人教版高中物理运动电荷在磁场中受到的力精品PPT课件

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人教版高中物理选修31 3.5 运动电荷在磁场中受到的力公开课教学课件共22张PPT

人教版高中物理选修31 3.5 运动电荷在磁场中受到的力公开课教学课件共22张PPT
这段导体所受的安培力 : F=BIL 这段导体中含有的自由电荷数: N=nLs
每个电荷所受的洛伦兹力大小 :
f F安BI LnqvS q LvBB nLSnLS nLS
A O
B
极光是地球周围的一种大 规模放电的过程.来自太 阳的带电粒子到达地球附 近,地球磁场迫使其中一 部分沿着磁感线集中到南 北两极附近.地球磁场形 态像交集的两个漏斗,两 个尖端分别对着地球的南 北两极,太阳发出的带电 粒子沿着地磁场这个“漏 斗”沉降的时候进入到地 球的两极地区,而这两地 区的高层大气受到太阳风 的轰击,于是便发生了这 种炫丽光芒。
温故知新:
1、电流是怎样产生的呢?
电荷的定向移动产生电流
温故知新:
2、判断下列图中安培力的方向,及大L=10 cm,I=1 A。求:导线所受的 安培力大小?
美丽的极光
v
一、定义:运动电荷在磁场中受到的作 用力,叫洛伦兹力。
•9、要学生做的事,教职员躬亲共做;要学生学的知识,教职员躬亲共学;要学生守的规则,教职员躬亲共守。2021/8/252021/8/25Wednesday, August 25, 2021 •10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2021/8/252021/8/252021/8/258/25/2021 4:12:55 AM •11、只有让学生不把全部时间都用在学习上,而留下许多自由支配的时间,他才能顺利地学习……(这)是教育过程的逻辑。2021/8/252021/8/252021/8/25Aug-2125-Aug-21 •12、要记住,你不仅是教课的教师,也是学生的教育者,生活的导师和道德的引路人。2021/8/252021/8/252021/8/25Wednesday, August 25, 2021

人教版高二物理选修磁场运动电荷在磁场中受到的力课件

人教版高二物理选修磁场运动电荷在磁场中受到的力课件

2.没有磁场时电子束是一条直线。用一个蹄形磁铁在电子 束的路径上加磁场,尝试不同 方向的磁场对电子束径迹的不 同影响,从而判断运动的电子 在各种方向的磁场中的受力方向。 3.我们曾经用左手定则判定安培力的方向。能不能用类似 的方法判定运动电子(电子束)的受力方向?如果运动电 荷不是电子,而是带正电的粒子呢?
人教版高二物理选修3-1第三章磁场第 5节运 动电荷 在磁场 中受到 的力课 件
3.下列表示运动电荷在磁场中所受到洛伦兹力的方向正确 的是( D )
人教版高二物理选修3-1第三章磁场第 5节运 动电荷 在磁场 中受到 的力课 件
人教版高二物理选修3-1第三章磁场第 5节运 动电荷 在磁场 中受到 的力课 件
人教版高二物理选修3-1第三章磁场第 5节运 动电荷 在磁场 中受到 的力课 件
【思考与讨论】 1.导线中带电粒子的定向运动形成了电流。电荷定向运动时 所受洛伦兹力的合力,表现为导线所受的安培力。按照这个 思路,请你尝试由安培力的表达式导出洛伦兹力的表达式。 2.这里只讨论比较简单的情况:导线的方向与磁场的方向垂 直,安培力的大小可以表示为F=ILB。这种情况下导线中电 荷定向运动的方向也与磁场的方向垂直。
人教版高二物理选修3-1第三章磁场第 5节运 动电荷 在磁场 中受到 的力课 件
人教版高二物理选修3-1第三章磁场第 5节运 动电荷 在磁场 中受到 的力课 件
3.洛伦兹力公式推导: 设一段长为L,横截面积为S直导线,单位体积的自由电荷数 为n,每个自由电荷荷量为q,自由电荷定向移动速率为v。通 电导线垂直放入磁感应强度为B的匀强磁场中。则 (1)通电导线中电流I=nqSv (2)通电导线所受的安培力F安=ILB=nqSvLB (3)这段导线内的自由电荷数N=nSL (4)每个电荷所受的洛伦兹力F洛=qvB

