【全国百强校】湖南省长郡中学高中物理选修3-1课件：第三章 第五节 《运动电荷在磁场中受到的力》（50张ppt）
文档属性
| 名称 | 【全国百强校】湖南省长郡中学高中物理选修3-1课件：第三章 第五节 《运动电荷在磁场中受到的力》（50张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 304.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2015-10-16 15:23:38 | ||
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文档简介
课件50张PPT。运动电荷在磁场中受到的力 既然磁场对电流有力的作用，而电 流是由电荷的定向移动形成的。那么磁 场是否对运动电荷也有作用力呢？【问题思考】实验：电子射线管的原理
从阴极发射出来电子，在阴阳两极间的 高压作用下，使电子加速，形成电子束，轰 击到长条形的荧光屏上激发出荧光，可以显 示电子束的运动轨迹。实验现象： 实验结论：运动电荷在磁场中受到的作用力叫洛伦兹力.一、洛伦兹力运动电荷在磁场中受到的作用力叫洛伦兹力.一、洛伦兹力为什么磁场对通电导线有作用力？运动电荷在磁场中受到的作用力叫洛伦兹力.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一、洛伦兹力为什么磁场对通电导线有作用力？vqv-q二、洛伦兹力的方向左手定则：二、洛伦兹力的方向BvBBBv甲乙丙丁[训练加固] 试判断下图中的带电粒子刚进入磁场 时所受的洛伦兹力的方向. BvBBBv甲乙丙丁[训练加固] 试判断下图中的带电粒子刚进入磁场 时所受的洛伦兹力的方向. BvBBBv甲乙丙丁[训练加固] 试判断下图中的带电粒子刚进入磁场 时所受的洛伦兹力的方向. BvBBBv甲乙丙丁[训练加固] 试判断下图中的带电粒子刚进入磁场 时所受的洛伦兹力的方向. F垂直于 纸面向外BvBBBv甲乙丙丁[训练加固] 试判断下图中的带电粒子刚进入磁场 时所受的洛伦兹力的方向. F垂直于 纸面向外F垂直于 纸面向外BvBBBv甲乙丙丁[训练加固] 试判断下图中的带电粒子刚进入磁场 时所受的洛伦兹力的方向. [心得体会]F垂直于 纸面向外F垂直于 纸面向外BvBBBv1. 以相同速度进入同一磁场的正、负 电荷受到的洛伦兹力方向相反;2. 洛伦兹力的方向垂直于v和B组成的平面甲乙丙丁[训练加固] 试判断下图中的带电粒子刚进入磁场 时所受的洛伦兹力的方向. [心得体会]F垂直于 纸面向外F垂直于 纸面向外BvBBBv1. 以相同速度进入同一磁场的正、负 电荷受到的洛伦兹力方向相反;2. 洛伦兹力的方向垂直于v和B组成的平面甲乙丙丁[训练加固] 试判断下图中的带电粒子刚进入磁场 时所受的洛伦兹力的方向. [心得体会]F垂直于 纸面向外F垂直于 纸面向外洛伦兹力的特点： 洛伦兹力的方向既垂直于磁场，又垂直于 速度，即垂直于v和B所组成的平面洛伦兹力的特点： 洛伦兹力的方向既垂直于磁场，又垂直于 速度，即垂直于v和B所组成的平面2. 洛伦兹力只改变速度的方向，不改变速度 的大小洛伦兹力的特点： 洛伦兹力的方向既垂直于磁场，又垂直于 速度，即垂直于v和B所组成的平面2. 洛伦兹力只改变速度的方向，不改变速度 的大小3. 洛伦兹力对电荷不做功洛伦兹力的特点： 【思考与讨论】 洛伦兹力大小可能会与 哪些因素有关?你能从安培力的表达式导出洛 伦磁力的表达式吗？三、洛伦兹力大小 若有一段长度为L的通电导线，横截面 积为S，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的匀强磁场中。 若有一段长度为L的通电导线，横截面积 为S，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的匀强磁场中。[推导]这段导体所受的安培力：
