磁场对运动电荷作用.ppt

关于磁场对运动电荷作用现在学习的是第1页，共22页知识回顾知识回顾判断下列图中安培力的方向判断下列图中安培力的方向若已知上图中：若已知上图中：B=4.010-2 T，导线长，导线长L=10 cm，I=1 A。求：通电导线所受的安培力大小？求：通电导线所受的安培力大小？现在学习的是第2页，共22页电流是如何形成的？电流是如何形成的？思考思考电流是电荷的定向运动形成的，而磁场对电流（通电导线）有力的电流是电荷的定向运动形成的，而磁场对电流（通电导线）有力的作用，由此你会想到了什么？作用，由此你会想到了什么？磁场可能对运动电荷有力的作用磁场可能对运动电荷有力的作用。现在学习的是第3页，共22页实验：用阴极射线管研究磁场对运动电荷的作用。实验：用阴极射线管研究磁场对运动电荷的作用。实验验证实验验证v在在真真空空玻玻璃璃管管内内安安装装一一个个阴阴极极、一一个个阳阳极极.阴阴极极接接高高电电压压的的负负极极、阳阳极极接接正正极极.阴阴极极能能够够发发射射电电子子,电电子子束束在在两两极极之之间间的的电电场场力力的的作作用用下下从从阴阴极极飞飞向向阳阳极极.这这个个管管子子叫叫做做电电子子射射线线管管.为为了了显显示示电电子子束束运运动动的的情情况况,管管内内装装有有长长条条形形的的荧荧光光屏屏,屏屏上上的的物物质质受受到到电电子子的的撞撞击时能够发光。击时能够发光。现在学习的是第4页，共22页当电子射线管的周围不存在磁场时，当电子射线管的周围不存在磁场时，电子的电子的运动轨迹运动轨迹是是直线直线现在学习的是第5页，共22页当电子射线管的周围存在磁场时，当电子射线管的周围存在磁场时，电子的电子的运动轨迹运动轨迹是是曲线曲线磁场对运动电荷有力的作用磁场对运动电荷有力的作用结论结论现在学习的是第6页，共22页一、洛伦兹力一、洛伦兹力1、磁场对运动电荷有力的作用、磁场对运动电荷有力的作用,这个力叫做这个力叫做洛仑兹力洛仑兹力.2.洛伦兹力与安培力的关系：洛伦兹力与安培力的关系：安培力是洛伦兹力的安培力是洛伦兹力的宏观表现。宏观表现。洛伦兹力是安培力的洛伦兹力是安培力的微观本质。微观本质。现在学习的是第7页，共22页洛伦兹（洛伦兹（18531928）洛伦兹，荷兰物理学家，洛伦兹，荷兰物理学家，首先提出磁场对运动首先提出磁场对运动电荷有作用力的观点。电荷有作用力的观点。洛伦兹创立了经典电洛伦兹创立了经典电子论，提出了洛伦兹子论，提出了洛伦兹变换公式，变换公式，1902年与年与其学生塞曼共同获得诺其学生塞曼共同获得诺贝尔物理学奖。为纪念贝尔物理学奖。为纪念洛伦兹的卓著功勋，荷洛伦兹的卓著功勋，荷兰政府决定从兰政府决定从1945年起，年起，把他的生日定为把他的生日定为“洛伦洛伦兹节兹节”。现在学习的是第8页，共22页u猜想：猜想：能不能用左手定则来判定能不能用左手定则来判定u推理：推理：我们曾经用左手定则判定安培力的方向大量定向我们曾经用左手定则判定安培力的方向大量定向 移动电荷所受洛伦兹力宏观表现为安培力，因此，移动电荷所受洛伦兹力宏观表现为安培力，因此，可以用可以用左手定则左手定则判定洛伦兹力的方向判定洛伦兹力的方向u验证：验证：尝试不同方向的磁场对电子束的不同影响，判断尝试不同方向的磁场对电子束的不同影响，判断 运动的电子束在各种方向的磁场中的受力方向运动的电子束在各种方向的磁场中的受力方向 洛仑兹力洛仑兹力F F洛洛的方向如何确定？的方向如何确定？