(
课件网) 1.2 磁场对运动电荷的作用力 人教版（2019）物理（选择性必修第二册） 第一章 安培力与洛伦兹力 目录 素养目标 01 课程导入 02 新课讲解 03 总结归纳 04 课堂练习 05 素养目标 1.通过实验，认识洛伦兹力。能判断洛伦兹力的方向，会计算洛伦兹力的大小 2.掌握洛伦兹力公式的推导过程，会用公式分析求解洛伦兹力 3.了解显像管的基本构造及工作的基本原理，认识电子束的磁偏转，体会物理知识与科学技术的关系 磁场对通电导线有作用力 带电粒子的定向移动形成了电流 磁场对运动电荷有作用力吗？ 如果有，力的方向和大小又是怎样的呢？ 电流方向 新课讲解 观察电子束在磁场中受力偏转 实验装置 抽成真空的玻璃管，玻璃管的两个电极分别连接到高压电源两极 玻璃管的阴极发射电子，电子在电场的加速下飞向阳极 没有磁场时候，电子束呈现一条直线 观察电子束在磁场中受力偏转 观察电子束在磁场中受力偏转 实验现象 现象：当 N 极在纸面朝外靠近电子束时，电子束向下偏转 当 S 极在纸面朝外靠近电子束时，电子束向上偏转 观察电子束在磁场中受力偏转 实验结论 磁场对运动电荷有作用力 磁场对运动电荷的作用力的方向与磁场方向有关 - + 分析： ①在磁场作用下，电子束的径迹发生偏转，说明电子受到力的作用 ②磁场方向改变，电子束径迹的偏转方向发生改变，说明力的方向与磁场方向有关 这个力称为洛伦兹力 N 温故知新 伸开左手，使拇指和其余四指垂直，并且都与手掌在同一平面内，让磁感线从掌心进入，并使四指指向 电流方向 左手定则 这时拇指所指方向就是该通电导线所受安培力方向。 正电荷运动方向 这时拇指所指方向就是该正电荷所受洛伦兹力方向。 试着用左手定则判断电子所受洛伦兹力的方向 试判断下列图中各带电粒子所受洛伦兹力的方向、或带电粒子的电性、或带电粒子的运动方向 v F洛 F洛 B 垂直于纸面向里运动 B v B F洛 v B + v B v B 洛仑兹力垂直于纸面向外 F洛=0 F洛=0 经典例题 温故知新 导线中电流的方向与磁场的方向垂直时，安培力的大小为 安培力 洛伦兹力 微观实质 宏观表现 问题：可否通过安培力公式推导洛伦兹力公式？ 思考与讨论 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 Q＝nqSL＝nqS·vt 洛伦兹力怎么算呢？ 提示 - - - - - - - - - - - - I=nqsv N=nLs 每个自由电荷所受的洛伦兹力大小 ： F=BIL I F安 F洛 安培力 洛伦兹力 F安=N·F洛 洛伦兹力F与v、B三者之间的方向关系 V v1 v2 V B B F + F + F既与B垂直又与v垂直，即垂直于B和v所确定的平面，但B与v不一定垂直 洛伦兹力对物体的运动能起到什么作用？ 洛伦兹力对电荷不做功,只改变粒子速度的方向，不改变粒子速度的大小。 洛伦兹力的大小 当电荷运动的方向与磁场方向垂直时（v⊥B）：F洛＝qvB 上式中各量的单位： F安与F洛本质都是磁场对运动电荷的作用力 洛伦兹力的计算公式 洛伦兹力F洛 牛顿（N） 磁感应强度B 电荷q 速度v 特斯拉（T） 库伦（C） 米每秒（m/s） 当电荷运动的方向与磁场的方向夹角为θ时，电荷所受的洛伦兹力为什么？ B1 B2 B F = B2IL =BILsinθ (θ 为 B 与 I 的正向夹角) v B∥ B┴ L1 F = BIL1 ＝BILsinθ (θ 为 B 与 I 的正向夹角) v v┴ v∥ F＝qvBsin θ，θ为电荷运动的方向与磁感应强度方向的夹角： ①当θ＝90°时，v⊥B，sin θ＝1，F＝qvB，即运动方向与磁场垂直时，洛伦兹力最大。 ②当v∥B 时，θ＝0°，sin θ＝0，F＝0，即运动方向与磁场平行时，不受洛伦兹力。 ③当电荷静止于磁场中时（v =0）: F洛＝0 (即静止 ... ...
