高中物理新课标版人教版选修3-1精品课件:3.6《带电粒子在匀强磁场中的运动》(PPT课件可编辑)讲述.ppt
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(1)达到稳定状态时,导体板上侧面A的电势 下侧面A’的电势(填:高于、低于或等于)。 (2)电子所受的洛仑兹力的大小为 。 (3)当导体板上下两侧之间的电势差为U时,电子所受静电力的大小为 。 (4)由静电力和洛仑兹力平衡的条件,证明霍尔系数为k=1/ne其中n代表导体板单位体积中电子的个数. 导学P98页第21题 四、应用一:速度选择器 1、粒子速度选择器.swf 例2:书P98问题与思考/题3 四、应用二:磁流体发电机 磁流体发电原理.swf 磁流体发电机构造示意图.swf 例3.如图是磁流体发电机,其原理是:等离子气体喷入磁场,正、负离子在洛伦兹力作用下发生上下偏转而聚集到A、B板上,产生电势差。设A、B平行金属板的面积为S,相距为d,等离子气体的电阻率为ρ,喷入气体速度为v,板间磁场的磁感应强度为B,板外电阻为R,则1)上板会聚集何种电荷?2)在没有接外电路时,等离子体在什么特定条件下将不偏转?3)该发电机的电动势多大?4)电路接通时,电流表与电压表的读数多大? · · · · · · · · · · · · + v F电 F洛 A B 例4..如图9所示为磁流体发电机示意图,其中两极板间距d=20cm,磁场的磁感应强度B=5T,若入额定功率P=100W的灯泡,灯泡恰好正常发光,灯泡正常发光时的电阻R=400Ω不计发电机内阻,求: (1)等离子体的流速多大? (2)若等离子体均为一价离子,则每秒钟有多少个什么性质的离子打在下极板。 四、应用三:电磁流量计 例5.一种测量血管中血流速度的仪器原理图,如图所示,在动脉血管两侧分别安装电极并加磁场,设血管直径为2mm,磁场的磁感应强度为0.080T,电压表测出电压为0.01V,则血流速度大小为多少? 第3课时 新课标人教版课件系列 《高中物理》 选修3-1 3.6《带电粒子在匀强磁场中的运动》 教学目标 (一)知识与技能 1、知道什么是洛伦兹力.利用左手定则判断洛伦兹力的方向. 2、知道洛伦兹力大小的推理过程. 3、掌握垂直进入磁场方向的带电粒子,受到洛伦兹力大小的计算. 4、了解v和B垂直时的洛伦兹力大小及方向判断.理解洛伦兹力对电荷不做功. 5、了解电视显像管的工作原理 (二)过程与方法 通过观察,形成洛伦兹力的概念,同时明确洛伦兹力与安培力的关系(微观与宏观),洛伦兹力的方向也可以用左手定则判断。通过思考与讨论,推导出洛伦兹力的大小公式F=qvBsinθ。最后了解洛伦兹力的一个应用——电视显像管中的磁偏转。 (三)情感态度与价值观 引导学生进一步学会观察、分析、推理,培养学生的科学思维和研究方法。让学生认真体会科学研究最基本的思维方法:“推理—假设—实验验证”。 二、重点与难点: 重点:1.利用左手定则会判断洛伦兹力的方向. 2.掌握垂直进入磁场方向的带电粒子,受到洛伦兹力大小的计算. 这一节承上(安培力)启下(带电粒子在磁场中的运动),是本章的重点 难点:1.洛伦兹力对带电粒子不做功. 2.洛伦兹力方向的判断. 三、教具:电子射线管、高压电源、磁铁、多媒体 第1课时 3、某些带电体是否考虑重力,要根据题目暗示或运动状态来判定 磁场中的带电粒子一般可分为两类: 1、带电的基本粒子:如电子,质子,α粒子,正负离子等。这些粒子所受重力和洛仑磁力相比在小得多,除非有说明或明确的暗示以外,一般都不考虑重力。(但并不能忽略质量)。 2、带电微粒:如带电小球、液滴、尘埃等。除非有说明或明确的暗示以外,一般都考虑重力。 判断下图中带电粒子(电量q,重力不计)所受洛伦兹力的大小和方向: 一、运动形式 1、匀速直线运动。 2、 如果带电粒子射入匀强磁场时,初速度方向与磁场方向垂直,粒子仅在洛伦兹力的作用下将作什么运动? 1、圆周运动的半径 2、圆周运动的周期 思考:周期与速度、半径什么关系? 粒子运动方向与磁场有一夹角 (大于0度小于90度)轨迹为螺线 带电粒子在磁场中运动情况研究 1、找圆心:方法 2、定半径: 3、确定运动时间: 注意:θ用弧度表示 几何法求半径 向心力公式求半径 利用v⊥R 利用弦的中垂线 例:垂直纸面向外的匀强磁场仅限于宽度为d的条形区域内,磁感应强度为B.一个质量为m、电量为q的粒子以一定的速度垂直于磁场边界方向从α点垂直飞入磁场 区,如图所示,当它飞 离磁场区时,运动方向 偏转θ角.试求粒子的 运动速度v以及在磁场中 运动的时间t. 第2课时 1、圆周运动的半径 2、圆周运动的周期 思考:周期与速度、半径什么关系? 复习回顾 带电粒子在磁场中运动情况研究 1、找圆心:方法 2、定半径: 3、确定
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