1、1知识回顾知识回顾判断下列图中安培力的方向：判断下列图中安培力的方向：FF电流是如何形成的？电流是如何形成的？2 磁场对通电导线（电流）有力的作用，磁场对通电导线（电流）有力的作用，而电流是电荷的定向运动形成的，由此你会而电流是电荷的定向运动形成的，由此你会想到了什么？想到了什么？ 磁场可能对运动电荷有力的作用磁场可能对运动电荷有力的作用。导体中的电流是由电荷的定向移动定向移动产生的3阴极阴极阳极阳极狭缝狭缝荧光荧光板板电子电子束束实验验证实验验证演示：阴极射线在磁场中的偏转演示：阴极射线在磁场中的偏转45NS下图中电子束在磁场中的偏转下图中电子束在磁场中的偏转1实验验证：实验验证：6当电子射
2、线管的周围不存在磁场时，当电子射线管的周围不存在磁场时，电子的电子的运动轨迹运动轨迹是是直线直线当电子射线管的周围存在磁场当电子射线管的周围存在磁场时，时，电子的电子的运动轨迹运动轨迹是是曲线曲线磁场对运动电荷有力的作用磁场对运动电荷有力的作用结论结论7一、洛伦兹力一、洛伦兹力1 1、运动电荷在磁场中、运动电荷在磁场中受到的力称为受到的力称为洛伦兹力洛伦兹力. .2.2.洛伦兹力与安培力的关系：洛伦兹力与安培力的关系： 安培力是洛伦兹力的安培力是洛伦兹力的宏观表现。宏观表现。洛伦兹力是安培力的洛伦兹力是安培力的微观本质。微观本质。8洛伦兹（洛伦兹（18531928）洛伦兹，荷兰物理学家，洛伦兹
3、，荷兰物理学家，首先提出磁场对运动电首先提出磁场对运动电荷有作用力的观点。荷有作用力的观点。 洛伦兹创立了洛伦兹创立了经典电子经典电子论论，提出了洛伦兹变换，提出了洛伦兹变换公式，公式，19021902年与其学生年与其学生塞曼共同获得诺贝尔物塞曼共同获得诺贝尔物理学奖。为纪念洛伦兹理学奖。为纪念洛伦兹的卓著功勋，荷兰政府的卓著功勋，荷兰政府决定从决定从19451945年起，把他年起，把他的生日定为的生日定为“洛伦兹洛伦兹节节”。9u猜想：猜想：能不能用左手定则来判定？能不能用左手定则来判定？u推理：推理：我们曾经用左手定则判定安培力的我们曾经用左手定则判定安培力的方向。大量定向移动电荷所受洛伦
4、兹力宏观方向。大量定向移动电荷所受洛伦兹力宏观表现为安培力，因此，可以用表现为安培力，因此，可以用左手定则左手定则判定判定洛伦兹力的方向。洛伦兹力的方向。洛仑兹力洛仑兹力F F洛洛的方向如何确定？的方向如何确定？思考思考10v1 1、伸开左手，使大拇指和其余、伸开左手，使大拇指和其余四指垂直且处于同一平面内，把四指垂直且处于同一平面内，把手放入磁场中，让磁感线穿入手手放入磁场中，让磁感线穿入手心，使四指指向心，使四指指向正电荷正电荷运动的方运动的方向，那么拇指所指的方向就使正向，那么拇指所指的方向就使正电荷所受洛伦兹力的方向。电荷所受洛伦兹力的方向。 2 2、 如果运动的是如果运动的是负电荷负
5、电荷，则四，则四指指向指指向负电荷负电荷运动的运动的反方向反方向，那么拇指所指的方向就是负电那么拇指所指的方向就是负电荷所受洛伦兹力的方向。荷所受洛伦兹力的方向。FFv11NS下图中电子束的偏转方向？下图中电子束的偏转方向？1实验验证：实验验证：12SN 实验事实证明左手定则适用于洛伦兹力方向的判定。实验事实证明左手定则适用于洛伦兹力方向的判定。13q竖直向上竖直向上竖直向上竖直向上垂直纸面向内垂直纸面向内 垂直纸面向外垂直纸面向外判断下列粒子进入磁场时所受的洛伦兹力的方向判断下列粒子进入磁场时所受的洛伦兹力的方向 14洛伦兹力大小可能会与哪些因素洛伦兹力大小可能会与哪些因素有关有关?当电荷运
