高中物理人教版选修3-1课件：3．5运动电荷在磁场中受到的力（共23张PPT）
文档属性
| 名称 | 高中物理人教版选修3-1课件：3．5运动电荷在磁场中受到的力（共23张PPT） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.7MB | ||
| 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 | 2019-12-15 08:23:16 | ||
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文档简介
(共23张PPT)
新课标高中物理选修3－1
§3-5 运动电荷在磁场中受到的力
第三章 磁 场
新课标高中物理选修3-1
第三章 磁
场
复习回顾
方向:
判断下面两个通电导线所受安培力的方向
安培力:
1、磁场对通电导线的作用力
大小:
左手定则
θ为B和I
之间的夹角
1、电流是如何形成的？
问题
磁场对电流（通电导线）有力的作用，那我们就会想：磁场对运动电荷有力的作用吗？
磁场对运动电荷有力的作用
电流是电荷的定向运动形成的
猜想
阴极射线管——观察电子束运动径迹的装置
用阴极射线管研究磁场对运动电荷的作用
实验验证
(1).在没有外磁场时,电子怎样运动？
(2).当有外磁场时,电子束运动的轨迹发生什么变化？
(3).当磁场方向发生变化时，电子束的偏转方向是否改变？如何变？
实验现象：
在没有外磁场时，电子束沿直线运动，将蹄形磁铁靠近阴极射线管，发现电子束运动轨迹发生了弯曲。
实验结论：磁场对运动电荷有作用力
——洛伦兹力
洛伦兹力的方向与磁场方向垂直，与运动电荷的运动方向垂直。
安培力
洛伦兹力
荷兰物理学家，他是电子论的创始人、相对论中洛伦兹变换的建立者，并因在原子物理中的重要贡献（塞曼效应）获得第二届（1902年）诺贝尔物理学奖。
荷兰物理学家 洛伦兹
(Lorentz， 1853—1928)
二、洛伦兹力的方向
左手定则
掌心
四指
大拇指
让磁感线垂直穿过
与正电荷运动方向相同
与负电荷运动方向相反
洛伦兹力的方向
心得体会
洛伦兹力F与v、B三者之间的方向关系
F既与B垂直又与v垂直，即垂直于B和v所决定的平面，但B与v不一定垂直.
下列各图中带电粒子刚刚进入磁场，试判断这时粒子所受洛伦兹力的方向
× × ×
× × ×
× × ×
V
垂直纸面向外
垂直纸面向里
FL=0
课堂练习:
F垂直于纸面向外
B
洛伦兹力推导
学习课本96页思考与讨论，回答下列问题：
1.电流的微观表达式？
3.长为L，截面积为S的导线内，自由电荷的数目N。
4.每个自由电荷受到的平均磁场力？
2.通电导线所受的安培力
安培力
洛伦兹力
即F洛=F安/N
三、洛伦兹力的大小
三、洛伦兹力的大小
安培力
洛伦兹力
类比
F洛=qvB ( v⊥B）
F洛= 0 ( v∥B）
当v与B成一角度θ时
F洛=qvBsinθ
F安=ILB (I ⊥B）
F安= 0 ( I∥B）
当I与B成一角度θ时
F安=ILB sinθ
洛伦兹力和电场力的区别：
受力：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=qE
F洛=qvBsinθ
3、方向：电荷所受电场力方向总是平行于电场方向；
电荷所受磁场力方向总是垂直于磁场方向，垂直于运动方向。
4、做功：电场力对运动电荷要做功(电荷在等势面上运动除外)；
磁场力对运动电荷一定不做功。
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
某带电粒子的电量为q=10－14C,以速率v=106m/s如图射入B=10－2T的匀强磁场中，求它受到的洛伦兹力F多大？
v∥
v⊥
主要构造:
电子枪（阴极）、偏转线圈、荧光屏等
俯视图
原理：
应用电子束磁偏转的道理
四、应用：电视显像管
【阅读并思考】
1、要使电子打在A点,偏转磁场应该沿什么方向?
2、要是电子打在B点,偏转磁场应该沿什么方向?
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？
垂直纸面向外
垂直纸面向里
先垂直纸面向外并逐渐减小,
后垂直纸面向里并逐渐增大.
