人教版选修3-1 3.5 运动电荷在磁场中受到的力 课件:23张PPT
文档属性
| 名称 | 人教版选修3-1 3.5 运动电荷在磁场中受到的力 课件:23张PPT |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.2MB | ||
| 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 | 2018-11-11 13:20:01 | ||
图片预览
文档简介
课件23张PPT。3.5 运动电荷在磁场中受到的力【教学目标】
1．知识与技能：
①知道什么是洛伦兹力，会判断洛伦兹力的方向；
②知道洛伦兹力大小的推导过程；
③会利用本节课学的知识简单解释电视显像管的工作原理。
2．过程与方法：
①通过对安培力微观本质的猜测，培养学生的联想和猜测能力；
②通过推导洛伦兹力的公式，培养学生的逻辑推理能力；
③通过演示实验，培养学生的观察能力。
3．情感态度与价值观：
培养学生的科学思维和研究方法，引导学生观察、分析、推理能力。?复习回顾方向:安培力:1、通电导线在磁场中受到的力大小:左手定则2、通电导线中的电流是怎样形成的呢?它的微观表达式是什么？（式中各量意义）电荷的定向移动形成的n单位体积内的自由电荷数.
q每个自由电荷的电荷.
v自由电荷定向移动的速率.
S横截面积. 现 象：极 光猜 想：受力？不受力？实验验证：阴极射线管的原理：
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。结 论：一、探究运动电荷在磁场中是否受到力的作用？阴极射线管1. 将电火花计时器输出的高压加在阴极射线管两端实验步骤
2. 将蹄形磁铁或条形磁铁靠近阴极射线管探究 磁场对运动电荷的作用力实验演示现 象：极 光猜 想：受力？不受力？实验验证：阴极射线管的原理：
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。结 论：一、探究运动电荷在磁场中是否受到力的作用？磁场对运动电荷有力的作用二、探究洛伦兹力的方向猜 想：左手定则？右手定则？理论分析：实验验证：阴极射线管实验结 论：左手定则因果微观原因宏观表现问 题:洛伦兹力的方向怎么判断？BF垂直于纸面向外F垂直于纸面向外甲乙丙丁训练巩固：试判断下图中的带电粒子刚进入磁场时所受洛伦兹力的方向 BBB洛伦兹力大小可能会与哪些因素有关?当电荷运动方向跟磁场方向垂直时洛伦兹力的大小跟三个因素相关:1.磁感应强度B2.电荷量q3.电荷运动快慢v三、洛伦兹力的大小设有一段长为L，横截面积为S的直导线，单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，自由电荷定向移动的速率为v.这段通电导线垂直磁场方向放入磁感应强度为B的匀强磁场中，求：
(1)通电导线中的电流.
(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.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,粒子受到的洛伦兹力又如何呢?BvFθV2V1当运动电荷的速度v方向与磁感应强度B方向的夹角为θ，电荷所受的洛伦兹力大小为 单位：F(N)，q(C)，v(m/s), B(T)F洛=qvB
=1.60×10-19×3×106×0.10N
=4.8×10-14N 电子的速率v=3×106m/s,垂直射入B=0.10T的匀强磁场中,它受到的洛伦兹力是多大?课 堂 练 习解：因为v垂直B,所以所受洛伦兹力大小当一带正电q的粒子以速度v沿螺线管中轴线进入该通电螺线管,若不计重力,则( )
A．带电粒子
速度大小改变
B．带电粒子速度方向改变
C．带电粒子速度大小不变
D．带电粒子速度方向不变CD课 堂 练 习思考与讨论（1）洛伦兹力方向与带电粒子的运动方向有什么关系？
洛伦兹力方向与带电粒子运动方向垂直
（2）洛伦兹力带电粒子运动的速度有什么影响？
只改变粒子速度的方向，不改变粒子速度的大小
（3）洛伦兹力对带电粒子做的功是多少？
由于洛伦兹力方向始终与带电粒子运动方向垂直，所以洛伦兹力对运动电荷不做功1、构造:电子枪(阴极)
偏转线圈
荧光屏等四、应用：电视显像管的工作原理
（1）、要使电子打在A点,偏转磁场应该沿什么方向?垂直纸面向外（2）、要是电子打在B点,偏转磁场应该沿什么方向?垂直纸面向里（3）、要是电子打从A点向B点逐渐移动,偏转磁场应该怎样变化？先垂直纸面向外并逐渐减小,
后垂直纸面向里并逐渐增大.2、工作原理：【思考与讨论】以正电荷为例1、洛伦兹力: 运动电荷在磁场中受到的力
安培力是洛伦兹力的宏观表现
2、洛伦兹力方向：左手定则
3、洛伦兹力大小： F洛=qVBsinθ
V⊥B F洛=qVB
V∥B F洛= 0谢谢合作！ 在太阳创造的诸如光和热等形式的能量中，有一种能量被称为“太阳风”。这是一束可以覆盖地球的强大的带电亚原子颗粒流，该太阳风在地球上空环绕地球流动，以大约每秒400公里的速度撞击地球磁场，磁场使该颗粒流偏向地磁极下落，它们与氧和氮的原子碰撞，击走电子，使之成为激发态的离子，这些离子发射不同波长的辐射，产生出红、绿或蓝等色的极光特征色彩，形成极光。在南极地区形成的叫南极光。在北极地区同样可看到这一现象，称之为北极光。返 回极光原理观看极光
1．知识与技能：
①知道什么是洛伦兹力，会判断洛伦兹力的方向；
②知道洛伦兹力大小的推导过程；
③会利用本节课学的知识简单解释电视显像管的工作原理。
2．过程与方法：
①通过对安培力微观本质的猜测，培养学生的联想和猜测能力；
②通过推导洛伦兹力的公式，培养学生的逻辑推理能力；
③通过演示实验，培养学生的观察能力。
3．情感态度与价值观：
培养学生的科学思维和研究方法，引导学生观察、分析、推理能力。?复习回顾方向:安培力:1、通电导线在磁场中受到的力大小:左手定则2、通电导线中的电流是怎样形成的呢?它的微观表达式是什么？（式中各量意义）电荷的定向移动形成的n单位体积内的自由电荷数.
