Цель урока: сформировать представление о силе, которая действует на движущуюся заряженную частицу со стороны магнитного поля; научить вычислять радиус окружности, по которой движется заряженная частица в магнитном поле; выяснить, где применяется сила Лоренца.
Ход урока
1. Анализ лабораторной работы
2. Изучение нового материала
Сила, которая действует на единичную, движущуюся заряженную частицу со стороны магнитного поля назвали силой Лоренца. В честь основателя электронной теории голландского физика Х. Лоренца.
Формулу силы Лоренца можно найти с помощью силы Ампера.
Так как Fл= F/N” где F- сила Ампера, N – число заряженных частиц
I = q n V S – сила тока; F= |I| ΔL В QUOTE
; Подставим выражение для силы тока и получим:
F=|q| n V S ΔL Bsinα = V |q| N В sinα; где N = n S ΔL- число заряженных частиц в единице объема.
Значит , на каждую движущуюся заряженную частицу магнитное поле действует с силой Лоренца:
Fл= F/N = |q| V B QUOTE
, где α- угол между вектором скорости и вектором
Сила Лоренца магнитной индукции
Направление силы Лоренца определяют с помощью правила левой руки.
Ладонь левой руки располагают так, чтобы составляющая магнитной индукции входила в ладонь, четыре, вытянутые пальца, показывали направление движения положительного заряда
(против движения отрицательного), то тогда отогнутый на 90˚большой палец укажет направление
действующей на заряд силы Лоренца
На заряженную частицу одновременно действуют магнитное и электрическое поля, значит полная сила будет равна: F̄= F̄ЭЛ+F̄Л Под действием силы Лоренца не меняется модуль ее скорости, а меняется только направление скорости частицы.
Демонстрация наблюдения силы Лоренца с помощью осциллографа и постоянного магнита.
Рассмотрим, как движется заряженная частица в однородном магнитном поле.
Частица в магнитном поле движется по окружности радиусом – r. Определим его.
Если посмотреть на рисунок и вспомнить 2 – ой закон Ньютона, то
mV2/r = |q| V B; отсюда найдем r= mV/ |q|B
Применение силы Лоренца.
1). Телевизионные трубки (кинескопы)
2). Масс – спектрографы (приборы, позволяющие разделять заряженные частицы по их удельным зарядам)
Закрепление изученного материала
Определить, используя рисунок направления В, FЛ, V; применяя правило левой руки.
№ 2.Электрон под действием однородного магнитного поля обращается по окружности радиуса R
с периодом Т. Какими станут значения радиуса окружности и периода обращения электрона при увеличении индукции магнитного поля в 2 раза?
Решение. R= mV/ |q| B; Если В в 2 раза увеличится, то R в 2 раза уменьшится, так как эти величины находятся в обратно пропорциональной зависимости друг от друга. Период при этом уменьшится в 2раза, так как увеличится скорость (зависимость прямо пропорциональная) и частица за меньший промежуток времени будет проходить расстояние по окружности.
Домашнее задание: § 6, №851, 855
Related posts:
- Равномерное движение по окружности 1. Основные характеристики равномерного движения по окружности Движение по окружности часто встречается в природе и технике: по траекториям, близким к окружностям, движутся планеты вокруг Солнца, Луна и искусственные спутники Земли, точки колес и вращающихся деталей механизмов. Мы ограничимся в нашем курсе равномерным движением по окружности. Напомним, что равномерным называют движение, при котором тело за любые ... Читать далее...
- Действие магнитного поля на движущийся заряд Источником магнитного поля являются движущиеся заряды. Покоящиеся заряды магнитное поле не создают. Действует магнитное поле тоже только на движущиеся заряды, на покоящиеся заряды оно никакого действия не оказывает. Силу, с которой магнитное поле действует на движущуюся заряженную частицу, называют Силой Лоренца. В конце XIX в. нидерландский физик X. А. Лоренц установил, что эта сила всегда ... Читать далее...
- Неравномерное движение по окружности в вертикальной плоскости 1. Груз, подвешенный на нити и стержне Шарик массой m подвешен в точке O на нити длиной l (рис. 33.1). Отведем его на угол 90′ и отпустим без толчка. Шарик начнет двигаться по окружности. Обозначим скорость, с которой шарик проходит положение равновесия (рис. 33.2). ? 1. Используя рисунок 33.2, ответьте на вопросы: а) Какие силы ... Читать далее...