四、应用：电视显像管
显像管工作示意图
扫描：显示器接收到影像信号时，电子束从荧光屏左上角开始从左向右扫描出一条水平线，之后再扫描下面一条水平线。
极光产生的原因
宇宙射线：从太阳或其他星体上时刻流放出的大量的高能粒子
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
B
课 堂 练 习
新课标高中物理选修3－1
§3-5 运动电荷在磁场中受到的力
第三章 磁 场
新课标高中物理选修3-1
第三章 磁
场
复习回顾
方向:
判断下面两个通电导线所受安培力的方向
安培力:
1、磁场对通电导线的作用力
大小:
左手定则
θ为B和I
之间的夹角
1、电流是如何形成的？
问题
磁场对电流（通电导线）有力的作用，那我们就会想：磁场对运动电荷有力的作用吗？
磁场对运动电荷有力的作用
电流是电荷的定向运动形成的
猜想
阴极射线管——观察电子束运动径迹的装置
用阴极射线管研究磁场对运动电荷的作用
实验验证
(1).在没有外磁场时,电子怎样运动？
(2).当有外磁场时,电子束运动的轨迹发生什么变化？
(3).当磁场方向发生变化时，电子束的偏转方向是否改变？如何变？
实验现象：
在没有外磁场时，电子束沿直线运动，将蹄形磁铁靠近阴极射线管，发现电子束运动轨迹发生了弯曲。
实验结论：磁场对运动电荷有作用力
——洛伦兹力
洛伦兹力的方向与磁场方向垂直，与运动电荷的运动方向垂直。
安培力
洛伦兹力
荷兰物理学家，他是电子论的创始人、相对论中洛伦兹变换的建立者，并因在原子物理中的重要贡献（塞曼效应）获得第二届（1902年）诺贝尔物理学奖。
荷兰物理学家 洛伦兹
(Lorentz， 1853—1928)
二、洛伦兹力的方向
左手定则
掌心
四指
大拇指
让磁感线垂直穿过
与正电荷运动方向相同
与负电荷运动方向相反
洛伦兹力的方向
心得体会
洛伦兹力F与v、B三者之间的方向关系
F既与B垂直又与v垂直，即垂直于B和v所决定的平面，但B与v不一定垂直.
下列各图中带电粒子刚刚进入磁场，试判断这时粒子所受洛伦兹力的方向
× × ×
× × ×
× × ×
V
垂直纸面向外
垂直纸面向里
FL=0
课堂练习:
F垂直于纸面向外
B
洛伦兹力推导
学习课本96页思考与讨论，回答下列问题：
1.电流的微观表达式？
3.长为L，截面积为S的导线内，自由电荷的数目N。
4.每个自由电荷受到的平均磁场力？
2.通电导线所受的安培力
安培力
洛伦兹力
即F洛=F安/N
三、洛伦兹力的大小
三、洛伦兹力的大小
安培力
洛伦兹力
类比
F洛=qvB ( v⊥B）
F洛= 0 ( v∥B）
当v与B成一角度θ时
F洛=qvBsinθ
F安=ILB (I ⊥B）
F安= 0 ( I∥B）
当I与B成一角度θ时
F安=ILB sinθ
洛伦兹力和电场力的区别：
受力：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=qE
F洛=qvBsinθ
3、方向：电荷所受电场力方向总是平行于电场方向；
电荷所受磁场力方向总是垂直于磁场方向，垂直于运动方向。
4、做功：电场力对运动电荷要做功(电荷在等势面上运动除外)；
磁场力对运动电荷一定不做功。
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
某带电粒子的电量为q=10－14C,以速率v=106m/s如图射入B=10－2T的匀强磁场中，求它受到的洛伦兹力F多大？
v∥
v⊥
主要构造:
电子枪（阴极）、偏转线圈、荧光屏等
俯视图
原理：
应用电子束磁偏转的道理
四、应用：电视显像管
【阅读并思考】
1、要使电子打在A点,偏转磁场应该沿什么方向?
2、要是电子打在B点,偏转磁场应该沿什么方向?
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？
垂直纸面向外
垂直纸面向里
先垂直纸面向外并逐渐减小,
后垂直纸面向里并逐渐增大.
四、应用：电视显像管
显像管工作示意图
扫描：显示器接收到影像信号时，电子束从荧光屏左上角开始从左向右扫描出一条水平线，之后再扫描下面一条水平线。
极光产生的原因
宇宙射线：从太阳或其他星体上时刻流放出的大量的高能粒子
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
B
课 堂 练 习