I的微观表达式：
这段导体中含有的自由电荷数： 若有一段长度为L的通电导线，横截面积 为S，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的匀强磁场中。[推导]这段导体所受的安培力：
I的微观表达式：
这段导体中含有的自由电荷数：F=BIL 若有一段长度为L的通电导线，横截面积 为S，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的匀强磁场中。[推导]这段导体所受的安培力：
I的微观表达式：
这段导体中含有的自由电荷数：F=BILI=nqsv 若有一段长度为L的通电导线，横截面积 为S，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的匀强磁场中。[推导]这段导体所受的安培力：
I的微观表达式：
这段导体中含有的自由电荷数：F=BILI=nqsvN=nLs 若有一段长度为L的通电导线，横截面积 为S，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的匀强磁场中。[推导]这段导体所受的安培力：
I的微观表达式：
这段导体中含有的自由电荷数：每个自由电荷所受的洛伦兹力大小 ：F=BILI=nqsvN=nLs 若有一段长度为L的通电导线，横截面积 为S，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的匀强磁场中。[推导]这段导体所受的安培力：
I的微观表达式：
这段导体中含有的自由电荷数：每个自由电荷所受的洛伦兹力大小 ：F=BILI=nqsvN=nLs 电荷量为q的粒子以速度v运动时，如果速 度方向与磁感应强度方向垂直，那么粒子所受 的洛伦兹力为：(v垂直B） [问题]若带电粒子不垂直射入磁场，电子 受到的洛伦兹力又如何呢？v?B∥ 电荷量为q的粒子以速度v运动时，如果速 度方向与磁感应强度方向垂直，那么粒子所受 的洛伦兹力为：(v垂直B） [问题]若带电粒子不垂直射入磁场，电子 受到的洛伦兹力又如何呢？?为B和 v之间的夹角 BvB⊥? 当运动电荷的速度v方向与磁感应强 度B方向的夹角为?，电荷所受的洛伦兹力 大小为：(v⊥B）(v∥B）特例:上式中各量的单位：
F洛为N，q为C，v为m/s，B为T[课堂练习] 电子的速率v=3.0×106m/s，沿着 与磁场垂直的方向射入B=0.10T的匀强 磁场中，它受到的洛伦兹力是多大？[课堂练习] 电子的速率v=3.0×106m/s，沿着 与磁场垂直的方向射入B=0.10T的匀强 磁场中，它受到的洛伦兹力是多大？4.8×10-14N [课堂练习] 来自宇宙的质子流，以与地球表面垂直 的方向射向赤道上空的某一点，则这些质子 在进入地球周围的空间时，将( )
A. 竖直向下沿直线射向地面
B. 相对于预定地面向东偏转
C. 相对于预定点稍向西偏转
D. 相对于预定点稍向北偏转 来自宇宙的质子流，以与地球表面垂直 的方向射向赤道上空的某一点，则这些质子 在进入地球周围的空间时，将( )
A. 竖直向下沿直线射向地面
B. 相对于预定地面向东偏转
C. 相对于预定点稍向西偏转
D. 相对于预定点稍向北偏转 [课堂练习]B洛伦兹力和电场力的区别：洛伦兹力和电场力的区别： 1. 电荷在电场中一定受到电场力的作 用，与其运动状态无关；而电荷在磁场中不 一定受到磁场力作用，只有相对于磁场运动 且运动方向与磁场方向不平行的电荷才受磁 场力作用。