- Движение заряженного тела в электрическом поле 1. Движение вдоль линий напряженности Рассмотрим сначала случай, когда действующей на тело силой тяжести можно пренебречь по сравнению с силой, которая действует на тело со стороны электрического поля. Это всегда имеет место, когда речь идет о движении заряженных микрочастиц, например электронов. Напомним, кстати, что электрон имеет отрицательный заряд, а протон — положительный. ? 1. Объясните, ... Читать далее...
- Магнитное поле и электромагнетизм Магнит и магнитное поле Магнит — это тело, которое образует вокруг себя магнитное поле. Сила, созданная магнитом, будет действовать на определенные металлы: железо, никель и кобальт. Предметы из этих металлов притягиваются магнитом. (спичка и пробка не притягиваются, гвоздь только к правой половине магнита, скрепка — к любому месту) Существуют две области, где сила притяжения максимальна. ... Читать далее...
- Работа электрического поля. Разность потенциалов (напряжение) 1. Работа поля при перемещении заряда В этой главе мы рассматриваем электрическое поле, созданное покоящимися электрическими зарядами. Такое поле называют электростатическим. (В курсе физики 11-го класса мы рассмотрим также вихревое электрическое поле, которое порождается не электрическими зарядами, а изменяющимся магнитным полем. Для вихревого электрического поля нельзя ввести понятие разности потенциалов, которое рассматривается в этом параграфе.) ... Читать далее...
- План-конспект урока по физике. Тема: ЭДС индукции в движущихся проводниках Цель урока: выяснить, какой причиной вызвана ЭДС индукции в движущихся проводниках, помещенных в постоянное магнитное поле; подвести учащихся к выводу, что действует на заряды сила Лоренца. Ход урока Проверка домашнего задания методом индивидуального опроса 1. Если проводник неподвижный, то какова природа сторонней силы, вызывающий индукционный ток? 2. Объяснить разницу между стационарным и вихревым электрическими полями. ... Читать далее...
- Напряженность электрического поля 1. Определение напряженности Как вы уже знаете из курса физики основной школы, электрическое взаимодействие заряженных тел осуществляется посредством электрического поля: каждое заряженное тело создает вокруг себя электрическое поле, которое действует на другие заряженные тела. Представление об электрическом поле ввел английский ученый Майкл Фарадей в первой половине 19-го века. Электрическое поле в данной точке пространства можно ... Читать далее...
- Решение задач по теме «Сила Лоренца» Цель урока: формировать умения определять направление силы Лоренца и вычислять ее значение, развивать навыки логического мышления. Ход урока Проверка домашнего задания методом фронтального опроса 1. Какая сила называется силой Лоренца? 2. По какому правилу определяется направление силы Лоренца? 3. Получить (на доске) формулу, по которой можно определить силу Лоренца. 4. По какой причине сила Лоренца ... Читать далее...
- Сложение скоростей и переход в другую систему отсчета при движении вдоль одной прямой 1. Сложение скоростей В некоторых задачах рассматривается движение тела относительно другого тела, которое также движется в выбранной системе отсчета. Рассмотрим пример. По реке плывет плот, а по плоту идет человек в направлении течения реки — в том направлении, куда плывет плот (рис. 3.1, а). Используя установленный на плоту столб, можно отмечать как перемещение плота относительно ... Читать далее...
- План-конспект урока по физике. Тема: Закон электромагнитной индукции Цель урока: сформулировать количественный закон электромагнитной индукции; учащиеся должны усвоить, что такое ЭДС магнитной индукции и что такое магнитный поток. Ход урока Проверка домашнего задания методом фронтального опроса 1. Как взаимодействует магнит с индукционным током? 2. Почему необходимо совершить работу при сближении катушки и магнита? 3. Что бы произошло, если бы магнит сам устремлялся к ... Читать далее...
- Задачи и упражнения по теме «Электромагнитные явления» 103. На рисунке 123 изображены притягивающиеся друг к другу и отталкивающиеся друг от друга магниты. Перечертите рисунок в тетрадь и обозначте неизвестные полюсы магнитов. 104. На рисунке 124 изображены притягивающиеся друг к другу и отталкивающиеся друг от друга магниты. Перечертите рисунок в тетрадь и обозначте неизвестные полюсы магнитов. 105. Определите направление силовых линий магнитного поля ... Читать далее...
