《洛伦兹力和显像管》课件.ppt

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1、课题引入1、观看视频：天空之光（极光）、观看视频：天空之光（极光）2、演示实验、演示实验课题引入实验现象：实验现象：没有磁场时，电子没有磁场时，电子束沿直线运动，将蹄形束沿直线运动，将蹄形磁铁靠近阴极射线管，磁铁靠近阴极射线管，发现电子束发生偏转。发现电子束发生偏转。结论：磁场对运动电荷有作用力结论：磁场对运动电荷有作用力.洛伦兹力洛伦兹力和显像管一、一、洛伦兹力洛伦兹力定义定义：运动电荷在磁场中受到的力运动电荷在磁场中受到的力荷兰物理学家荷兰物理学家 洛伦兹洛伦兹(Lorentz，18531928)荷兰物理学家，他是电子论荷兰物理学家，他是电子论的创始人、相对论中洛伦兹变换的创始人、相对论中

2、洛伦兹变换的建立者，并因在原子物理中的的建立者，并因在原子物理中的重要贡献（塞曼效应）获得第二重要贡献（塞曼效应）获得第二届（届（19021902年）诺贝尔物理学奖。年）诺贝尔物理学奖。被爱因斯坦称为被爱因斯坦称为“我们时代最伟我们时代最伟大，最高尚的人大，最高尚的人”。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二、探究洛仑兹力的方向二、探究洛仑兹力的方向（1 1）洛伦兹力的方向）洛伦兹力的方向伸开左手伸开左手,，左手定则左手定则使拇指与其余四指垂直且处于同一平面内使拇指与其余四指垂直且处于同一平面内从掌心进入从掌心进入,所指的方向就是这个力的方向所指的方向就是这个力的方向 让磁感线

3、让磁感线 ，使四指使四指 ，拇指拇指 。指向电流的方向，指向电流的方向，指向正电荷运动的方向，指向负电荷运动的反方向指向正电荷运动的方向，指向负电荷运动的反方向二、探究洛仑兹力的方向二、探究洛仑兹力的方向（3 3）F F与与B B、V V之间的关系之间的关系B F洛v二、探究洛仑兹力的方向二、探究洛仑兹力的方向思考与讨论思考与讨论：（1）洛仑兹力与带电粒子的运动方向有什么关系）洛仑兹力与带电粒子的运动方向有什么关系?（2）洛仑兹力对带电粒子运动的速度有什么影响？）洛仑兹力对带电粒子运动的速度有什么影响？（3）洛仑兹力对带电粒子做功吗？）洛仑兹力对带电粒子做功吗？始终垂直始终垂直只改变粒子速度的

4、方向只改变粒子速度的方向,不改变粒子速度的大小不改变粒子速度的大小不做功不做功三、探究洛仑兹力的大小三、探究洛仑兹力的大小（1）当）当L B时，时，FBIL（2）当）当L B时，时，F0（3）当）当L与与B成成角时，角时，FBILsin电流为电流为I、长度为长度为L的通电导线，在磁感应强的通电导线，在磁感应强度为度为B的磁场中受到的安培力的磁场中受到的安培力：三、探究洛仑兹力的大小三、探究洛仑兹力的大小 设有一段长为设有一段长为L，横截面积为，横截面积为S的直导的直导线，单位体积内的自由电荷数为线，单位体积内的自由电荷数为n，每个，每个自由电荷的电荷量为自由电荷的电荷量为q，自由电荷定向移，自

5、由电荷定向移动的速率为动的速率为v.这段通电导线垂直磁场方向这段通电导线垂直磁场方向放入磁感应强度为放入磁感应强度为B的匀强磁场中，求的匀强磁场中，求:三、探究洛仑兹力的大小三、探究洛仑兹力的大小(1)通电导线中的电流通电导线中的电流(2)通电导线所受的安培力通电导线所受的安培力(3)这段导线内的自由电荷数这段导线内的自由电荷数(4)每个电荷所受的洛伦兹力每个电荷所受的洛伦兹力三、探究洛仑兹力的大小三、探究洛仑兹力的大小结论结论：电荷量为电荷量为q的粒子，以速度的粒子，以速度v在磁感应强度为在磁感应强度为B的磁场中运动受到的的磁场中运动受到的洛仑兹力：洛仑兹力：（1）当）当v B时，时，Fqv

6、B（2）当）当v B时，时，F0（3）当）当v与与B成成角时，角时，FqvBsin四、四、应用：电视显像管的工作原理四、四、应用：电视显像管的工作原理思考与思考与讨论讨论：1、如果要使、如果要使电电子束在水平方向子束在水平方向偏离中心，打在偏离中心，打在荧荧光屏上的光屏上的A点，点，偏偏转转磁磁场应该场应该沿什么方向？沿什么方向？2、如果要使、如果要使电电子束打在子束打在B点，点，磁磁场应该场应该沿什么方向？沿什么方向？3、如如果果要要使使电电子子束束打打在在荧荧光光屏屏上上的的位位置置由由B逐逐渐渐向向A点移点移动动，偏，偏转转磁磁场应该场应该怎怎样变样变化？化？垂直于纸面向外垂直于纸面向里

7、垂直于纸面向里逐渐减小到0，再垂直于纸面向外逐渐增大五、五、解释天空之光（极光）现象解释天空之光（极光）现象+以正以正电荷荷为例例五、五、解释天空之光（极光）现象解释天空之光（极光）现象课堂小结一、洛伦兹力一、洛伦兹力:运动电荷在磁场中的作用力运动电荷在磁场中的作用力 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二、洛伦兹力方向：左手定则二、洛伦兹力方向：左手定则 F洛洛V F洛洛 B 故故F洛洛 B V 平面平面三、探究洛仑兹力的大小：三、探究洛仑兹力的大小：当当VB时，时，F洛洛=qVB 当当VB时，时，F洛洛=0 当当v与与B成成角时，角时，F洛洛=qVBsin四、四、应用：电视显像管的工作原理谢谢，谢谢，再见！再见！