洛伦兹力和电场力的区别： 1. 电荷在电场中一定受到电场力的作 用，与其运动状态无关；而电荷在磁场中不 一定受到磁场力作用，只有相对于磁场运动 且运动方向与磁场方向不平行的电荷才受磁 场力作用。
2. 大小：F电＝Eq，F洛=Bqvsin?。洛伦兹力和电场力的区别： 3.电荷所受电场力方向总是平行于电场 线的切线方向；而电荷所受磁场力的方向总 是既垂直于磁场方向，又垂直于运动方向。洛伦兹力和电场力的区别： 3.电荷所受电场力方向总是平行于电场 线的切线方向；而电荷所受磁场力的方向总 是既垂直于磁场方向，又垂直于运动方向。
4.电场力要对运动电荷做功（电荷在等 势面上运动除外）；而电荷在磁场中运动 时，磁场力一定不会对电荷做功。原理：应用电子束磁偏转的道理四、电视显像管的工作原理四、电视显像管的工作原理︹ 思 考 与 讨 论 ︺原理：应用电子束磁偏转的道理四、电视显像管的工作原理 在图所示的平行板之间，电场强度E和磁 感应强度B相互垂直，具有不同水平速度的带 电粒子射入后发生偏转的情况不同。这种装置 能把具有某一特定速度的粒子选择出来，所以
叫做速度选择器.若带正电粒子入射速度
则下列说法正确的是( )[课堂练习][课堂练习] A. 粒子动能一定增加，电场力做正功 B. 粒子所受洛伦兹力一定增大，洛伦兹 力做正功 C. 粒子动能一定减少，洛伦兹力不做功 D. 电场力不做功，洛伦兹力做正功[课堂练习][答案] A A. 粒子动能一定增加，电场力做正功 B. 粒子所受洛伦兹力一定增大，洛伦兹 力做正功 C. 粒子动能一定减少，洛伦兹力不做功 D. 电场力不做功，洛伦兹力做正功小结：洛伦兹力： 小结：洛伦兹力： 1. 定义：磁场对运动电荷的作用力 （注：通电导线在磁场中所受安培力是 洛伦兹力的宏观表现）小结：洛伦兹力： 1. 定义：磁场对运动电荷的作用力 （注：通电导线在磁场中所受安培力是 洛伦兹力的宏观表现）
2. 方向判断——左手定则小结：洛伦兹力： 1. 定义：磁场对运动电荷的作用力 （注：通电导线在磁场中所受安培力是 洛伦兹力的宏观表现）
2. 方向判断——左手定则
3. 大小计算 ——f=qvBsin?《考一本》 第三章第五节作 业
从阴极发射出来电子，在阴阳两极间的 高压作用下，使电子加速，形成电子束，轰 击到长条形的荧光屏上激发出荧光，可以显 示电子束的运动轨迹。实验现象： 实验结论：运动电荷在磁场中受到的作用力叫洛伦兹力.一、洛伦兹力运动电荷在磁场中受到的作用力叫洛伦兹力.一、洛伦兹力为什么磁场对通电导线有作用力？运动电荷在磁场中受到的作用力叫洛伦兹力.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一、洛伦兹力为什么磁场对通电导线有作用力？vqv-q二、洛伦兹力的方向左手定则：二、洛伦兹力的方向BvBBBv甲乙丙丁[训练加固] 试判断下图中的带电粒子刚进入磁场 时所受的洛伦兹力的方向. BvBBBv甲乙丙丁[训练加固] 试判断下图中的带电粒子刚进入磁场 时所受的洛伦兹力的方向. BvBBBv甲乙丙丁[训练加固] 试判断下图中的带电粒子刚进入磁场 时所受的洛伦兹力的方向. BvBBBv甲乙丙丁[训练加固] 试判断下图中的带电粒子刚进入磁场 时所受的洛伦兹力的方向. F垂直于 纸面向外BvBBBv甲乙丙丁[训练加固] 试判断下图中的带电粒子刚进入磁场 时所受的洛伦兹力的方向. F垂直于 纸面向外F垂直于 纸面向外BvBBBv甲乙丙丁[训练加固] 试判断下图中的带电粒子刚进入磁场 时所受的洛伦兹力的方向. [心得体会]F垂直于 纸面向外F垂直于 纸面向外BvBBBv1. 