- Движение по окружности под действием нескольких сил 1. Поворот транспорта Движение по горизонтальной дороге Напомним, что ускорение тела, движущегося со скоростью v по окружности радиусом r, направлено к центру окружности (центростремительное ускорение). Модуль ускорения A = v2/r. Согласно второму закону Ньютона = m, Где — равнодействующая всех приложенных к телу сил. Пусть автомобиль совершает поворот на горизонтальной дороге, двигаясь равномерно по дуге ... Читать далее...
- План-конспект урока по физике. Тема: Электромагнитное поле Цель урока: сформировать у учащихся представление об электрическом и магнитном поле, как об едином целом – электромагнитном поле. Ход урока Проверка домашнего задания методом тестирования 1. Если от катушки удалять постоянный магнит, то в ней возникнет электрический ток. Выберите название этого явления. А) Взаимная индукция. Б) Электромагнитная индукция. В) Электростатическая индукция. Г) Самоиндукция. 2. В ... Читать далее...
- План-конспект урока по физике. Тема: Энергия магнитного поля тока Цель урока: сформировать представление об энергии, которой обладает электрический ток в проводнике и энергии магнитного поля, созданного током. Ход урока Проверка домашнего задания методом тестирования 1. При приближении постоянного магнита к катушке в ней образуется электрический ток. Выберите называние этого явление? А) Взаимная индукция. Б) Самоиндукция. В) Электромагнитная индукция. Г) Электростатическая индукция. 2. В однородном ... Читать далее...
- План-конспект урока по физике. Тема: Вихревое электрическое поле Цель урока: сформировать понятие, что ЭДС индукции может возникать или в неподвижном проводнике, помещенном в изменяющееся магнитное поле, или в движущемся проводнике, находящемся в постоянном магнитном поле; закон электромагнитной индукции справедлив в обоих случаях, а происхождение ЭДС различно. Ход урока Проверка домашнего задания методом фронтального опроса и решения задач 1. Какая величина изменяется пропорционально скорости ... Читать далее...
- Магнитное поле тока Вокруг магнитов существует магнитное поле. Чтобы обнаружить его, достаточно поместить в это поле магнитную стрелку, способную свободно поворачиваться под действием этого поля (для этого ее подвешивают на нити или устанавливают на острие). Когда мы подносим к стрелке магнит, она поворачивается в ту или иную сторону. А можно ли повернуть стрелку с помощью электрического тока? Обратимся ... Читать далее...
- План-конспект урока по физике. Тема: Магнитные свойства вещества Цель урока: сформировать представление о том, что магнитные поля образуются не только электрическим током, но и постоянными магнитами; рассмотреть область применения постоянных магнитов. Наша планета – большой магнит!!! Ход урока Проверка домашнего задания методом выполнения самостоятельной работы. Вариант – 1 № 1. На проводник длиной 0,3 м при токе 0,5 А действует со стороны магнитного ... Читать далее...
- План-конспект урока по физике. Тема: Открытие электромагнитной индукции Цель урока: выяснить, как произошло открытие электромагнитной индукции; сформировать понятие об электромагнитной индукции, значение открытия Фарадея для современной электротехники. Ход урока 1. Анализ контрольной работы 2. Изучение нового материала — Новая тема знакомит с переменными магнитными и электрическими полями, которые меняются с течением времени. Переменное магнитное создает изменяющееся электрическое поле. Без этой связи не было ... Читать далее...
- Действие магнитного поля на проводник с током Внутри кинескопа магнитное поле оказывает действие на поток электронов, движущихся в вакууме. Если электроны будут двигаться не в вакууме, а внутри проводника, создавая внутри его ток, то действие магнитного поля сохранится. Магнитное поле будет действовать на электроны, а те — на ионы проводника, внутри которого они движутся. В результате этого появится сила, приложенная ко всему ... Читать далее...
- Электрическое поле Подвесим на нити заряженную гильзу и поднесем к ней наэлектризованную стеклянную палочку. Даже при отсутствии непосредственного контакта гильза на нити отклоняется от вертикального положения, притягиваясь к палочке (рис. 13). Заряженные тела, как видим, способны взаимодействовать друг с другом на расстоянии. Как при этом передается действие от одного из этих тел к другому? Может быть, все ... Читать далее...
