磁场对运动电荷的作1.doc

.磁场对运动电荷的作用 一,教学目标:1.通过实验掌握左手定则,并能熟练地用左手定则判断洛仑兹力的方向.2.理解安培力是洛仑兹力的宏观表现.3.会推导洛仑兹力的公式 f=qvB,并掌握该公式的适用条件.4.熟练地应用公式f=qvB进行洛仑兹力大小的计算.二,重点,难点分析:1.重点:洛仑兹力方向的判断方法(左手定则)和洛仑兹力大小公式f=qvB的推导和应用.难点:洛仑兹力公式f=qvB的推导.三,教具:感应圈,低压直流电荷(学生电源或蓄电池),阴极射线管,蹄形永久磁铁,导线若干.四,主要教学过程(一)引入新课1.设问:我们已经掌握了磁场对电流存在力的作用,安培力的产生条件和计算方法,那么磁场对运动电荷是否也有力的作用呢 回答:有.(举例:电视机,电脑,不能让磁铁靠近,否则会产生颜色失真)2.演示实验:磁铁靠近阴极射线管现象:电子束发生偏转结论:磁场对运动电荷有力的作用(二)教学过程一,洛仑兹力:1.定义:磁场对运动电荷存在着力的作用,我们把它称做洛仑兹力.2.洛仑兹力与安培力的关系: 磁场对电流有力的作用,而电流是电荷定向移动形成的,所以我们可这样理解:作用于通电导线上的安培力就是作用于运动电荷上的洛仑兹力的合力.宏观上:安培力 F(BI) 对象:整个导线微观上:洛仑兹力 f(Bq) 对象: 单个电荷二,洛仑兹力的方向: 让同学根据洛仑兹力与安培力的关系,联系安培力方向的判断方法,推理确定洛仑兹力方向的判断方法左手定则.结论:洛仑兹力的方向判断也遵循左手定则.手心: 磁感线垂直穿过 (B)左手定则 四指方向:正点荷运动方向 (V) (电流方向)大拇指方向: 洛仑兹力方向 (f)练习:(课本上P179题1)三,洛仑兹力的大小:1.公式及推导:例题:有一端长为L的通电导线,横截面积为S,单位体积内的自由电荷数为 n,每个自由电荷的电量为q,定向移动的平均速率为v,把这段导线垂直地放入磁感应强度为B的匀强磁场中,求:每个自由电荷受到的洛仑兹力的大小,通电导线中的电流强度(微观表达式) I=nqsv 导线受到的安培力 F=BIL 根据洛仑兹力与安培力的关系 F=Nf 又 N=nLS 由得洛仑兹力的公式为: f=qvB2.适用条件: 当 VB时 f=qvB当VB时 f=0(电荷不受洛仑兹力作用).3.单位: f(N) q(c) v(m/s) B(T)(三)课堂练习1.如图所示,运动电荷电量为q=2×10-8C,电性图中标明,运动速度v=4×103m/s,匀强磁场磁感应强度为B=0.5T,求电荷受到的洛仑兹力的大小和方向.2.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 A.带电粒子速度大小改变; B.带电粒子速度方向改变;C.带电粒子速度大小不变; D.带电粒子速度方向不变.四,洛仑兹力的特点:洛仑兹力f的方向总是与v垂直,也与B垂直,即f总是垂直与B和v所决定的平面.因为洛仑兹力f总是与v垂直,所以洛仑兹力一个重要特点就是对带电粒子不做功,它只会改变速度的方向,而不会改变速度的大小.3.洛仑兹力可以充当向心力五,洛仑兹力的意义:宇宙射线与地磁场高科技中的应用思考题:若带电粒子以速度V垂直射入匀强磁场B中,只受洛仑兹力作用,将如何运动 (四)小结:(五)作业:P179 题2,3