《磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用》課件新人教版選修1-1

《磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用》課件(新人教版選修1-1第一頁，共26頁。磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷

的作用第二頁，共26頁。知識(shí)回顧判斷下列圖中安培力的方向若已知上圖中：B=4.0×10-2T，導(dǎo)線長(zhǎng)L=10cm，I=1A。求：通電導(dǎo)線所受的安培力大小？第三頁，共26頁。電流是如何形成的？思考電流是電荷的定向運(yùn)動(dòng)形成的，而磁場(chǎng)對(duì)電流（通電導(dǎo)線）有力的作用，由此你會(huì)想到了什么？磁場(chǎng)可能對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用。第四頁，共26頁。實(shí)驗(yàn)：用陰極射線管研究磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用。

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證在真空玻璃管內(nèi)安裝一個(gè)陰極、一個(gè)陽極.陰極接高電壓的負(fù)極、陽極接正極.陰極能夠發(fā)射電子,電子束在兩極之間的電場(chǎng)力的作用下從陰極飛向陽極.這個(gè)管子叫做電子射線管.為了顯示電子束運(yùn)動(dòng)的情況,管內(nèi)裝有長(zhǎng)條形的熒光屏,屏上的物質(zhì)受到電子的撞擊時(shí)能夠發(fā)光。第五頁，共26頁。當(dāng)電子射線管的周圍不存在磁場(chǎng)時(shí)，電子的運(yùn)動(dòng)軌跡是直線第六頁，共26頁。當(dāng)電子射線管的周圍存在磁場(chǎng)時(shí)，電子的運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用結(jié)論第七頁，共26頁。一、洛倫茲力1、磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用,這個(gè)力叫做洛侖茲力.2.洛倫茲力與安培力的關(guān)系：

安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。洛倫茲力是安培力的微觀本質(zhì)。第八頁，共26頁。洛倫茲（1853—1928）洛倫茲，荷蘭物理學(xué)家，首先提出磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有作用力的觀點(diǎn)。洛倫茲創(chuàng)立了經(jīng)典電子論，提出了洛倫茲變換公式，1902年與其學(xué)生塞曼共同獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。為紀(jì)念洛倫茲的卓著功勛，荷蘭政府決定從1945年起，把他的生日定為“洛倫茲節(jié)”。第九頁，共26頁。猜想：推理：

驗(yàn)證：洛侖茲力F洛的方向如何確定？思考能不能用左手定則來判定我們?cè)?jīng)用左手定則判定安培力的方向．大量定向移動(dòng)電荷所受洛倫茲力宏觀表現(xiàn)為安培力，因此，可以用左手定則判定洛倫茲力的方向．嘗試不同方向的磁場(chǎng)對(duì)電子束的不同影響，判斷運(yùn)動(dòng)的電子束在各種方向的磁場(chǎng)中的受力方向．第十頁，共26頁。洛倫茲力的方向----左手定則vv1、伸開左手，使大拇指和其余四指垂直且處于同一平面內(nèi)，把手放入磁場(chǎng)中，讓磁感線垂直穿過手心，若四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向，那么拇指所指的方向就使正電荷所受洛倫茲力的方向。2、如果運(yùn)動(dòng)的是負(fù)電荷，則四指指向負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方向，那么拇指所指的方向就是負(fù)電荷所受洛倫茲力的方向。FF第十一頁，共26頁。洛倫茲力的大小F=qvBF⊥V，F(xiàn)⊥B，F(xiàn)⊥V、B所在的平面第十二頁，共26頁。當(dāng)速度V的方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向平行時(shí)：F＝0第十三頁，共26頁。在演示儀中可以觀察到，沒有磁場(chǎng)時(shí)，電子束是直進(jìn)的，外加磁場(chǎng)后，電子束的徑跡變成圓形。磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和電子的速度都能影響圓的半徑。電子束的磁偏轉(zhuǎn)