- Скорость прямолинейного равномерного движения Представим себе, что мы имеем дело с равномерно движущимся по прямой велосипедистом, который проезжает за каждую секунду не 5 м (как в предыдущем параграфе), а, например, 10 м. При этом выбрана та же система отсчета. Тогда зависимость координаты фары от времени будет выглядеть несколько иначе, так как в правой части полученного нами выражения на месте ... Читать далее...
- План-конспект урока по физике. Тема: Магнитные взаимодействия. Магнитное поле Цель урока: сформировать представление о магнитном поле как виде материи; расширить знания учащихся о магнитных взаимодействиях. Ход урока 1. Анализ контрольной работы 2. Изучение нового материала — Если неподвижные электрические заряды образуют около себя электрическое поле, то движущиеся — кроме электрического поля создают еще и магнитное поле. Значит, магнитное поле образуется электрическим током. — С ... Читать далее...
- Прямолинейное равноускоренное движение 1. Определение прямолинейного равноускоренного движения Поставим опыт Изучим, как скатывается шарик с наклонной плоскости. На рисунке 5.1 показаны последовательные положения шарика через равные промежутки времени. Видно, что шарик движется неравномерно: пути, проходимые им за последовательные равные промежутки времени, увеличиваются. Следовательно, скорость шарика увеличивается. Движение шарика, скатывающегося с наклонной плоскости, является примером прямолинейного равноускоренного движения. Такое ... Читать далее...
- План-конспект урока по физике. Тема: Модуль вектора магнитной индукции. Модуль силы Ампера Цель урока: сформировать понятие о модуле магнитной индукции и силе Ампера; уметь решать задачи на определение этих величин. Ход урока Проверка домашнего задания методом индивидуального опроса. 1. Магнитное поле и его свойства (история открытия) 2. Правило буравчика (направление вектора магнитной индукции) 3. Линии магнитной индукции. Вихревое поле. Изучение нового материала. 1) Чтобы охарактеризовать силовое действие ... Читать далее...
- Перемещении при прямолинейном равноускоренном движении 1. Нахождение пути по графику зависимости скорости от времени Покажем, как можно найти пройденный телом путь с помощью графика зависимости скорости от времени. Начнем с самого простого случая — равномерного движения. На рисунке 6.1 изображен график зависимости v(t) — скорости от времени. Он представляет собой отрезок прямой, параллельной осн времени, так как при равномерном движении ... Читать далее...
- Проводники и диэлектрики в электрическом поле 1. Проводники в электрическом поле Напомним, что заряженные частицы, которые могут перемещаться в веществе, называют свободными зарядами. Если поместить проводник в электрическое поле, то находящиеся в нем свободные заряды придут в движение и в проводнике возникнет направленное движение зарядов, то есть электрический ток. Проводники потому так и называются, что они проводят электрический ток. Лучшие проводники ... Читать далее...
- Свободное падение тел Падение тел — один из самых часто наблюдаемых видов движения. Изучать падение тел люди начали очень давно. Роняя на землю различные предметы, они установили, что отпущенные без начальной скорости предметы падают вертикально вниз. (Напомним, что вертикалью называют линию отвеса, неподвижного относительно Земли.) На основании этого был сделан вывод: такое движение является прямолинейным. Сложнее было установить ... Читать далее...
- Контрольная работа по теме: «Магнитное поле тока» Цель урока: проконтролировать знания и умения учащихся, приобретенные при изучении данной темы. Ход урока 1. Организация учащихся для выполнения контрольной работы 2. Выполнение контрольных заданий по вариантам. Вариант – 1. № 1 На рисунках изображены взаимодействия тока с магнитным полем. Сформулируйте задачу для каждого рисунка и решите ее. а) б) N N S S № ... Читать далее...
- План-конспект урока по физике. Тема: Самоиндукция. Индуктивность Цель урока: сформировать представление о том, что изменение силы тока в проводнике создает вихревое воле, которое может или ускорять или тормозить движущиеся электроны. Ход урока Проверка домашнего задания методом индивидуального опроса 1. Получить формулу для вычисления электродвижущей силы индукции для проводника, движущегося в магнитном поле. 2. Вывести формулу для вычисления электродвижущей силы индукции, используя закон ... Читать далее...
- Контрольная работа по теме «Электромагнитная индукция» Цель урока: контроль усвоения, учащимися изученной темы, развитие логического мышления, совершенствование вычислительных навыков. Ход урока Организация учащихся на выполнение контрольной работы Вариант 1 №1. Явление электромагнитной индукции было открыто: А) Джозефом Генри, Б) Анри Ампером, В) Эмилем Ленцем, Г) Майклом Фарадеем? №2. Виток площадью 2 см2расположен под углом 30˚ к линиям магнитной индукции однородного магнитного ... Читать далее...