人教版高中物理选修3-1运动电荷在磁场中受到的力(29页)-PPT优秀课件

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人教版高中物理选修3-1 3.5运动电荷在磁场中受到的力(共29 张PPT) 【PPT 优秀课 件】-精 美版
例3:电子的速率v=3.0×10 6 m s,沿着与磁
场垂直的方向射入B=0.01T的匀强磁场中, 它受到的洛伦兹力有多大?
解:由F洛=qvB
代入数据得:F=4.8×10 N 14
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思考与讨论 1,怎样才能使电子打在A点?
添加垂直纸面向外的磁场
2,打到B点呢?
演示:观察阴极射线在磁场中的偏转
1、当电子射线管的周围不存在磁场时
实验现象: 在没有外磁场时,电子束沿直线运动
2、当电子射线管的周围存在磁场时
实验现象:
将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:磁场对运动电荷有力的作用。
一、洛伦兹力
1、演示实验表明运动电荷在磁场中受 到力的作用, 这个力叫做洛仑兹力。
添加垂直纸面向里的磁场 3,使电子从A点移动到B,磁场应如何变化? 不断减弱磁场,然后反向增大磁场。
人教版高中物理选修3-1 3.5运动电荷在磁场中受到的力(共29 张PPT) 【PPT 优秀课 件】-精 美版
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实际上,在偏转区水平方向 和竖直方向都有偏转磁场。这样 光点就可以移动,这技术叫扫描。 我国的电视机每秒要进行50场扫 描,所以我们才看到整个屏幕都

人教版高中物理运动电荷在磁场中受到的力ppt课件

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(1)通电导线中的电流 I nqvS
(2)通电导线所受的安培力
F安 BIL B(nqvS)L
第三章 磁 场
v
Iv
F
v
v
洛伦兹力大小的推导
(1)通电导线中的电流 I nqvS
(2)通电导线所受的安培力
F安 BIL B(nqvS)L
(3)这段导线内的自由电荷数 N nSL
(4)每个电荷所受的洛伦兹力
磁场对运动电荷有力的 作用
4
一、洛伦兹力:运动电荷在磁场 中受到的作用力叫做洛伦兹力 问题:为什么磁场对通电导线 有作用力?
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。
第三章 磁 场
磁场对电流有安培力的作 用,而电流是由电荷定向运 动形成的,且磁场对运动电 荷有洛伦兹力的作用.所以 磁场对电流的安培力就是 磁场对运动电荷的洛伦兹 力的宏观表现。
F洛

F安 N

B(nqvS)L nSL
qvB
第三章 磁 场
v
Iv
F
v
v
三、洛伦兹力大小
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 F洛=qvB (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?
F洛 qvBsin
场时所受的洛伦兹力的方向FBB Nhomakorabeav
v
F

