
D.一切带电体都可以看成是点电荷C 祝您学业有成课件19张PPT。第五节 奥斯特实验的启示? 按如右图所示,将电源、开关、滑动变阻器和自制导体架的两根导体用导线连起来,把蹄形磁铁放在导体架上,并将铜棒放在导体架上蹄形
磁铁两极间的磁场中.接通
电路,铜棒中有电流通过,同
时可看到在磁场的作用
下铜棒会怎样?先保持磁
铁不动而改变电流方向,
然后调换磁铁两极,可以
看到,铜棒受力运动方向怎样?
请同学们自己做一下这个实验,看看应怎样回答,同时总结一下通电导体在磁场中受力方向有什么特点.?情景切入解答:运动起来 改变 总结左手定则 一、电流的磁场?
1.奥斯特发现了______,说明电流能够产生磁场.?
2.根据课本图,可画出直线电流周围的磁感线是一些以导线上各点为圆心的同心圆,这些同心圆都在与导线垂直的平面内.?自主学习 如图甲所示,取一根直导线垂直穿过一块硬纸板,在纸板上均匀撒上一层铁屑,然后给导线通电,轻敲硬纸板,观察硬纸板上铁屑的排列情况.?
二、磁场对电流的作用
如下图所示,把一根直导线放在一个蹄形磁铁里,使导线跟磁场方向垂直. 1.当给导线通电时,?
现象:__________________________________.
表明:___________________________________
2.影响安培力大小的因素?
(1)保持导线垂直于磁场方向,改变导线中电流的大小.
现象:导线的摆角大小随着改变,电流大,摆角______;电流小,摆角______.?
结论:垂直于磁场方向的通电导线,受到磁场的作用力(安培力)的大小跟导线中的电流的大小______(填“有”或“无”)关,电流大,作用力________:电流小,作用力?______?.
(2)保持电流的大小不变,改变置于磁场中的那段导线的长度 现象:垂直于磁场方向的通电直导线,受到磁场的作用力(安培力)大小还跟导线在磁场中的长度有关,导线长,作用力______;导线短,作用力______.?
(3)〖JP3〗改变导线中的电流方向,导线运动方向随之______.
表明:通电导线在磁场中所受的安培力的方向与______有关.
如果调换磁铁两极的位置,即改变磁场方向,导线运动方向也随之______.?
表明:通电导线在磁场中所受的安培力的方向与______有关.?
3.结论?
(1)导线所受安培力的方向既与磁场方向有关,又与电流方向有关.而且安培力的方向总是既垂直于______方向又垂直于______方向.?一、1.电流的磁效应
二、1.通电直导线偏离竖直位置 通电导线在磁场中受到力的作用
2.(1)大 小 有 大 小 (2)大 小
(3)改变 电流方向 改变 磁场方向
3.(1)磁场 电流  1.通电导线周围的磁场方向判定(安培定则)?
用右手握住导线,让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向.?
2.直线电流的磁场特点?
无磁极,非匀强,以导线横截面为圆心的一些同心圆,且离导线越远处磁场越弱.画法如下图所示.?重点突破 3.与安培力大小有关的规律?
磁场越强,通电导体中的电流强度越大,通电导体在磁场中的长度越大,通电导体所受的安培力越大.?典例剖析 导线垂直放在匀强磁场中,所受安培力方向的判定方法——左手定则 如下图所示,其中?A、B?图已知电流和其所受磁场力的方向,试在图中标出磁场方向?.C、D、E图已知磁场和它对电流作用力的方向,试在图中标出电流方向或电源的正负极.?【解析】根据左手定则,电流在磁场中受力的方向既要与磁感线垂直,还要与导线中的电流方向垂直,且垂直于磁感线与电流所决定的平面.?
【答案】A?图磁场方向垂直纸面向外;B图磁场方向在纸面内垂直F向下;CD图电流方向均垂直于纸面向里;E图a端为电源负极.?影响安培力大小的因素 下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是( )
?A.?通电导线受安培力大的地方磁感应强度一定大?
?B.?磁感线的指向就是磁感应强度减小的方向?
?C.?放在匀强磁场中各处的通电导线,受力大小和方向处处相同
?D.?磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关?【解析】磁场中某点的磁感应强度的大小和方向由磁场本身决定,磁感应强度的大小可由磁感线的密疏来反映.安培力的大小不仅与B、I、L有关,还与导体的放法有关.?