- Решение задач по теме «Магнитное поле тока» Цель урока: научить учащихся определять направление и модуль силы Ампера; направление и модуль магнитной индукции. Ход урока Проверка домашнего задания методом тестирования № 1. При каких условиях вокруг движущегося электрона возникает магнитное поле? А) Движение электрона прямолинейное и равномерное. Б) Движение электрона равномерное по окружности. В) Движение электрона прямолинейное и равноускоренное. 1) Только А. 2) ... Читать далее...
- Сложение скоростей и переход в другую систему отсчета при движении на плоскости 1. Сложение скоростей Пусть человек идет поперек плота, плывущего по реке. При этом скорость человека относительно плота перпендикулярна скорости течения (рис. 9.1, вид сверху). Из правила сложения скоростей (см. § 3) следует: где Чб — скорость человека относительно берега, Чп — скорость человека относительно плота, Пб — скорость плота относительно берега (скорость течения). На рисунке ... Читать далее...
- Равномерное движение по окружности Наряду с равноускоренным прямолинейным движением очень часто приходится встречаться с равномерным движением по окружности. Такое движение могут совершать точки вращающихся колес, валов и роторов турбин, искусственные спутники, обращающиеся по круговым орбитам, и т. д. При равномерном движении по окружности числовое значение скорости остается постоянным. Однако направление скорости при таком движении непрерывно изменяется. В каждой точке ... Читать далее...
- Электроемкость. Энергия электрического поля 1. Электроемкость В курсе физики основной школы вы уже познакомились с конденсатором — устройством, предназначенным для накопления электрических зарядов. Например, плоский конденсатор (рис. 54.1) состоит из двух параллельных пластин, расстояние между которыми намного меньше их размеров. Эти пластины называют обкладками конденсатора. Между обкладками конденсатора находится диэлектрик. Им может быть, например, воздух. Но чаще пространство межу ... Читать далее...
- Ускорение Мы выяснили, что движущийся по дороге автомобиль практически все время изменяет свою скорость. Так, если во время движения водитель нажимает на педаль тормоза, скорость автомобиля уменьшается. Если водитель нажимает на педаль газа, скорость автомобиля, наоборот, возрастает. При этом под словом «скорость» мы подразумеваем, как это было отмечено в предыдущем параграфе, мгновенную скорость. Таким образом, если ... Читать далее...
- Движение Равномерное движение Величина скорости показывает, какое расстояние s может преодолеть тело за определенное время t. Если машина ехала со скоростью 100 километров в час, это значит, что расстояние в 100 километров машина проехала за один час. Если эта скорость является постоянной, то мы имеем дело с равномерным движением тела. Таким образом, скорость тела определяет отношение ... Читать далее...
- Задачи «разгон» и «торможение» При кажущемся изобилии задач на прямолинейное равноускоренное движение все они могут быть сведены к задачам двух типов. Для этого необходимо выбрать ось X таким образом, чтобы ее положительное направление совпадало с направлением движения тела. В этом случае все задачи сводятся либо к задаче «разгон» (если a > 0), либо к задаче «торможение» (если a Задача ... Читать далее...
- Абсолютная температура и средняя кинетическая энергия молекул 1. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории Идеальный газ. Если потенциальной энергией взаимодействия молекул в газе можно пренебречь по сравнению с кинетической энергией их хаотического движения, то можно считать, что вся внутренняя энергия газа — это сумма кинетических энергий его молекул. Такую упрощенную модель реального газа называют идеальным газом. Молекулярно-кинетическая теория идеального газа объясняет свойства газов, рассмотренные ... Читать далее...
- План-конспект урока по физике. Тема: Переменный электрический ток Цель урока: доказать учащимся, что свободные электромагнитные колебания в контуре не имеют практического применения; используются незатухающие вынужденные колебания, которые имеют большое применение на практике. Ход урока 1. Проверка домашнего задания методом тестирования Вариант – 1 №1 В каких случаях можно получить незатухающие электромагнитные колебания в контуре? А) При R =0 – контур не имеет сопротивления; ... Читать далее...
План-конспект урока по физике. Тема: Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца