磁场对运动电荷作用-16张教学课件.ppt

课题： （人教版选修3-1） 3.5 运动电荷在磁场中受到的力 复习回顾：1、由于电流的存在，通电导体在磁场中会受到 的作用；2、电流是 形成的； 安培力 电荷定向移动 合理猜想： 磁场 电流 运动电荷 3.5 运动电荷在磁场中受到的力 课题： “阴极射线管”的工作原理： 射线管被抽成真空，若在阴阳两极间加上高电压，阴极中的金属丝发射出的高速电子流，经过狭缝，将在荧光屏上激发出荧光，显示出电子运动的轨迹。 相关仪器介绍： 实验器材连接如下图所示： 磁场对运动电荷是否有力的作用 如何检验： 3.5.1磁场对运动电荷作用力存在与否的探究 1、定义：磁场对运动电荷的作用力叫做 洛伦兹力． 关于安培力和洛伦兹力的关系，可以粗略地理解： 安培力是洛伦兹力存在的宏观表现； 物理学史：了解洛伦兹 荷兰·洛伦兹 Lorentz (1853-1928) 洛伦兹是荷兰物理学家、数学家。25岁起任莱顿大学理论物理学教授达35年。洛伦兹是经典电子论的创立者。他以电子概念为基础来解释物质的电性质，并从电子论推导出运动电荷在磁场中要受到力的作用，即洛伦兹力。 洛伦兹把物体的发光解释为原子内部电子的振动产生，并预言光源放在磁场中时，原子内电子的振动将发生改变，从而导致光谱线的增宽或分裂 。1896年10月，洛伦兹的学生塞曼发现，在强磁场中钠光谱的D线有明显的增宽，即产生塞曼效应，证实了洛伦兹的预言。在1902年塞曼和洛伦兹共同获得诺贝尔物理学奖。洛伦兹于1928年2月4日在哈勒姆逝世。在举行葬礼那天，荷兰全国的电讯、电话中止3分钟，以示哀悼。 3.5.2磁场对运动电荷作用力方向的探究 洛伦兹力的方向可能和哪些因素有关？ 1、洛伦兹力的方向可以由左手定则判定： 　　　伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直且处于同一平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿过手心，四指指向正电荷运动方向（与负电荷运动的方向相反），那么大拇指所指的方向就是运动电荷所受的洛伦兹力方向． 探究结论： 2、空间关系：洛伦兹力的方向既垂直于磁场方向，又垂直于运动电荷速度方向，即垂直于v和B所组成的平面 3.5.3磁场对运动电荷作用力大小的探究理论探究： 洛伦兹力的计算公式为：F = qvB （条件v⊥B） 本节新知初步梳理： 洛伦兹力 磁场对运动电荷的作用力 方向：F⊥vB共同决定的平面 大小：F=qvB （条件v⊥B） 应用枚举： 洛伦兹力 磁场对运动电荷的作用力 方向：F洛⊥vB共同决定的平面 大小：F洛=qvB （条件v⊥B） ？ 课堂延伸： 为什么CRT显示器惧怕强磁场干扰？ 强磁场接近后的失真画面 CRT电视屏幕微距拍摄 科学与社会： 科学与自然： 神奇的极光 引入课题：接下来，我们将研究磁场对运动电荷的作用情况 介绍阴极射线管，明确该装置的工作原理 学生设计方案 验证猜想一：磁场对运动电荷确实存在作用力；给出洛伦兹力的定义（板书：1、定义：磁场对运动电荷的作用力） 猜想一： 学生观察并记录：1、未加磁场时电子运动的方向 2、外加磁场的方向 3、电子束在磁场中偏转的方向 4、电子束运动方向不变，改变磁场的方向，电子束的偏转方向有什么变化 5、磁场方向不变，改变电子束的运动方向，电子束的偏转方向有什么变化 6*运动电荷的电性对洛伦兹力的影响本套器材无法检验，可以通过理论探究 获得洛伦兹力的判定法则，从而完成洛伦兹力方向的探究。板书：洛伦兹力方向：满足左手定则 从理论上完成了洛伦兹力大小的探究。板书：洛伦兹力大小：F =qvB（v⊥B） 总体完成了洛伦兹力 的探究；“缺失”的部分留下了可供学生继续思考的空间 结合实验探究，分析磁偏转原理 总体完成了洛伦兹力 的探究；“缺失”的部分留下了可供学生继续思考的空间 我们知道，如果有强磁场接近，电视画面会出现严重的偏色，画面畸变，影响观看，这又是为什么呢？ 引入课题：接下来，我们将研究磁场对运动电荷的作用情况 介绍阴极射线管，明确该装置的工作原理 学生设计方案 验证猜想一：磁场对运动电荷确实存在作用力；给出洛伦兹力的定义（板书：1、定义：磁场对运动电荷的作用力） 猜想一： 学生观察并记录：1、未加磁场时电子运动的方向 2、外加磁场的方向 3、电子束在磁场中偏转的方向 4、电子束运动方向不变，改变磁场的方向，电子束的偏转方向有什么变化 5、磁场方向不变，改变电子束的运动方向，电子束的偏转方向有什么变化 6*运动电荷的电性对洛伦兹力的影响本套器材无法检验，可以通过理论