資源簡介

(共16張PPT)
2.磁場對運動電荷的作用力第一章 安培力與洛倫茲力溫故知新—磁場對通電導線的作用力
安培力：
安培力方向的判斷：
左手定則
安培力大小的計算：
F=BIL (B⊥I)
F=0 (B∥I)
F=BILsinθ (B與I夾角為θ)
磁場對通電導線（電流）有力的作用，而電流是電荷的定向運動形成的，由此你想到了什么？
【猜想】磁場可能對運動電荷有力的作用！
導體中的電流是由電荷的定向移動產生的
電流是如何形成的？
溫故知新—電流
探究1：磁場對運動電荷是否有力的作用
實驗現象
在沒有外磁場時，電子束沿直線運動；
將磁鐵N極靠近陰極射線管，發現電子束運動軌跡發生了彎曲。
實驗結論
磁場對運動電荷有力的作用。
實驗探究—電子束在磁場中偏轉
洛倫茲
（1853 ─ 1928）
1. 運動電荷在磁場中受到的力，稱為洛倫茲力。
2. 洛倫茲力與安培力的關系：
安培力是洛倫茲力的宏觀表現
安培力
洛倫茲力
磁場對電流的作用
磁場對運動電荷的作用
因
果
宏觀表現
一. 洛倫茲力
微觀
探究2：洛倫茲力的方向和什么有關？
實驗現象
改變磁場方向，電子束的偏轉方向也發生變化，說明了洛倫茲力方向發生變化。
實驗結論
洛倫茲力方向與磁場方向有關。
實驗探究—電子束在磁場中偏轉
洛倫茲力的方向的判斷：左手定則
1、 伸開左手，使拇指和其余四個手指垂直且處于同一平面內，讓磁感線垂直穿過手心，使四指指向正電荷運動的方向，這時拇指所指的方向就是正電荷所受洛倫茲力的方向 。
2、若是負電荷，則四指指向負電荷運動的反方向，那么拇指所指的方向就是負電荷所受洛倫茲力的方向。
F
二. 洛倫茲力的方向
v
F
v
v
F
練習：試判斷下列圖中各帶電粒子所受洛倫茲力的方向.帶電粒子的電性或帶電粒子的運動方向.
v
F
F
v
粒子垂直于紙面向里運動
所受洛倫茲力垂直于紙面向外
二. 洛倫茲力的方向
洛倫茲力既跟磁場方向垂直F⊥B，又跟電荷的運動方向垂直F⊥v，故洛倫茲力的方向總是垂直于磁感線和運動電荷所在的平面，即：F⊥（B與v平面）
v
v
F
F
二. 洛倫茲力的方向
F⊥v：洛倫茲力只改變運動電荷速度的方向，不改變運動電荷速度的大小。
重要結論：洛倫茲力永遠不做功！
如何由安培力表達式推導出來？
設有一段長為L，橫截面積為S的直導線，電流大小為I，單位體積內的自由電荷數為n，每個自由電荷的電荷量為q，自由電荷定向移動的速率為v。這段通電導線垂直磁場方向放入磁感應強度為B的勻強磁場中，求
I
F
v
v
v
v
（1）通電導線所受的安培力
（2）通電導線中的電流
（3）這段導線內的自由電荷數
（4）每個電荷所受的洛倫茲力
三. 洛倫茲力的大小
v
［問題］
若粒子不垂直射入磁場，粒子受到的洛倫茲力又如何呢 ？
F=qvB (v垂直B）
B1
B2
課后思考：
還可以分解v
三. 洛倫茲力的大小
洛倫茲力的表達式
總結
θ =0°時（ v∥B ）：F洛=0；
θ =90°時（v⊥B）：F洛=qvB
v與B成θ時，F洛=qvBsinθ
三. 洛倫茲力的大小
四. 電子束的磁偏轉
1、如果要是電子束在水平方向偏離中心，打在熒光屏上的A點，偏轉磁場應該沿什么方向？
2、電子束打在熒光屏上的B點，偏轉磁場的方向？
3、使電子束打在熒光屏上的位置由B逐漸向A移動，偏轉磁場應怎樣變化？
顯像管原理示意圖
俯視圖
四. 電子束的磁偏轉
實際上，在偏轉區的水平方向上和豎直方向上都有偏轉磁場，其方向、強弱都在不斷變化，因此電子束打在熒光屏上的光點就像圖中那樣不斷移動，這在顯示技術中叫做掃描
顯像管原理示意圖
俯視圖
四. 電子束的磁偏轉
課堂小結
1. 磁場對運動電荷的作用力：洛倫茲力
2. 洛倫茲力的方向：左手定則
3. 洛倫茲力的大?。篎=qvB (v⊥B)
F=0 (v∥B)
F=qvBsinθ (v與B夾角為θ)

展開更多......

收起↑