F垂直于纸面向外
B
v

F垂直于纸面向外
B v
第三章 磁 场
思维提升:洛伦兹力的方向垂 直于v和B组成的平面
F洛 B v


第三章 磁 场

人教版高中物理选修31课件:第三章 磁场 5 运动电荷在磁场中受到的力

人教版高中物理选修31课件:第三章 磁场 5 运动电荷在磁场中受到的力
推论,推论证明推理进而证实猜想.
新课导入
【导入一】
前面我们学习了磁场对电流的作用力,下面思考两个问题:
1.如何判定安培力的方向(让学生上黑板做)
若已知图351中:B=4.0×10-2 T,导线长L=10 cm,I=1 A.求导线所受的安培
力大小.
[学生解答]
解:F=BIL=4×10-2 T×1 A×0.1 m=4×10-3 N
(1)利用左手定则会判断洛伦兹力的方向.
(2)掌握垂直磁场方向进入磁场的带电粒子受到的洛伦兹力大小的计算.
【难点】
(1)洛伦兹力对带电粒子不做功.
(2)洛伦兹力方向的判断.
教学建议
本节教材的重点是洛伦兹力的大小、方向和产生条件,其中公式f=qvBsin θ的推
导和应用是个难点,由于洛伦兹力是属于微观的力学范畴,抽象是突出的特点,
[教师]说明电子射线管的原理:
说明阴极射线是灯丝加热放出电子,电子在加速电场的作用下高速运动而形成的电
子流,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,磁铁是
用来在阴极射线周围产生磁场的,还应明确磁场的方向.
新课导入
[实验结果]在没有外磁场时,电子束沿直线运动,蹄形磁铁靠近电子射线管,发
子的运动方向都和磁感应强度的方向垂直.根据左手定则,由于是负电荷,四指应
电荷,AB导体杆不受安培力.
知识必备
知识点一
洛伦兹力的方向
1.运动电荷在磁场中所受的力,叫作洛伦兹力.
2.洛伦兹力的方向:使用左手定则判定.
判定方法:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内;让
磁感线从掌心进入,并使四指指向
正电荷运动
的方向,这时拇指所指的方向就是

人教版高中物理课件-3.5运动电荷在磁场中受到的力 高中物理新课标版人教版选修3-1(共29张PPT)

人教版高中物理课件-3.5运动电荷在磁场中受到的力 高中物理新课标版人教版选修3-1(共29张PPT)