下圖實(shí)驗(yàn)裝置可以演示洛倫茲力的大小和方向。它由一個(gè)球形電子射線管和一組線圈組成。通過改變電子槍兩極間的電壓可以改變電子的速度；通過改變線圈中電流的強(qiáng)弱可以改變磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。第十四頁，共26頁。顯像管的工作原理

1、電子束是怎樣實(shí)現(xiàn)偏轉(zhuǎn)的？思考與討論2、在圖2.4－3中，如圖所示（1）要是電子打在A點(diǎn)，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)該沿什么方向？（2）要是電子打在B點(diǎn)，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)該沿什么方向？（3）要是電子束打在熒光屏上的位置由中心O逐漸向A點(diǎn)移動(dòng)，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)應(yīng)該怎樣變化？3、電子打在熒光屏上只能有一個(gè)亮點(diǎn)，為什么整個(gè)熒光屏都能發(fā)光能？第十五頁，共26頁。第十六頁，共26頁。洛倫茲力的方向下圖中電子束的偏轉(zhuǎn)方向畫的方向正確嗎？第十七頁，共26頁。課堂練習(xí):

1.判斷下列粒子剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受的洛倫茲力的方向.-qv甲F-qv丙F垂直紙面向里+qv乙F+qv丁F垂直紙面向外第十八頁，共26頁。2、關(guān)于帶電粒子所受洛倫茲力F和磁感應(yīng)強(qiáng)度B及粒子速度v三者之間的關(guān)系，下列說法中正確的是（）A．F、B、v三者必定均保持垂直B．F必定垂直于B、v，但B不一定垂直于vC．B必定垂直于F、v，但F不一定垂直于vD．v必定垂直于F、B，但F不一定垂直于BB第十九頁，共26頁。3、如圖所示的是磁感應(yīng)強(qiáng)度B、正電荷速度v和磁場(chǎng)對(duì)電荷的作用力F三者方向的相互關(guān)系圖（其中B垂直于F與v決定的平面，B、F、v兩兩垂直）。其中正確的是（）D第二十頁，共26頁。4、來自宇宙的質(zhì)子流，以與地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一點(diǎn)，則這些質(zhì)子在進(jìn)入地球周圍的空間時(shí)，將_______A．豎直向下沿直線射向地面 B．相對(duì)于預(yù)定地面向東偏轉(zhuǎn)C．相對(duì)于預(yù)定點(diǎn)稍向西偏轉(zhuǎn)D．相對(duì)于預(yù)定點(diǎn)稍向北偏轉(zhuǎn)B第二十一頁，共26頁。5、一個(gè)長(zhǎng)螺線管中通有電流，把一個(gè)帶電粒子沿中軸線方向射入（若不計(jì)重力影響），粒子將在管中（）A．做圓周運(yùn)動(dòng) B．沿軸線來回運(yùn)動(dòng)C．做勻加速直線運(yùn)動(dòng)D．做勻速直線運(yùn)動(dòng)D第二十二頁，共26頁。小結(jié)1、洛倫茲力：運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的作用力安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)2、洛倫茲力方向的判斷：左手定則F⊥V，F(xiàn)⊥B，F(xiàn)⊥V、B所在的平面負(fù)電荷的方向與正電荷的相反第二十三頁，共26頁。1.產(chǎn)生：電場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷、靜止電荷都有電場(chǎng)力的作用,磁場(chǎng)只對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷才有磁場(chǎng)力的作用洛倫茲力與電場(chǎng)力的區(qū)別：2.大?。涸趧驈?qiáng)電場(chǎng)中,電荷所受的電場(chǎng)力與V無關(guān)，是一個(gè)恒力在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,洛倫茲力與V有關(guān)3.方向：電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)方向平行,正電荷的電場(chǎng)力方向就是電場(chǎng)方向無論是正電荷還是負(fù)電荷，它所受洛倫茲力永遠(yuǎn)與磁場(chǎng)方向垂直。4.做功：電場(chǎng)力對(duì)電荷可能做功，也可能不做功洛倫茲力始