高中物理沪科版高二上册第三篇电场和磁场公开课磁场对运动电荷的作用洛伦兹力

3.4磁场对运动电荷的作用

—洛伦兹力导入实验探究洛伦兹力巩固所学建构知识磁场对运动电荷的作用——洛伦兹力ONTENTSCPart1导入实验实验结论导入实验阴极射线管的结构电子起电机导入实验

一个阴极射线管的两个电极之间加上高电压后，就会在旁边的荧光屏上看到一条亮线，它是电子在高电压的作用下加速运动射到荧光屏上引起的，它显示出了电子运动的路径。阴极射线管荧光屏阳极阴极狭缝导入实验

当条形磁体的磁极靠近阴极射线管时，荧光屏上的亮线发生了弯曲，这说明电子束的运动发生了偏转。结论：磁场对运动电荷有力的作用。实验结论运动电荷在磁场中受到的磁场力，称为洛伦兹力。洛伦兹(Lorentz，1853—1928)Part2探究洛伦兹力的方向、特点探究洛伦兹力和安培力的关系探究洛伦兹力的大小洛伦兹力方向的判断注意:四指指向等效电流方向1.电流方向与正电荷定向移动方向相同2.电流方向与负电荷定向移动方向相反判断洛伦兹力的方向方法:左手定则（四指指向等效电流方向）左手定则：伸开左手,使大拇指和其余四指垂直且处于同一平面内,把手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,若四指指向正电荷运动的方向,那么拇指所指的方向就是正电荷所受洛伦兹力的方向。探究一：洛伦兹力的方向、特点洛伦兹力的特点：

只改变运动电荷速度的方向，不改变运动电荷速度的大小.结论：洛伦兹力对运动电荷永远不做功!探究一：洛伦兹力的方向、特点洛伦兹力的方向：F洛⊥B，且

F洛⊥v,F洛⊥vB平面安培力——磁场对通电导线（电流）作用洛伦兹力——磁场对运动电荷的作用电荷定向移动形成电流洛伦兹力和安培力之间有什么关系？思考：回顾所学知识背景1.磁场对通电导线力的作用—安培力IF探究二：洛伦兹力和安培力的关系2.导线中的电流是由电荷的定向移动形成的，就像水流是由水分子定向移动形成一样．vvvvvvvvvvvv探究二：洛伦兹力和安培力的关系猜想……导线中的电流是由电荷的定向移动形成的vvv磁场对通电导线有力的作用IFvvvfffF=NF洛磁场对通电导线的力实际上是作用在运动电荷上的,安培力是磁场中运动电荷所受洛伦兹力的总和探究二：洛伦兹力和安培力的关系即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。试着通过安培力的公式推导出洛伦兹力的表达式。提示1：F安=ILBF安=NF洛提示2：怎样把电流和电荷运动联系起来？电流的微观表达式：I=nqSv（n-单位体积内的自由电荷个数，q-电荷的电荷量）学生小组活动探究三：洛伦兹力的大小设有一段长为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IFvvvv（1）通电导线中的电流（2）通电导线所受的安培力（3）这段导线内的自由电荷数（4）每个电荷所受的洛伦兹力设有一段长为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，求适用条件：B⊥V探究三：洛伦兹力的大小(v垂直于B)若v与B既不垂直也不平行，F洛应该怎么计算？洛伦兹力的大小(v平行于B)将磁场或者速度进行分解探究三：洛伦兹力的大小VB1B2（θ为B、v的夹角）探究三：洛伦兹力的大小

传统电视机的内部显像管中，电子枪射出的是一束细细的电子束，为什么整个屏幕都能发光？传统电视机显像管的工作原理

传统电视机的显像管应用了电子束在磁场中的偏转原理。电子束射向荧光屏就能发光，一束电子束只能使荧光屏上的一个点发光，而通过偏转线圈中磁场的偏转就可以使整个荧光屏发光。绚丽多彩的极光

极光是来自太阳的带电微粒在地磁场的作用下向地球两极聚集，并作用于大气层中的原子，发出奇异光芒的现象。唯美的极光Part3巩固所学×××××××××++++×××××××××+vFvv垂直纸面向外vvFvF垂直纸面向里固1.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？F巩固所学固2．电子的速率V=3×106m/s垂直射入B=0.1T的匀强磁场中，它所受的洛伦兹力为多大？（e=1.6×10-19C）解：电子所受洛伦兹力F=qvB

代入数据解得F=4.8×10-14N巩固所学固3.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，则带电粒子会在螺线管中做什么运动？匀速直线运动B巩固所学Part4