运动电荷在磁场中受到的力教案PPT.ppt

关于运动电荷在磁场中受到的力教案PPT第1页，共26页，星期日，2025年，2月5日知识回顾：磁场对电流的作用——安培力判断下列图中安培力的方向，及大小。IB若导线的电流为I、磁场强度为B，导线长度L，则所受的安培力为多少？第2页，共26页，星期日，2025年，2月5日知识回顾：磁场对处于磁场中的电流有力的作用电流是怎样产生的呢？电荷的定向移动产生电流第3页，共26页，星期日，2025年，2月5日【思考与讨论】磁场对放入其中的电流（垂直）有力的作用，而电流是因为电荷的定向作用移动形成的，那么是不是磁场对运动电荷也有力的作用？第4页，共26页，星期日，2025年，2月5日实验观察到的现象：1、电子流在磁场中发生了偏转，运动轨迹发生弯曲2、当磁场的方向发生变化时，电子流的弯曲方向也发生了改变结论：1、磁场对运动电荷有力的作用2、磁场对运动电荷力的方向与磁场的方向及电荷的运动方向有关运动电荷在磁场中所受的力——洛伦兹力第5页，共26页，星期日，2025年，2月5日洛伦兹与洛伦兹力洛伦兹，荷兰物理学家，首先提出磁场对运动电荷有作用力的观点。洛伦兹创立了经典电子论，提出了洛伦兹变换公式，1902年与其学生塞曼共同获得诺贝尔物理学奖。为纪念洛伦兹的卓著功勋，荷兰政府决定从1945年起，把他的生日定为“洛伦兹节”。第6页，共26页，星期日，2025年，2月5日洛伦兹力(Lorentzforce)1、定义：运动电荷在磁场中受到的作用力，叫洛伦兹力。2、洛伦兹力的方向：vF洛vF洛第7页，共26页，星期日，2025年，2月5日洛伦兹力的方向伸开左手：磁感线——垂直穿入手心四指——大拇指——所受洛伦兹力的方向①指向正电荷的运动方向②指向负电荷运动的反向vF洛实验结论：洛伦兹力的方向既跟磁场方向垂直F⊥B，又跟电方荷的运动方向垂直F⊥v，故洛伦兹力的方向总是垂直于磁感线和运动电荷所在的平面，即：F安⊥Bv平面第8页，共26页，星期日，2025年，2月5日思考与讨论如图所示，若将电荷的运动方向和磁场的方向同时反向，则洛伦兹力的方向是不是也跟着反向？结论：当电荷的运动方向和磁场方向同时反向时，洛伦兹力方向不变。vF洛第9页，共26页，星期日，2025年，2月5日请你分析洛伦兹力和安培力方向的判断方法，找出判断两力方向的共同规律安培力：伸出左手，让磁感线穿过手心，四指指向电流方向，拇指所指的方向就是安培力的方向洛伦兹力：伸出左手，让磁感线穿过手心，四指指向正电荷的运动方向，（指向负电荷的运动反方向）拇指所指的方向就是安培力的方向第10页，共26页，星期日，2025年，2月5日通电导线在磁场中所受的安培力就是洛伦兹力的宏观表现。安培力：大量运动电荷的在磁场中受到的力洛伦兹力：一个运动电荷在磁场中受到的力思考与讨论磁场对通电导线能产生安培力的作用，当磁场方向与电流方向垂直时，安培力的大小为F安=BIL，而电流就是电荷的定向移动形成的，那么，磁场对运动电荷所产生的洛伦兹力与安培力有什么关系？洛伦兹力的大小又与什么因素有关？第11页，共26页，星期日，2025年，2月5日如图所示，设有一段长度为L，横截面积为S的导线，导线单位体积内含有的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，定向移动速率为v，将这段通电导线垂直磁场方向放入磁感应强度为B的磁场中。洛伦兹力的大小第12页，共26页，星期日，2025年，2月5日安培力为F安=BIL电流的微观表达式为设导线中共有N个自由电子N=nsL每个电子受的磁场力为F洛=F安/N故可得F洛=evBI=nesv(条件是v⊥B)洛伦兹力的大小第13页，共26页，星期日，2025年，2月5日洛仑兹力的特点1、洛伦兹力的大小：（1）v∥B，F洛=0；（2）v⊥B，F洛=qvB（3）v与B成θ时，F=qvBsinθv⊥v∥第14页，共26页，星期日，2025年，2月5日1、洛伦兹力的方向：F洛⊥BF洛⊥vF洛⊥vB平面重要结论：洛伦兹力永远不做功！2、洛伦兹力的效果：洛伦兹力的方向永远与速度垂直，只改变运动电荷速度的方向，不改变运动电荷速度的大小。第15页，共26页，星期日，2025年，2月5日电荷在电场中一定要受到电场力的作用运动电荷在磁场中不一定要受到洛伦兹力的作用电场力F=qE洛伦兹力F=qvB电场力方向与电场方向平行洛伦兹力方向与磁场方向垂直电场力对运动的电荷不一定做功洛伦兹力对运动的电荷一定不做功思考与讨论你能指出电场和磁场对电荷作用力的不同吗？1、