思考思考现在学习的是第9页，共22页3 3、洛伦兹力的方向、洛伦兹力的方向、洛伦兹力的方向、洛伦兹力的方向-左手定则左手定则左手定则左手定则vv1 1、伸开左手，使大拇指和其余四指、伸开左手，使大拇指和其余四指垂直且处于同一平面内，把手放入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，磁场中，让磁感线垂直穿过手心，若四指指向若四指指向正电荷正电荷运动的方向，那么运动的方向，那么拇指所指的方向就使正电荷所受洛伦拇指所指的方向就使正电荷所受洛伦兹力的方向。兹力的方向。2 2、如果运动的是如果运动的是负电荷负电荷，则四指指，则四指指向向负电荷负电荷运动的运动的反方向反方向，那么拇指，那么拇指所指的方向就是负电荷所受洛伦兹所指的方向就是负电荷所受洛伦兹力的方向。力的方向。FF现在学习的是第10页，共22页课堂练习课堂练习:1.1.判断下列粒子判断下列粒子刚进入刚进入磁场时所受的磁场时所受的洛伦兹力的方向洛伦兹力的方向.-qv甲甲F-qv丙丙F垂直纸面向里垂直纸面向里+qv乙乙F+qv丁丁F垂直纸面向外垂直纸面向外现在学习的是第11页，共22页小结小结1 1、洛伦兹力：运动电荷在磁场中受到的作用力、洛伦兹力：运动电荷在磁场中受到的作用力 安培力是洛伦兹力的宏观表现安培力是洛伦兹力的宏观表现 2 2、洛伦兹力方向的判断：、洛伦兹力方向的判断：左手定则左手定则现在学习的是第12页，共22页 如果带电粒子射入匀强磁场时，初速度跟磁场如果带电粒子射入匀强磁场时，初速度跟磁场方向垂直（如图所示），粒子在洛仑兹力的作用下方向垂直（如图所示），粒子在洛仑兹力的作用下将做什么运动？将做什么运动？思考思考现在学习的是第13页，共22页电子束的磁偏转电子束的磁偏转 图图2.4-2洛伦兹力演示仪洛伦兹力演示仪下图实验装置可以演示洛伦兹力的大小和方向。它由一下图实验装置可以演示洛伦兹力的大小和方向。它由一个球形电子射线管和一组线圈组成。通过改变电子枪两个球形电子射线管和一组线圈组成。通过改变电子枪两极间的电压可以改变电子的速度；通过改变线圈中电流极间的电压可以改变电子的速度；通过改变线圈中电流的强弱可以改变磁感应强度的大小。的强弱可以改变磁感应强度的大小。现在学习的是第14页，共22页在演示仪中可以观察到，没有磁场时，电子束是直进的，外加磁场后，电子束的径迹变成圆形。磁场的强弱和电子的速度都能影响圆的半径。电子束的磁偏转电子束的磁偏转 现在学习的是第15页，共22页显像管的工作原理显像管的工作原理 1、电子束是怎样实现偏转的？、电子束是怎样实现偏转的？思考与讨论思考与讨论2、在图、在图2.43中，如图所示中，如图所示（1）要是电子打在）要是电子打在A点，偏转磁场应该点，偏转磁场应该沿什么方向？沿什么方向？（2）要是电子打在）要是电子打在B点，偏转磁场应点，偏转磁场应该沿什么方向？该沿什么方向？（3）要是电子束打在荧光屏上的位）要是电子束打在荧光屏上的位置由中心置由中心O逐渐向逐渐向A点移动，偏转磁场点移动，偏转磁场应该怎样变化？应该怎样变化？3、电子打在荧光屏上只能有一个亮点，为什么整个荧光屏都能发、电子打在荧光屏上只能有一个亮点，为什么整个荧光屏都能发光能？光能？现在学习的是第16页，共22页现在学习的是第17页，共22页科学漫步科学漫步现在学习的是第18页，共22页科学足迹科学足迹现在学习的是第19页，共22页随堂练习随堂练习1答：由现象知这束射线含有不同的答：由现象知这束射线含有不同的粒子。粒子。其中向左的射线为带正电的粒其中向左的射线为带正电的粒子组成；子组成；中间的射线为不带电粒子中间的射线为不带电粒子组成；组成；向右的射线为带负电的粒子组向右的射线为带负电的粒子组成。成。现在学习的是第20页，共22页2答：甲答：甲 竖直向上；乙竖直向上；乙 竖直向下；丙竖直向下；丙 垂直纸面向外；丁垂直纸面向外；丁 垂直纸面向里。垂直纸面向里。随堂练习随堂练习现在学习的是第21页，共22页感感谢谢大大家家观观看看现在学习的是第22页，共22页