1.3 洛伦兹力 课件-2024-2025学年高二下学期物理粤教版（2019）选择性必修第二册

洛伦兹力 授课老师： 粤教版选择性必修 第二册 第一章第三节 旋转的液体 盐水 表面撒上痱子粉 通电 液体没有旋转 通电，加磁场 液体旋转 猜想：磁场对运动电荷有力的作用？ 给液体通电后，形成了电流，而电流是由电荷定向移动形成的，即液体里有大量的氯离子和钠离子在运动。但此时液体并无旋转。 加入磁场后，液体开始旋转。 问题：液体为什么会旋转？ 灯丝加热阴极打出的电子，在飞行过程中与惰性气体碰撞使气体电离发出绿光，从而呈现出电子的径迹。 电子束演示器 电子运动方向：从左往右 阴极 现象：电子束发生偏转 结论：磁场对运动的电子有力的作用 分析：因为电子在运动中受到了力的作用，所以轨迹偏转 猜想验证成功 磁场对运动电荷产生的作用力称为洛伦兹力 认识洛伦兹力 实验探究：洛伦兹力的方向 电子的运动方向：从左向右 改变磁场的方向 观察轨迹的偏转方向，即为电子受到洛伦兹力的方向 磁场方向 电子运动方向 电子偏转方向 实验探究：洛伦兹力的方向 向上 向下 向外 向里 实验探究：洛伦兹力的方向 磁场方向 电子运动方向 电子偏转方向 不偏转 不偏转 当运动电荷速度方向与磁场方向平行时，运动电荷不受洛伦兹力，即洛伦兹力为零 洛伦兹力方向的判断 伸开左手，使大拇指与其余四指垂直，并且都与手掌在同一平面内，让磁感线垂直穿入手心，并使四指指向正电荷的运动方向，这时拇指所指的方向就是正电荷在该磁场中所受洛伦兹力的方向. 是否满足左手定则呢？ 利用以下器材，完成左手定则方向的立体模型 能够体现电荷运动、磁场和洛伦兹力三者的方向 B、V、f 的方向关系 f洛 v v f洛 f洛 v v f洛的方向垂直V和B的平面向外 练习使用左手定则 判断各带电粒子所受洛伦兹力方向或运动方向 安培力与洛伦兹力的关系 安培力：磁场对通电导线的作用力 洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用力 电流是如何形成的？ 电流是由电荷定向移动形成的 电流是如何形成的？ 安培力与洛伦兹力的关系 I F安 f洛 安培力是洛伦兹力的宏观表现 洛伦兹力是安培力的微观本质 安培力与洛伦兹力的关系 f洛 I F安 宏观 微观 F安=N·f洛 洛伦兹力的大小 导线长：L 横截面积：s 单位体积内的自由电荷数：n 自由电荷的定向移动速度：v 电流的微观表达式 导线中自由电荷的总数 每个自由电荷所受的洛伦兹力大小 ： 洛伦兹力的大小 洛伦兹力 方向：f洛垂直v和B所在的平面 大小：f洛=qvBsinθ f洛和v垂直 f洛不做功 课堂小结 定义：磁场对运动电荷产生的作用力称为洛伦兹力 方向：既垂直于磁场方向，也垂直于速度方向； 满足左手定则 F=qvBsinθ 大小： θ是B与V方向的夹角 洛伦兹力不做功 控制变量法 从宏观到微观 方法和思想 知识 类比法 旋转的液体 + 钠离子 ：正电 氯离子 ：负电 + V f洛 旋转的液体 + 钠离子 ：正电 氯离子 ：负电 - V f洛 作业 1、（必做）科研人员在检测某种物质时，发现该物质发出的射线在磁场中分裂为多束，如图所示，该现象说明了什么? 2、（选做）结合本节课所学知识，查阅资料解释两极地区的为什么会有美丽的极光现象。 3、（选做）查阅“东方超环”装置的资料，了解其基本原理。 $$