6、动方向跟磁场方向垂直时当电荷运动方向跟磁场方向垂直时洛伦兹力的大小跟三个因素相关洛伦兹力的大小跟三个因素相关:1.磁感应强度磁感应强度B2.电荷量电荷量q3.电荷运动快慢电荷运动快慢v三、洛伦兹力的大小三、洛伦兹力的大小15vvvv设有一段长为设有一段长为L，横截，横截面积为面积为S的直导线，单位的直导线，单位体积内的自由电荷数为体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为每个自由电荷的电荷量为q，自由电荷定向移动的，自由电荷定向移动的速率为速率为v.这段通电导线垂这段通电导线垂直磁场方向放入磁感应强直磁场方向放入磁感应强度为度为B的匀强磁场中，求的匀强磁场中，求洛伦兹力洛伦兹力三、洛伦兹力
7、的大小三、洛伦兹力的大小16IFvvvv(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qvBnSLLnqvSBNFF)(安洛nSLN nqvSI LnqvSBBILF)(安17 1. F F洛洛=qVB ( VB=qVB ( VB） 2.F F洛洛= 0 ( VB= 0 ( VB）3.3.当当V V与与B B成一角度成一角度时时18V2V119 1. F F洛洛=qVB ( VB=qVB ( VB） 2.F F洛洛= 0 ( VB= 0 ( VB）3.3.当
8、当V V与与B B成一角度成一角度时时 F F洛洛=qVBsin=qVBsin 20（1 1）洛伦兹力方向与带电粒子的运动方向有什么关系？）洛伦兹力方向与带电粒子的运动方向有什么关系？ 洛伦兹力方向与带电粒子运动方向洛伦兹力方向与带电粒子运动方向垂直垂直（2 2）洛伦兹力带电粒子运动的速度有什么影响？）洛伦兹力带电粒子运动的速度有什么影响？ 只只改变改变粒子速度的粒子速度的方向方向，不改变不改变粒子速度的粒子速度的大小大小（3 3）洛伦兹力对带电粒子做的功是多少？）洛伦兹力对带电粒子做的功是多少？ 由于洛伦兹力方向始终与带电粒子运动方向垂直，由于洛伦兹力方向始终与带电粒子运动方向垂直，所以所以
9、洛伦兹力对运动电荷不做功洛伦兹力对运动电荷不做功 F vF vF BF B211.1.安培力是洛伦兹力的安培力是洛伦兹力的集体表现，洛伦兹力是集体表现，洛伦兹力是安培力微观表现。安培力微观表现。2.2.大小关系：大小关系：F F安安NFNF洛洛（N N是导体中运动的电是导体中运动的电荷数）荷数）3.3.方向关系：方向关系：F F安安与与F F洛洛方向相同方向相同4.F4.F安安与与F F洛洛本质都是磁场对运动电荷的作用力本质都是磁场对运动电荷的作用力洛伦兹力与安培力的关系：洛伦兹力与安培力的关系：22洛伦兹力和电场力的区别：洛伦兹力和电场力的区别：1.1.电荷在电场中一定受到电场力的作用，与其
10、运动状电荷在电场中一定受到电场力的作用，与其运动状态无关；而电荷在磁场中不一定受到磁场力作用，只态无关；而电荷在磁场中不一定受到磁场力作用，只有相对于磁场运动且运动方向与磁场方向不平行的电有相对于磁场运动且运动方向与磁场方向不平行的电荷才受磁场力作用。荷才受磁场力作用。2.2.大小：大小：F F电电Eq,FEq,F洛洛=Bqvsin=Bqvsin。3.3.电荷所受电场力方向总是平行于电场线的切线方向；电荷所受电场力方向总是平行于电场线的切线方向；而电荷所受磁场力的方向总是既垂直于磁场方向，又而电荷所受磁场力的方向总是既垂直于磁场方向，又垂直于运动方向。垂直于运动方向。4.4.电场力要对运动电荷
11、做功（电荷在等势面上运动电场力要对运动电荷做功（电荷在等势面上运动除外）；而电荷在磁场中运动时，磁场力一定不会除外）；而电荷在磁场中运动时，磁场力一定不会对电荷做功。对电荷做功。231 1、洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用力、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安培力是洛伦兹力的宏观表现2 2、洛伦兹力的方向：左手定则、洛伦兹力的方向：左手定则 F v F B F v F B 3 3、洛伦兹力大小：、洛伦兹力大小： F F洛洛=qVBsin=qVBsin VB F VB F洛洛=qVB=qVB VB F VB F洛洛= 0= 04 4、特点：洛伦兹力只改变力的方向，不改变
