《高中物理 第3章 磁場 5 運(yùn)動電荷在磁場中受到的力課件 新人教版選修3-1》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中物理 第3章 磁場 5 運(yùn)動電荷在磁場中受到的力課件 新人教版選修3-1(47頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第三章,磁場,5運(yùn)動電荷在磁場中受到的力,電視機(jī)顯像管中的電子只是細(xì)細(xì)的一束,為什么能使整個屏幕發(fā)光?從宇宙深處射來的帶電粒子,為什么不能直射地球?為什么只在地球兩極形成絢麗多彩的極光?解開這些問題的鑰匙就是本節(jié)學(xué)習(xí)的磁場對運(yùn)動電荷的作用規(guī)律。,,知識自主梳理,1洛倫茲力 ____________在磁場中所受的力。 2洛倫茲力和安培力的關(guān)系 通電導(dǎo)線在磁場中受到的安培力,實際上是在導(dǎo)線中_________________所受到的洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。,洛倫茲力的方向和大小,知 識 點 1,運(yùn)動電荷,定向運(yùn)動的電荷,3洛倫茲力的方向 (1)左手定則:伸開左手,使拇指與其余四個手指垂直,并且都與手掌
2、在同一個平面內(nèi),讓__________從掌心進(jìn)入,并使四指指向__________運(yùn)動的方向,這時拇指所指的方向就是運(yùn)動的正電荷在磁場中所受__________的方向。負(fù)電荷受力的方向與正電荷受力的方向________。 (2)洛倫茲力方向特點:FB,F(xiàn)v,即F垂直于__________所決定的平面。,磁感線,正電荷,洛倫茲力,相反,B和v,4洛倫茲力的大小 當(dāng)速度方向和磁感應(yīng)強(qiáng)度方向分別滿足以下幾種情況時,洛倫茲力的大小分別是 (1)當(dāng)v與B成角時:F__________ (2)當(dāng)vB時:F__________ (3)當(dāng)vB時,F(xiàn)__________,qvBsin,qvB,0,1構(gòu)造 如圖所
3、示,由電子槍、__________和熒光屏組成。 2原理 (1)電子槍__________。 (2)電子束在磁場中________。 (3)熒光屏被電子束撞擊發(fā)光。,知 識 點 2,電視顯像管的工作原理,,偏轉(zhuǎn)線圈,發(fā)射電子,偏轉(zhuǎn),3掃描 在偏轉(zhuǎn)區(qū)的水平方向和豎直方向都有偏轉(zhuǎn)磁場,其方向、強(qiáng)弱都在__________,使得電子束打在熒光屏上的光點從上向下、從左向右不斷移動。 4偏轉(zhuǎn)線圈 使電子束偏轉(zhuǎn)的磁場是由__________產(chǎn)生的。,不斷變化,兩對線圈,重點難點突破,1決定洛倫茲力方向的三個因素 電荷的電性(正、負(fù)),速度方向、磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向。當(dāng)電性一定時,其他兩個因素決定洛倫茲力的方向
4、,如果只讓一個因素相反,則洛倫茲力方向必定相反;如果同時讓兩個因素相反,則洛倫茲力方向?qū)⒉蛔儭?2F、B、v三者方向間的關(guān)系 電荷運(yùn)動方向和磁場方向間沒有因果關(guān)系,兩者關(guān)系是不確定的。電荷運(yùn)動方向和磁場方向確定洛倫茲力方向,F(xiàn)B,F(xiàn)v,即F垂直于B和v所決定的平面。,一、洛倫茲力的方向,3洛倫茲力的特點 洛倫茲力的方向隨電荷運(yùn)動方向的變化而變化。但無論怎樣變化,洛倫茲力都與運(yùn)動方向垂直,故洛倫茲力永不做功,它只改變電荷運(yùn)動方向,不改變電荷速度大小。 特別提醒應(yīng)用左手定則時,當(dāng)v與B不垂直時,洛倫茲力仍垂直于v、B決定的平面,但磁感線不一定要垂直穿過掌心,磁感線方向一定與大拇指垂直,不一定與四指
5、垂直。,解析:因為地球周圍存在著磁場,宇宙空間的帶電粒子在經(jīng)過地球磁場時,由于受到洛倫茲力的作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn),故不能直射向地球。,,二、洛倫茲力和安培力的區(qū)別與聯(lián)系 特別提醒盡管安培力是自由電荷定向移動時受到的洛倫茲力的宏觀表現(xiàn),但也不能簡單地認(rèn)為安培力就等于所有定向移動電荷所受洛倫茲力的和,一般只有當(dāng)導(dǎo)體靜止時才能這樣認(rèn)為。,三、洛倫茲力與電場力的比較,1復(fù)合場:一般是指電場、磁場和重力場并存,或其中兩種場并存,或分區(qū)域存在。 2帶電粒子在復(fù)合場中運(yùn)動的分析方法和思路 (1)正確進(jìn)行受力分析,除重力、彈力、摩擦力外要特別注意電場力和洛倫茲力的分析。 (2)確定帶電粒子的運(yùn)動狀態(tài),注意運(yùn)動情況
6、和受力情況的結(jié)合。,四、帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動,(3)電荷在復(fù)合場中的運(yùn)動一般有兩種情況直線運(yùn)動和圓周運(yùn)動。 電荷在電場力、重力和洛倫茲力共同作用下做直線運(yùn)動時,一定是做勻速直線運(yùn)動。 電荷在上述復(fù)合場中如果做勻速圓周運(yùn)動,只能是除洛倫茲力以外的所有恒力的合力為零才能實現(xiàn)。 特別提醒(1)電子、質(zhì)子、粒子等一般不計重力,帶電小球、塵埃、液滴等帶電顆粒一般要考慮重力的作用。 (2)注意重力、電場力做功與路徑無關(guān),洛倫茲力始終和運(yùn)動方向垂直,永不做功的特點。,解析:由于電視機(jī)的顯像管是利用磁場對電子束偏轉(zhuǎn)原理工作的,如果將磁鐵靠近熒光屏,會影響電子束的偏轉(zhuǎn)方向,進(jìn)而使得圖像變形或變色。,,2磁流
7、體發(fā)電機(jī) (1)磁流體發(fā)電是一項新興技術(shù),它可以把內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能。 (2)根據(jù)左手定則,如圖中的B板是發(fā)電機(jī)正極。 (3)磁流體發(fā)電機(jī)兩極板間的距離為d,等粒子體速度為v,磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,則兩極板間能達(dá)到的最大電勢差UBdv。,,,0.63,考點題型設(shè)計,題型1洛倫茲力的大小和方向,,點評:在計算洛倫茲力的大小時,要注意v應(yīng)取與B垂直的分量。洛倫茲力的方向垂直于v與B所決定的平面。,,D,題型2帶電物體在復(fù)合場中的運(yùn)動,AC,,點評:本題是帶電粒子在復(fù)合場中的綜合問題,應(yīng)在分析物體受力的基礎(chǔ)上,弄清物理過程,根據(jù)隱含的臨界條件求解。,,AD,題型3洛倫茲力與現(xiàn)代科技,,答案:121kW,D,易錯案例剖析,,AB,,課堂知識結(jié)構(gòu),隨堂鞏固提升,課 時 作 業(yè),