【答案】?D??自我检测1.(2008年广东文科基础)如下图所示,电流为I的一段通电直导线处于匀强磁场中,受到的安培力为F,图中正确标示I和F方向的是(  )解析:由左手定则可判断A对.
答案:A解析:由左手定则知,安培力方向水平向左.
答案:C祝您学业有成课件19张PPT。第六节 洛伦兹力初探? 由于受地球信风带和盛行西风带的影响,在海洋中形成一种河流成为海流,海流中蕴藏着巨大的动力资源,据统计,世界大洋中所有海流的发电能力达109 kW早在19世纪法拉第就曾设想,利用磁场使海流发电,因为海水中含有大量的带电离子,这些离子随海流做定向运动,如果有足够强的磁场能使这些带电离子向相反方向偏转,便有可能发出电来.目前,日本的一些科学家计划利用海流建造一座容量为1500 kW的磁流体发电机.?
如右图所示为一磁流体发电机
的原理示意图,上、下两块金属板M、
N水平放置浸没在海水里,在金属板情景切入之间加一匀强磁场,磁场方向由南向北,海水从西向东流过两金属板之间,将在两金属板之间形成电势差,达到稳定状态后,哪块金属板的电势高??解答:沿海流方向正离子受洛伦兹力向上,落在M板上,负离子落在N板上,所以M板电势高.一、洛伦兹力
1.定义:______在磁场中所受到的力叫做洛伦兹力.?
2.在通电导线上的安培力是磁场作用在______的力的宏观体现.?
3.当电荷运动速度平行于磁场方向进入磁场中,电荷不受洛伦兹力作用.?
二、磁场对运动电荷的作用〖HT〗?
1.实验:下图为抽成真空的电子射线管,从阴极发射出来的电子束,在阴极和阳极间的______的作用下,轰击到长条形的荧光屏上发出荧光,可以显现出电子束的______.? 自主学习2.实验表明:如下图所示?(1)在没有外磁场时,电子束是沿______前进的.?
(2)如果把射线管放在蹄形磁铁的两极间,荧光屏上显示出的电子束运动的径迹发生______,这表明运动电荷确实受到了磁场力的作用,这个通常叫做______.?
(3)洛伦兹力方向与磁场方向______,与运动电荷的运动方向______.?
三、洛伦兹力的作用?
1.磁偏转:_______________________.?
2.显像管:无外加磁场时电子束______偏转,电子束将轰击在荧光屏的______,并出现一个发光点.?
有外加磁场时电子束会______偏转.?
3.回旋加速器(如下图所示)?
(1)利用______加速带电粒子;?
(2)通过洛伦兹力使粒子做______运动,实现多级加速获得高能粒子;?(3)采用______提供加速电压;?
(4)电场交替变化与带电粒子运动应满足同步条件.即概括为
电场(加速)?
磁场(回旋) →同步(f电源?=1/T粒子)?一、1.运动电荷 2.运动电荷
二、1.电场 径迹
2.(1)直线 (2)弯曲 洛伦兹力 (3)垂直 垂直
三、1.垂直于电子束运动方向的磁场使电子束改变方向或发生偏转
2.无 中心 磁
3.(1)电场 (2)圆周 (3)高频电源 1.运动电荷在磁场中受到的力叫洛伦兹力.通过导线在磁场中所受到的安培力是洛伦兹力的宏观表现.?
2.洛伦兹力总是与速度垂直,故洛伦兹力对运动电荷不做功.?
3.电荷在电场中受到的电场力与电荷的运动状态有无关系?电荷在磁场中受到的磁场力与电荷的运动状态有无关系?为什么??
电荷在电场中受到的电场力是由电荷的电荷量和电场强度的大小决定的,与电荷的运动状态无关;而电荷在磁场中受到的磁场力的方向总是与电荷运动方向垂直,且由电荷的电荷量、运动速度和磁感应强度共同决定,故磁场力的方向与电荷的运动状态有关.?
4.洛伦兹力对电荷永不做功,而安培力对导体棒可以重点突破做功.这是否与安培力是洛伦兹力的宏观表现相矛盾?为什么??
不矛盾,因洛伦兹力方向总是与速度方向垂直,故不做功;而安培力方向总是与电流方向垂直,但不一定与导体的运动方向垂直,故可以做功.?
5.磁偏转?