以相同速度进入同一磁场的正、负 电荷受到的洛伦兹力方向相反;2. 洛伦兹力的方向垂直于v和B组成的平面甲乙丙丁[训练加固] 试判断下图中的带电粒子刚进入磁场 时所受的洛伦兹力的方向. [心得体会]F垂直于 纸面向外F垂直于 纸面向外BvBBBv1. 以相同速度进入同一磁场的正、负 电荷受到的洛伦兹力方向相反;2. 洛伦兹力的方向垂直于v和B组成的平面甲乙丙丁[训练加固] 试判断下图中的带电粒子刚进入磁场 时所受的洛伦兹力的方向. [心得体会]F垂直于 纸面向外F垂直于 纸面向外洛伦兹力的特点： 洛伦兹力的方向既垂直于磁场，又垂直于 速度，即垂直于v和B所组成的平面洛伦兹力的特点： 洛伦兹力的方向既垂直于磁场，又垂直于 速度，即垂直于v和B所组成的平面2. 洛伦兹力只改变速度的方向，不改变速度 的大小洛伦兹力的特点： 洛伦兹力的方向既垂直于磁场，又垂直于 速度，即垂直于v和B所组成的平面2. 洛伦兹力只改变速度的方向，不改变速度 的大小3. 洛伦兹力对电荷不做功洛伦兹力的特点： 【思考与讨论】 洛伦兹力大小可能会与 哪些因素有关?你能从安培力的表达式导出洛 伦磁力的表达式吗？三、洛伦兹力大小 若有一段长度为L的通电导线，横截面 积为S，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的匀强磁场中。 若有一段长度为L的通电导线，横截面积 为S，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的匀强磁场中。[推导]这段导体所受的安培力：
I的微观表达式：
这段导体中含有的自由电荷数： 若有一段长度为L的通电导线，横截面积 为S，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的匀强磁场中。[推导]这段导体所受的安培力：
I的微观表达式：
这段导体中含有的自由电荷数：F=BIL 若有一段长度为L的通电导线，横截面积 为S，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的匀强磁场中。[推导]这段导体所受的安培力：
I的微观表达式：
这段导体中含有的自由电荷数：F=BILI=nqsv 若有一段长度为L的通电导线，横截面积 为S，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的匀强磁场中。[推导]这段导体所受的安培力：
I的微观表达式：
这段导体中含有的自由电荷数：F=BILI=nqsvN=nLs 若有一段长度为L的通电导线，横截面积 为S，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的匀强磁场中。[推导]这段导体所受的安培力：
I的微观表达式：
这段导体中含有的自由电荷数：每个自由电荷所受的洛伦兹力大小 ：F=BILI=nqsvN=nLs 若有一段长度为L的通电导线，横截面积 为S，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的匀强磁场中。[推导]这段导体所受的安培力：
I的微观表达式：
这段导体中含有的自由电荷数：每个自由电荷所受的洛伦兹力大小 ：F=BILI=nqsvN=nLs 电荷量为q的粒子以速度v运动时，如果速 度方向与磁感应强度方向垂直，那么粒子所受 的洛伦兹力为：(v垂直B） [问题]若带电粒子不垂直射入磁场，电子 受到的洛伦兹力又如何呢？v?B∥ 电荷量为q的粒子以速度v运动时，如果速 度方向与磁感应强度方向垂直，那么粒子所受 的洛伦兹力为：(v垂直B） [问题]若带电粒子不垂直射入磁场，电子 受到的洛伦兹力又如何呢？?为B和 v之间的夹角 BvB⊥? 当运动电荷的速度v方向与磁感应强 度B方向的夹角为?，电荷所受的洛伦兹力 大小为：(v⊥B）(v∥B）特例:上式中各量的单位：