实验现象:在暗室中可以清楚地看到,在没有磁场作用 时,电子的径迹是直线;在管外加上匀强磁场,电子的 径迹变弯曲成圆形。
结论:
带电粒子垂直进入磁场中,粒子在垂直磁场方 向的平面内做匀速圆周运动,此洛伦兹力不做 功。 问题:
一带电量为q,质量为m,速度为v的带电粒子垂 直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,其半径r 和周期T为多大?
带电粒子在磁场中运动的多解问题
临界状态不唯一形成多解 带电粒子在洛仑兹力作用下飞越有界磁场时, 由于粒子的运动轨迹是圆弧状,因此它可能 穿过去了,也可能转过180°从有界磁场的这 边反向飞出,形成多解
带电粒子在磁场中运动的多解问题
运动的重复性形成多解 带电粒子在磁场中运动时,由于某些因素的变 化,例如磁场的方向反向或者速度方向突然 反向,往往运动具有反复性,因而形成多解。
等距螺旋
例题
氘都核垂(直12 H磁场)、方氚向核入( 射13 H同)一、匀氦强核磁( 24场He,) 求以下几种情况下,它们轨道半径之 比及周期之比各是多少?(1)以相同 速率射入磁场;(2)以相同动能射入 磁场.
带电粒子做圆周运动的分析方法- 圆心的确定
(1)已知入射方向和出射方向,可以通过入射点和出射点分 别作垂直与入射方向和出射方向的直线,两条直线的交点就 是圆弧轨道的圆心
注意圆周运动中的有关对称规律
如从同一边界射入的粒子,从同一边界射出时, 速度与边界的夹角相等,在圆形磁场区域内,沿 径向射入的粒子,必沿径向射出.
带电粒子在磁场中运动的多解问题
带电粒子的电性不确定形成多解 受洛仑兹力作用的带电粒子,可能带正电荷,也 可能带负电荷,在相同的初速度下,正、负粒子 在磁场中的轨迹不同,导致形成双解。
受力方向 轨迹形状
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第三章 磁 场
第三章 磁 场
第5课时 运动电荷在磁场 中受到的力
知识回顾 判断下列图中安培力的方向:
第三章 磁 场
F F
电流是如何形成的?
阴极射线在磁场中的偏转 狭缝
阴极 电子束
第三章 磁 场
荧光板 阳极
第三章 磁 场
实验结论 1.当电子射线管的周围不 存在磁场时,电子的运动 轨迹是直线 2.当电子射线管的周围存 在磁场时,电子的运动轨 迹是曲线
二、洛伦兹力的方向
第三章 磁 场
左手定则:伸开左手,使大拇指和
F
其余四指垂直且处于同一平面内,
q
v
把手放入磁场中,让磁感线垂直穿
过手心,若四指指向正电荷运动的
方向,那么拇指所指的方向就使正
电荷所受洛伦兹力的方向
思考:如果是负电荷,我们应 如何判定洛伦兹力的方向?
-q v
F
例1.试判断下图中的带电粒子刚进入磁
例2 如图5所示,各图中的匀强磁场的磁
感应强度均为B,带电粒子的速率均为v,
带电荷量均为q.试求出图中带电粒子所受
洛伦兹力的大小,并指出洛伦兹力的方向.
答案 (1)qvB 垂直v指向左上方
(2)
1 2
qvB
垂直纸面向里
(3)不受洛伦兹力
(4)qvB 垂直v指向左上方 图5
速度选择器的工作原理 (1)装置及要求 如图,两极板间存在匀强电场 和匀强磁场,二者方向互相垂 直,带电粒子从左侧射入,不 计粒子重力.
(2)带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是qE=qvB,即v=EB.
针对训练 如图8所示,水平放置的两块带电平行金属板,板间存在着
方向竖直向下、场强大小为E的匀强电场和垂直于纸面的匀强磁场.假设
电场、磁场只存在于两板间.一个带正电的粒子,以水平速度v0从两极板 的左端正中央沿垂直于电场、磁场的方向射入极板间,恰好做匀速直线
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谢谢大家
荣幸这一路,与你同行
It'S An Honor To Walk With You All The Way
讲师:XXXXXX XX年XX月XX日
(1)通电导线中的电流 I nqvS
(2)通电导线所受的安培力
F安 BIL B(nqvS)L
第三章 磁 场
v
Iv
F
v
v
洛伦兹力大小的推导
(1)通电导线中的电流 I nqvS
(2)通电导线所受的安培力
F安 BIL B(nqvS)L
(3)这段导线内的自由电荷数 N nSL
(4)每个电荷所受的洛伦兹力
磁场对运动电荷有力的 作用
一、洛伦兹力:运动电荷在磁场 中受到的作用力叫做洛伦兹力 问题:为什么磁场对通电导线 有作用力?
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。
第三章 磁 场
磁场对电流有安培力的作 用,而电流是由电荷定向运 动形成的,且磁场对运动电 荷有洛伦兹力的作用.所以 磁场对电流的安培力就是 磁场对运动电荷的洛伦兹 力的宏观表现。
场时所受的洛伦兹力的方向
F
B
B
v
v
F

F垂直于纸面向外
B
v

F垂直于纸面向外
B v
第三章 磁 场
思维提升:洛伦兹力的方向垂 直于v和B组成的平面
F洛 B v


第三章 磁 场
洛伦兹力能对电荷做功吗?
洛伦兹力永不做功!
洛伦兹力大小的推导 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
V
B∥
B⊥
θ为B和v B 之间的夹角
F洛
B⊥
B
θ
B∥ v
三、洛伦兹力大小
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
F洛 qvBsin
上式中各量的单位: F洛为N,q为C,v为m/s,B为T
第三章 磁 场
特例:
F洛 qvB (v⊥B) F洛 0 (v∥B)
F洛
F安 N
B(nqvS)L nSL
qvB
第三章 磁 场
v
Iv
F
v
v
三、洛伦兹力大小
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 F洛=qvB (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?
F洛 in
第三章 磁 场
运动.不计粒子的重力及空气阻力,则
√A.板间所加的匀强磁场B=vE0 ,方向垂直于纸面向里
B.若粒子电荷量加倍,将会向下偏转
C.若粒子从极板的右侧射入,一定沿直线运动
D.若粒子带负电,其他条件不变,将向上偏转
图8
写在最后
成功的基础在于好的学习习惯
The foundation of success lies in good habits
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