带电粒子在磁场中的偏转,它的主要应用是能够显示各种画面的显示器,其主要元件是带有磁偏转装置的显像管.?典例剖析运动电荷受的洛伦兹力及运动 (1)当运动电荷的速度v的方向与磁感应强度B的方向平行时,运动电荷不受洛伦兹力作用,仍以初速度做匀速直线运动.在磁场中静止的电荷也不受洛伦兹力作用.?
(2)洛伦兹力对运动电荷不做功.由于洛伦兹力F始终与电荷运动速度v的方向垂直,不论电荷做什么性质的运动,也不论电荷的运动轨迹是什么样的(包括高中阶段不能描述的运动轨迹),它只改变v的方向,并不改变v的大小,所以洛伦兹力对运动的电荷永远不做功.? 问答题:?
(1)根据牛顿第二定律,洛伦兹力对电荷的运动将产生什么样的作用??【答案】根据牛顿第二定律,洛伦兹力使电荷沿力的方向产生与速度方向垂直的加速度,这个加速度将使电荷运动方向发生改变.?(2)洛伦兹力会不会使电荷速度大小发生改变?为什么??【答案】 不会.因为洛伦兹力方向总是与速度方向垂直,所以洛伦兹力对电荷不做功,电荷的动能不变,所以速度大小不变.?(3)电荷在以后的运动过程中所受的洛伦兹力有什么特点,在这样的力的作用下电荷会做什么样的运动??【答案】 电荷在运动过程中洛伦兹力的大小恒定,方向时刻与电荷运动方向垂直,这个力与物体做匀速圆周运动的向心力所起的效果完全相同,因此带电粒子将在垂直磁场方向的某平面内做匀速圆周运动,如下图所示.? 如果运动电荷除磁场力外不受其他任何力的作用,则带电粒子在磁场中做下列运动可能成立的是( )
?A.?做匀速直线运动
?B.?做匀变速直线运动?
?C.?做变加速曲线运动
?D.?做匀变速曲线运动?【解析】当v∥B时,f=0,故运动电荷不受洛伦兹力作用而做匀速直线运动.当v与B不平行时,f≠0且f与v恒垂直,即f只改变v的方向.故运动电荷做变加速曲线运动.?【答案】AC?自我检测1.(2009年北京卷)在如下图所示的四幅图中,正确标明了带正电的粒子所受洛伦兹力F方向的是(  )解析:由左手定则可知选项A、C正确.
答案:ACCD 3.以下说法正确的是(  )
A.电荷处于磁场中一定受到洛伦兹力
B.运动电荷在磁场中一定受到洛伦兹力
C.某运动电荷在某处未受到洛伦兹力,该处的磁感应强度一定为零
D.洛伦兹力可改变运动电荷的动量D 祝您学业有成课件20张PPT。第四节 认识电场 一个物体没有与地球接触,就能受到重力作用,重力是重力场传递的;两个电荷没有接触,彼此就有相互作用的静电力,那么静电力是如何发生的?是否也像磁场那样通过场传递呢???情景切入解答:是通过场传递的,这个场就是电场.一、基本概念?
1.电场:______________.?
2.电场方向:规定电场中某点的场强方向______________?
______________.?
3.用电场线来形象地描述电场的______________.?
(1)电场线的概念:在电场中画出的一系列从正电荷出发到负电荷终止的曲线,曲线上任意一点的切线方向都跟该点的场强方向一致.电场线密的地方?______?,疏的地方______?,电场线______,不中断.?
(2)电场线的特点?
①电场线是抽象化、理想化的模型,实际______________.自主学习②电场线起于______,电场线止于______.对于单个点电荷,正电荷假想无穷远处有负电荷,电场线终止于那里;负电荷同理.?
③电场线的疏密表示______________.?
④电场线的每一点的切线方向都跟______________?
______________.?
⑤电场线不能______,因为在电场中的任一点处正电荷只有一个受力方向.?
4.电场强度?
(1)电场强度是____________,它反映了电场的力的性质.正电荷受力方向与______,负电荷受力方向与_________.
(2)单位:______________.
(3)方向:______________.?
5.匀强电场?
(1)定义:______________.?(2)特点:匀强电场_____________,说明电场线疏密相同;____________,说明电场线平行.?
