1、四 磁場對運動電荷的作用,教學目標,知能目標 、洛倫茲力（1）洛倫茲力：磁場對運動電荷的作用力（2）洛倫茲力和安培力是微觀和宏觀的關系 、洛倫茲力的方向的判斷 、電子束的磁偏轉(zhuǎn) 磁場的強弱和電子的速度都能影響圓的半徑 、顯像管的工作原理,知識回顧,判斷下列圖中安培力的方向,若已知上圖中：B=4.0 T，導線長L=10 cm，I=1 A。求：通電導線所受的安培力大?。?電流是如何形成的？,思考,電流是電荷的定向運動形成的，而磁場對電流（通電導線）有力的作用，由此你會想到了什么？,磁場可能對運動電荷有力的作用。,實驗：用陰極射線管研究磁場對運動電荷的作用。,實驗驗證,在真空玻璃管內(nèi)安裝一個陰極、一

2、個陽極.陰極接高電壓的負極、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力的作用下從陰極飛向陽極.這個管子叫做電子射線管.為了顯示電子束運動的情況,管內(nèi)裝有長條形的熒光屏,屏上的物質(zhì)受到電子的撞擊時能夠發(fā)光。,當電子射線管的周圍不存在磁場時，,電子的運動軌跡是直線,當電子射線管的周圍存在磁場時，,電子的運動軌跡是曲線,磁場對運動電荷有力的作用,結(jié)論,一、洛倫茲力,1、磁場對運動電荷有力的作用, 這個力叫做洛倫茲力.,2.洛倫茲力與安培力的關系：,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)。,洛倫茲（18531928）,洛倫茲，荷蘭物理學家，首先提出磁場對運動電荷有作用力的

3、觀點。 洛倫茲創(chuàng)立了經(jīng)典電子論，提出了洛倫茲變換公式，1902年與其學生塞曼共同獲得諾貝爾物理學獎。為紀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)”。,猜想：能不能用左手定則來判定 推理：我們曾經(jīng)用左手定則判定安培力的方向大量定向 移動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 驗證：嘗試不同方向的磁場對電子束的不同影響，判斷 運動的電子束在各種方向的磁場中的受力方向,洛倫茲力F洛的方向如何確定？,思考,3、洛倫茲力的方向-左手定則,1、伸開左手，使大拇指和其余四指垂直且處于同一平面內(nèi)，把手放入磁場中，讓磁感線垂直穿過手心，若四指指

4、向正電荷運動的方向，那么拇指所指的方向就使正電荷所受洛倫茲力的方向。,2、 如果運動的是負電荷，則四指指向負電荷運動的反方向，那么拇指所指的方向就是負電荷所受洛倫茲力的方向。,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？,當速度V的方向與磁感應強度B的方向平行時：,F0,課堂練習: 1.判斷下列粒子剛進入磁場時所受的 洛倫茲力的方向.,F垂直紙面向里,F垂直紙面向外,小結(jié),1、洛倫茲力：運動電荷在磁場中受到的作用力,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,FV， FB ，F(xiàn) V、B所在的平面 負電荷的方向與正電荷的相反,第四節(jié) 磁場對運動電荷的作用,第二課時,

5、2007.9,1.產(chǎn)生：電場對運動電荷、靜止電荷都有電場力的 作用,磁場只對運動電荷才有磁場力的作用,洛倫茲力與電場力的區(qū)別：,2.大?。涸趧驈婋妶鲋?電荷所受的電場力與V無關，是一個恒力 在勻強磁場中, 洛倫茲力與V有關,3.方向：電場力的方向與電場方向平行,正電荷的電場力方向就是電場方向 無論是正電荷還是負電荷，它所受洛倫茲力永遠與磁場方向垂直。,4.做功：電場力對電荷可能做功，也可能不做功 洛倫茲力始終與電荷速度方向垂直,永遠不會做功,思考,洛倫茲力有什么特點呢？,f,f,-q,洛倫茲力F的方向總跟運動電荷的速度v的方向垂直。,洛倫茲力只能改變電荷運動的速度方向，不能改變速度的大小。,洛

6、倫茲力對在磁場中運動的電荷不做功。,思考,如果帶電粒子射入勻強磁場時，初速度跟磁場方向垂直（如圖所示），粒子在洛倫茲力的作用下將做什么運動？,思考,電子束的磁偏轉(zhuǎn),圖2.4-2洛倫茲力演示儀,下圖實驗裝置可以演示洛倫茲力的大小和方向。它由一個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弱可以改變磁感應強度的大小。,在演示儀中可以觀察到，沒有磁場時，電子束是直進的，外加磁場后，電子束的徑跡變成圓形。磁場的強弱和電子的速度都能影響圓的半徑。,電子束的磁偏轉(zhuǎn),顯像管的工作原理,1、電子束是怎樣實現(xiàn)偏轉(zhuǎn)的？,思考與討論,2、在圖2.43中，如圖所示

7、 （1）要是電子打在A點，偏轉(zhuǎn)磁場應該沿什么方向？ （2）要是電子打在B點，偏轉(zhuǎn)磁場應該沿什么方向？ （3）要是電子束打在熒光屏上的位置由中心O逐漸向A點移動，偏轉(zhuǎn)磁場應該怎樣變化？,3、電子打在熒光屏上只能有一個亮點，為什么整個熒光屏都能發(fā)光能？,例1、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，則這些質(zhì)子在進入地球周圍的空間時，將_ A豎直向下沿直線射向地面 B相對于預定地面向東偏轉(zhuǎn) C相對于預定點稍向西偏轉(zhuǎn) D相對于預定點稍向北偏轉(zhuǎn),【例2】一個長螺線管中通有電流，把一個帶電粒子沿中軸線方向射入（若不計重力影響），粒子將在管中 A做圓周運動 B沿軸線來回運動 C做勻加速直線運動 D做勻速直線運動,課外作業(yè),1答：由現(xiàn)象知這束射線含有不同的粒子。其中向左的射線為帶正電的粒子組成；中間的射線為不帶電粒子組成；向右的射線為帶負電的粒子組成。,2答：甲 豎直向上；乙 豎直向下；丙 垂直紙面向外；丁