F洛为N，q为C，v为m/s，B为T[课堂练习] 电子的速率v=3.0×106m/s，沿着 与磁场垂直的方向射入B=0.10T的匀强 磁场中，它受到的洛伦兹力是多大？[课堂练习] 电子的速率v=3.0×106m/s，沿着 与磁场垂直的方向射入B=0.10T的匀强 磁场中，它受到的洛伦兹力是多大？4.8×10-14N [课堂练习] 来自宇宙的质子流，以与地球表面垂直 的方向射向赤道上空的某一点，则这些质子 在进入地球周围的空间时，将( )
A. 竖直向下沿直线射向地面
B. 相对于预定地面向东偏转
C. 相对于预定点稍向西偏转
D. 相对于预定点稍向北偏转 来自宇宙的质子流，以与地球表面垂直 的方向射向赤道上空的某一点，则这些质子 在进入地球周围的空间时，将( )
A. 竖直向下沿直线射向地面
B. 相对于预定地面向东偏转
C. 相对于预定点稍向西偏转
D. 相对于预定点稍向北偏转 [课堂练习]B洛伦兹力和电场力的区别：洛伦兹力和电场力的区别： 1. 电荷在电场中一定受到电场力的作 用，与其运动状态无关；而电荷在磁场中不 一定受到磁场力作用，只有相对于磁场运动 且运动方向与磁场方向不平行的电荷才受磁 场力作用。
洛伦兹力和电场力的区别： 1. 电荷在电场中一定受到电场力的作 用，与其运动状态无关；而电荷在磁场中不 一定受到磁场力作用，只有相对于磁场运动 且运动方向与磁场方向不平行的电荷才受磁 场力作用。
2. 大小：F电＝Eq，F洛=Bqvsin?。洛伦兹力和电场力的区别： 3.电荷所受电场力方向总是平行于电场 线的切线方向；而电荷所受磁场力的方向总 是既垂直于磁场方向，又垂直于运动方向。洛伦兹力和电场力的区别： 3.电荷所受电场力方向总是平行于电场 线的切线方向；而电荷所受磁场力的方向总 是既垂直于磁场方向，又垂直于运动方向。
4.电场力要对运动电荷做功（电荷在等 势面上运动除外）；而电荷在磁场中运动 时，磁场力一定不会对电荷做功。原理：应用电子束磁偏转的道理四、电视显像管的工作原理四、电视显像管的工作原理︹ 思 考 与 讨 论 ︺原理：应用电子束磁偏转的道理四、电视显像管的工作原理 在图所示的平行板之间，电场强度E和磁 感应强度B相互垂直，具有不同水平速度的带 电粒子射入后发生偏转的情况不同。这种装置 能把具有某一特定速度的粒子选择出来，所以
叫做速度选择器.若带正电粒子入射速度
则下列说法正确的是( )[课堂练习][课堂练习] A. 粒子动能一定增加，电场力做正功 B. 粒子所受洛伦兹力一定增大，洛伦兹 力做正功 C. 粒子动能一定减少，洛伦兹力不做功 D. 电场力不做功，洛伦兹力做正功[课堂练习][答案] A A. 粒子动能一定增加，电场力做正功 B. 粒子所受洛伦兹力一定增大，洛伦兹 力做正功 C. 粒子动能一定减少，洛伦兹力不做功 D. 电场力不做功，洛伦兹力做正功小结：洛伦兹力： 小结：洛伦兹力： 1. 定义：磁场对运动电荷的作用力 （注：通电导线在磁场中所受安培力是 洛伦兹力的宏观表现）小结：洛伦兹力： 1. 定义：磁场对运动电荷的作用力 （注：通电导线在磁场中所受安培力是 洛伦兹力的宏观表现）
2. 方向判断——左手定则小结：洛伦兹力： 1. 定义：磁场对运动电荷的作用力 （注：通电导线在磁场中所受安培力是 洛伦兹力的宏观表现）
2. 方向判断——左手定则
3. 大小计算 ——f=qvBsin?《考一本》 第三章第五节作 业