二、几种典型的电场线分布如下图 1.对放入其中的电荷有力的作用
2.与正试探电荷的受力方向相同
3.强弱 (1)电场强 电场弱 不相交
(2)①并不存在 ②正电荷 负电荷 ③场强的大小 ④这点的场强方向一致 ⑤相交
4.(1)放入电场中某点的电荷所受电场力F跟它的电荷量的比值 电场强度的方向一致 电场强度的方向相反
(2)牛每库 (3)与正电荷在该点所受力的方向相同
5.(1)电场强度大小和方向处处相同
(2)大小相同 方向相同 1.电场线的疏密和场强的关系常见情况分析
按照电场线的画法的规定,场强大的地方电场线密,场强小的地方电场线疏.如下图中EA>EB.?重点突破 2.电场线与电荷的运动轨迹 ?
电场线是为形象地描述电场而引入的假想曲线,规定电场线上每点的场强方向沿该点的切线方向,也就是正电荷在该点受电场力产生的加速度的方向(负电荷受力方向相反).运动轨迹是带电粒子在电场中实际通过的径迹,径迹上每点的切线方向为粒子在该点的速度方向.结合力学知识我们知道,物体的速度方向不一定与加速度的方向一致.因此电场线不是粒子的运动轨迹.只有当电场线是直线,而带电粒子又只受电场力作用由静止开始时运动的轨迹才与电场线重合. ?典例剖析 电场线是用来形象地描述空间各点电场强度的大小和方向以及在空间连续变化的规律.我们应熟悉点电荷、等量同种电荷、等量异种电荷及匀强电场的电场线分布情况,并要学会善于利用电场线的分布情况解决实际问题 关于电场线,下述说法中正确的是( )?
?A?.电场线是客观存在的?
?B?.电场线与电荷运动的轨迹是一致的?
?C?.电场线上某点的切线方向与该点的场强方向一致?
?D?.沿电场线方向,场强一定越来越大?【解析】 电场线不是客观存在的,是为了形象描述电场的假想线A选项是错的.B选项也是错的,由静止开始运动的电荷所受电场力方向应是该点切线方向,下一时刻位置应沿切线方向上,可能在电场线上,也可能不在电场线上,轨迹可能与电场线不一致.何况电荷可以有初速度,运动轨迹与初速度的大小、方向有关,可能轨迹很多,而电场线是一定的.根据电场线的定义选项C?是正确的.场强大小与场强的方向无关,与电场线方向无关,D选项是错的.?
【答案】?C??【解析】 分析等量异种电荷的电场线分布情况,可知在连线的中点场强不为零,而是向右.在其垂直平分线上,各点场强均水平向右,故?A?选项正确.但在中垂线上离场源电荷越远处,由库仑定律可知,其场强越小,叠加后的合场强也就越小,故?C?选项正确.若将一带正电粒子无初速释放,它所受的电场力向右,因而先向右运动,不会沿ab线运动,一般也不沿电场线运动,?D?选项
错误.?
【答案】?AC??匀强电场 如下图中画出了某一个电场的一些电场线,将一个正点电荷q置于该电场中,下列说法正确的是( )??A?.电场线所表示的电场方向是自左向右的?
?B?.电场线所表示的电场方向是自右向左的?
?C?.正电荷q受电场力方向是自左向右的?
?D?.正电荷q受电场力方向是自右向左的?【解析】 本题非常简单,只需准确掌握电场线如何描述电场,就可正确解答此题,电场线是一组平行线,其切线方向即为直线本身,电场方向自左向右,A选项正确.正电荷在电场中受电场力的方向与电场方向相同.也应是自左向右,C选项正确.?
【答案】?AC??自我检测1.我们可以发现,课文中所有的电场线都不相交.我们能否断言,电场中任何两条电场线都不相交?说明理由 因为在电场中的任一点处只有一个电场强度,方向唯一,如相交则该处出现两个场强方向,所以不能相交.2.课文中说,匀强电场的电场线是距离相等的平行直线.匀强电场的电场线分布为什么必须是这样的?请你根据匀强电场的特点和电场线的性质加以说明.电场线是描述电场强弱及方向的,匀强电场各处场强大小相等、方向相同,说明电场线疏密相同;场强方向相同,说明电场线平行.3.电场线能否相切?为什么?电场线不能相切.原因:电场线密疏表示强弱,如相切则在切点处电场线密度无穷大,这种情况不可能,所以不会相切.祝您学业有成