q每个自由电荷的电荷.
v自由电荷定向移动的速率.
S横截面积. 现 象：极 光猜 想：受力？不受力？实验验证：阴极射线管的原理：
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。结 论：一、探究运动电荷在磁场中是否受到力的作用？阴极射线管1. 将电火花计时器输出的高压加在阴极射线管两端实验步骤
2. 将蹄形磁铁或条形磁铁靠近阴极射线管探究 磁场对运动电荷的作用力实验演示现 象：极 光猜 想：受力？不受力？实验验证：阴极射线管的原理：
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。结 论：一、探究运动电荷在磁场中是否受到力的作用？磁场对运动电荷有力的作用二、探究洛伦兹力的方向猜 想：左手定则？右手定则？理论分析：实验验证：阴极射线管实验结 论：左手定则因果微观原因宏观表现问 题:洛伦兹力的方向怎么判断？BF垂直于纸面向外F垂直于纸面向外甲乙丙丁训练巩固：试判断下图中的带电粒子刚进入磁场时所受洛伦兹力的方向 BBB洛伦兹力大小可能会与哪些因素有关?当电荷运动方向跟磁场方向垂直时洛伦兹力的大小跟三个因素相关:1.磁感应强度B2.电荷量q3.电荷运动快慢v三、洛伦兹力的大小设有一段长为L，横截面积为S的直导线，单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，自由电荷定向移动的速率为v.这段通电导线垂直磁场方向放入磁感应强度为B的匀强磁场中，求：
(1)通电导线中的电流.
(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.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,粒子受到的洛伦兹力又如何呢?BvFθV2V1当运动电荷的速度v方向与磁感应强度B方向的夹角为θ，电荷所受的洛伦兹力大小为 单位：F(N)，q(C)，v(m/s), B(T)F洛=qvB
=1.60×10-19×3×106×0.10N
=4.8×10-14N 电子的速率v=3×106m/s,垂直射入B=0.10T的匀强磁场中,它受到的洛伦兹力是多大?课 堂 练 习解：因为v垂直B,所以所受洛伦兹力大小当一带正电q的粒子以速度v沿螺线管中轴线进入该通电螺线管,若不计重力,则( )
A．带电粒子
速度大小改变
B．带电粒子速度方向改变
C．带电粒子速度大小不变
D．带电粒子速度方向不变CD课 堂 练 习思考与讨论（1）洛伦兹力方向与带电粒子的运动方向有什么关系？
洛伦兹力方向与带电粒子运动方向垂直
（2）洛伦兹力带电粒子运动的速度有什么影响？
只改变粒子速度的方向，不改变粒子速度的大小
（3）洛伦兹力对带电粒子做的功是多少？
由于洛伦兹力方向始终与带电粒子运动方向垂直，所以洛伦兹力对运动电荷不做功1、构造:电子枪(阴极)
偏转线圈
荧光屏等四、应用：电视显像管的工作原理
（1）、要使电子打在A点,偏转磁场应该沿什么方向?垂直纸面向外（2）、要是电子打在B点,偏转磁场应该沿什么方向?垂直纸面向里（3）、要是电子打从A点向B点逐渐移动,偏转磁场应该怎样变化？先垂直纸面向外并逐渐减小,
后垂直纸面向里并逐渐增大.2、工作原理：【思考与讨论】以正电荷为例1、洛伦兹力: 运动电荷在磁场中受到的力
安培力是洛伦兹力的宏观表现
2、洛伦兹力方向：左手定则
3、洛伦兹力大小： F洛=qVBsinθ
V⊥B F洛=qVB
V∥B F洛= 0谢谢合作！ 在太阳创造的诸如光和热等形式的能量中，有一种能量被称为“太阳风”。这是一束可以覆盖地球的强大的带电亚原子颗粒流，该太阳风在地球上空环绕地球流动，以大约每秒400公里的速度撞击地球磁场，磁场使该颗粒流偏向地磁极下落，它们与氧和氮的原子碰撞，击走电子，使之成为激发态的离子，这些离子发射不同波长的辐射，产生出红、绿或蓝等色的极光特征色彩，形成极光。在南极地区形成的叫南极光。在北极地区同样可看到这一现象，称之为北极光。返 回极光原理观看极光