神奇的北极光.ppt

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1、神奇的北极光 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望1 1神奇的北极光神奇的北极光某同学某同学刚学了安培力不久，在学了安培力不久，在电视上看到上看到有关北极光的有关北极光的报道，感到非常好奇，但听道，感到非常好奇，但听解解说员解解说后仍然不明不白，然后上网找后仍然不明不白，然后上网找了些了些资料，决定料，决定寻根根问底探个究竟？底探个究竟？探索背景探索背景北极光相关资料 北极光是出北极光是出现于星球北极的高磁于星球北极的高磁纬地区上空的一种地区上空的一种绚

2、丽多彩的多彩的发光光现象。象。北极光的由来自地球磁北极光的由来自地球磁层或太阳的高能或太阳的高能带电粒子流粒子流（太阳（太阳风）使高）使高层大气分子或原子激大气分子或原子激发（或（或电离）而离）而产生。生。北极附近的阿拉斯加、北加拿大是北极附近的阿拉斯加、北加拿大是观赏北极光的最佳北极光的最佳地点。地点。太阳太阳风：太阳向太阳系：太阳向太阳系连续地以很高的速度和不地以很高的速度和不稳定定的的强度度释放的放的电离气体流。当离气体流。当该气体流在地球附近通气体流在地球附近通过时，它将与地球磁它将与地球磁场发生作用并在高生作用并在高层大气中大气中产生各种效生各种效应。发光：高能粒子与气体分子相互作用

3、光：高能粒子与气体分子相互作用1 1既然是宇宙射线射到地球来，为什么只有在北既然是宇宙射线射到地球来，为什么只有在北极附近才看到？极附近才看到？2高能粒子是如何跟气体分子发生作用而发光高能粒子是如何跟气体分子发生作用而发光的？的？其他问题等等其他问题等等 提出提出问题 2实验探究探究 阴极射线：在阳极和阴极间的高电压作用下，在阴极发阴极射线：在阳极和阴极间的高电压作用下，在阴极发射出来的电子束（高能电子束，属于宇宙射线中的一种），射出来的电子束（高能电子束，属于宇宙射线中的一种），轰击长方形的荧光屏上激发出荧光，可以显示出电子束的运轰击长方形的荧光屏上激发出荧光，可以显示出电子束的运动径迹动径

4、迹。实验器材器材阴极射线管 磁铁 实验截截图 实验设计 3洛洛伦兹力的大小力的大小探究与讨论：探究与讨论：已知单位体积内含自由电荷已知单位体积内含自由电荷n,n,单电荷单电荷q q，电，电荷定向移动平均速率为荷定向移动平均速率为v v，如何求导电电流？，如何求导电电流？设直导线处于磁感应强度为设直导线处于磁感应强度为B B的匀强磁场中，的匀强磁场中，电流与磁场方向垂直，如何求出该段电流收电流与磁场方向垂直，如何求出该段电流收到的安培力？到的安培力？洛洛伦兹力的大小力的大小探究与讨论：探究与讨论：如何计算带电导体在受到安培力的作用下如何计算带电导体在受到安培力的作用下的自由电荷数的自由电荷数N

5、N？若把安培力若把安培力F F看作是作用在每个运动电荷上看作是作用在每个运动电荷上的洛伦兹力的洛伦兹力f f的矢量和，求出的矢量和，求出f?f?洛洛伦兹力的大小力的大小由特殊情况推广到一般情况当当带电粒子沿磁粒子沿磁场方向运方向运动时:当当带电粒粒子子的的运运动方方向向与与磁磁场方方向向垂垂直直时:洛伦兹力洛伦兹力大小：大小：方向：方向：的方向的方向 带电粒子在磁场中的运动带电粒子在磁场中的运动带电粒子在磁场中的运动带电粒子在磁场中的运动（1）如果）如果与与 相互平行相互平行粒子作匀速直粒子作匀速直线运运动（2 2）如果）如果与与垂直垂直粒子作匀速粒子作匀速圆周运周运动轨道半径道半径周期周期 （3 3）如果）如果与与斜交成斜交成 角角 粒子作螺旋运粒子作螺旋运动 扩展展应用用回旋加速器回旋加速器磁聚焦磁聚焦