四、磁场对运动电荷的作用-(4).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,2.4 磁场对运动电荷的作用力,(洛伦兹力),学习目标：,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,.,复习回顾,方向,:,I,B,30,I,B,运用左手定则判断安培力的方向,安培力,:,1,、磁场对通电导线的作用力,大小,:,F,F,左手定则,为,B,和,I,之间的夹角,电子射线管的原理,:,从阴极发射出来电子，在阴阳两极间的高压作用下，使电子加速，形成电子束，轰击到长条形的荧光屏上激发出荧光，可以显示电子束的运动轨迹。,让事实说话,实验现象：,在没有外磁场时，电子束沿直线运动，将蹄形磁铁靠近阴极射线管，发现电子束运动轨迹发生了弯曲。,结论：磁场对运动电荷有作用力,.,荷兰物理学家，他是电子论的创始人、相对论中洛伦兹变换的建立者，并因在原子物理中的重要贡献（塞曼效应）获得第二届（,1902,年）诺贝尔物理学奖。被爱因斯坦称为,“,我们时代最伟大，最高尚的人,”,。,荷兰物理学家 洛伦兹,(Lorentz,，,18531928),运动电荷在磁场中受到的作用力,磁场对运动电荷的作用力,磁场对电流有安培力的作用,而电流是由电荷定向运动形成的,且磁场对运动电荷有洛伦兹力的作用,.,所以,安培力是洛伦兹力的,宏观表现,.,一、洛伦兹力的定义,为什么磁场对通电导线有作用力,?,安培力是洛伦兹力的,宏观表现,洛伦兹力是安培力的,微观本质,安培力,洛仑兹力,磁场对,电流,的作用,磁场对,运动电荷,的作用,因,果,微观原因,宏观表现,+,I,F,-,I,F,1.,判定安培力方向。,2.,电流方向和电荷运动方向的关系。,3.,安培力方向和洛伦兹力方向的关系。,4.,电荷运动方向、磁场方向、洛伦兹力方向的关系。,想一想,二、洛伦兹力的方向,左手定则：,伸开左手,使拇指与其余四指垂直且处于同一平面内,;,让磁感线从掌心进入,使四指指向正电荷运动的方向,拇指所指的方向就是正电荷所受洛伦兹力的方向,如果是,负电荷,我们应如何判定洛伦兹力的方向,?,F,F,v,q,v,-,q,四指的方向,电流的方向,正电荷的运动方向,负电荷运动的,反,方向,二、洛伦兹力的方向,电荷量为,q,的粒子以速度,v,运动时,如果速度方向与磁感应强度方向,垂直,那么粒子所受的洛伦兹力为,(,v,垂直,B),三、洛伦兹力的大小,问题,:,若带电粒子不垂直射入磁场,粒子受到的洛伦兹力又如何呢,?,B,v,F,v,B,V,2,V,1,(vB,),(vB,),特例,:,当运动电荷的速度,v,方向与磁感应强度,B,方向的夹角为,，电荷所受的洛伦兹力大小为,单位：,F,(N),，,q,(C,),，,v(m/s,),B,(T),三、洛伦兹力的大小,四、洛伦兹力的特点：,2,、洛伦兹力,只改变速度的方向,不改变速度的大小,.,3,、洛伦兹力对电荷,总是不做功,.,1,、洛伦兹力的方向,总是,既垂直于速度,又垂直于磁场,即,垂直于,V,和,B,所组成的平面,.,总是,:,FV FB FS,VB,F,洛,=qvB,=1.6010,-19,310,6,0.10N,=4.810,-14,N,电子的速率,v,=310,6,m/s,垂直射入,B,=0.10T,的匀强磁场中,它受到的洛伦兹力是多大,?,课 堂 练 习,解：因为,v,垂直,B,所以所受洛伦兹力大小,瑞典斯特哥尔摩的极光,美国阿拉斯加州的极光,北极极光,德国下萨可森州极光,冰岛的极光,人类首次拍到南北极光“同放光彩”奇景,+,+,以正电荷为例,在太阳创造的诸如光和热等形式的能量中，有一种能量被称为“太阳风”。这是一束可以覆盖地球的强大的带电亚原子颗粒流，该太阳风在地球上空环绕地球流动，以大约每秒,400,公里的速度撞击地球磁场，,磁场使该颗粒流偏向地磁极下落,，它们与氧和氮的原子碰撞，击走电子，使之成为激发态的离子，这些离子发射不同波长的辐射，产生出红、绿或蓝等色的极光特征色彩，形成极光。在南极地区形成的叫南极光。在北极地区同样可看到这一现象，称之为北极光。,地球磁场,1,、洛伦兹力,:,磁场对运动电荷的作用力,安培力是洛伦兹力的宏观表现,2,、洛伦兹力方向：左手定则,F V F B,3,、洛伦兹力大小：,F,洛,=qVBsin,VB F,洛,=qVB,VB F,洛,=0,小结:磁场对运动电荷的作用力,(洛伦兹力),