12、、特点：洛伦兹力只改变力的方向，不改变 力的大小，洛伦兹力对运动电荷不做功力的大小，洛伦兹力对运动电荷不做功 24请你分析洛伦兹力和安培力方向的判断方请你分析洛伦兹力和安培力方向的判断方法，找出判断两力方向的共同规律法，找出判断两力方向的共同规律安培力：伸出左手，让磁安培力：伸出左手，让磁感线穿过手心，感线穿过手心，四指指向四指指向电流方向电流方向，拇指所指的方，拇指所指的方向就是安培力的方向向就是安培力的方向洛伦兹力：伸出左手，让磁感线洛伦兹力：伸出左手，让磁感线穿过手心，穿过手心，四指指向正电荷的四指指向正电荷的运动方向，（指向负电荷的运动运动方向，（指向负电荷的运动反方向）反方向）拇指所
13、指的方向就是拇指所指的方向就是安培力的方向安培力的方向2526271 1、下列各图中带电粒子刚刚进入磁场，试判断、下列各图中带电粒子刚刚进入磁场，试判断这时粒子所受洛伦兹力的方向这时粒子所受洛伦兹力的方向 + V VV V+V VV VV V+V VF FL+V V垂直纸面向外垂直纸面向外 垂直纸面向里垂直纸面向里+V VF FLF FL LF FLFL=0FL=0课堂练习课堂练习: :28 2 2：为了研究某种放射源发出的未知射线，：为了研究某种放射源发出的未知射线，物理探究者把放射源置于匀强磁场中，射物理探究者把放射源置于匀强磁场中，射线分裂成线分裂成a a、b b、c c三束，请分析三束
14、射线的三束，请分析三束射线的电性。电性。29试证明：带电粒子具有速度 时，才能沿着图示虚线路径通过这个速度选择器。BEv v 速度选择器速度选择器3.（书98页第三题）在如图所示的平行板器件中，电场强度E和磁感应强度B相互垂直。具有不同水平速度的带电粒子射入后发生偏转的情况不同。这种装置能把具有某一特定速度的粒子选择出来，所以叫做速度选择器。30（2）若A、B两板相距为d，板间的磁场按匀强磁场处理，磁感应强度为B，等离子体以速度v沿垂直于B的方向射入磁场，该发电机的电动势是多大？(提示：复习第二章第二节电动势的有关知识。)4、（书98页第4题）如图所示，磁流体发电机是一项新兴技术，它可以把物体
15、的内能直接转化为电能。平行金属板A、B之间有一个很强的磁场，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）喷入磁场，A、B两板间便产生电压。如果把A、B和用电器连接，A、B就是一个直流电源的两个电极。（1）图中A、B板哪一个是发电机的正极。NSNSNSNS31 1 1、要是电子打在、要是电子打在A A点，偏转磁场点，偏转磁场应该沿什么方向？应该沿什么方向？垂直纸面向外垂直纸面向外2 2、要是电子打在、要是电子打在B B点，偏转磁场点，偏转磁场应该沿什么方向？应该沿什么方向？垂直纸面向里垂直纸面向里3 3、要是电子打从、要是电子打从A A点向点向B B点逐渐移动，偏转磁场应点逐渐移动，偏转磁场应该怎样变化？该怎样变化？先垂直纸面向外并逐渐减小，先垂直纸面向外并逐渐减小，然后垂直纸面向里并逐渐增大。然后垂直纸面向里并逐渐增大。323334欣赏欣赏“极光极光”35欣赏欣赏“极光极光”36欣赏欣赏“极光极光”37欣赏欣赏“极光极光”38欣赏欣赏“极光极光”39欣赏欣赏“极光极光”40欣赏欣赏“极光极光”41欣赏欣赏“极光极光”42欣赏欣赏“极光极光”43地磁场改变宇宙射线中带电粒子地磁场改变宇宙射线中带电粒子的运动方向的运动方向保护作用保护作用地磁场地磁场宇宙射线宇宙射线解释解释“极光极光”现现象象44
