1.3 洛伦兹力 课件-2025-2026学年高二下学期物理教科版选择性必修第二册
2025-08-27
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普通
摘要:
该高中物理课件聚焦“洛伦兹力”核心知识点,系统涵盖洛伦兹力的方向(左手定则)、大小(qvB等公式)及带电粒子在匀强磁场中的圆周运动规律。通过“问题思考”回顾电流、安培力建立新旧联系,结合“美丽的极光”现象与“阴极射线偏转”实验创设情境,搭建学习支架。
其亮点在于以科学探究为起点(观察阴极射线在磁场中的偏转现象得出结论),以科学思维为核心(从安培力宏观表现推导洛伦兹力微观本质,通过设情境问题链推导出公式),注重物理观念建构(总结洛伦兹力大小、方向、效果及不做功结论)。实例丰富,如实验现象分析、分层练习设计,能提升学生科学探究与推理能力,教师可直接用于互动教学,提高效率。
内容正文:
1.3洛伦兹力
桂平市第五中学
GUIPING NO.5 SENIOR HIGH SCHOOL
电流是怎样形成的?电流的方向是怎样规定的?
答:电荷的定向移动形成电流. 正电荷定向移动的方向为电流方向.
什么叫做安培力?怎样判断安培力的方向?安培力的大小为多少?
答:磁场对电流的作用力称为安培力.安培力的方向用左手定则来判断.其大小为 F=BIL(B⊥L)
问题思考
美丽的极光
桂平市第五中学
GUIPING NO.5 SENIOR HIGH SCHOOL
实验:阴极射线在磁场中偏转
实验现象
1.没有外部磁场时,电子做直线运动;
2.添加外部磁场,电子运动轨迹发生偏转,变成曲线;
3.调换外部磁场方向,电子偏转方向相反;
结论:运动电荷在磁场中受力的作用
洛伦兹力
判一判:洛伦兹力的方向
v
F洛
v
F洛
F洛⊥Bv平面
F⊥v
F⊥B
思考:形成的电流沿什么方向?
洛伦兹力的方向
v
F
大拇指——
正电荷所受洛伦兹力的方向
注:若是负电荷,
四指指向负电荷运动的反向
伸开左手:
磁感线——垂直穿入手心
四指——
指向正电荷的运动方向
1、试判断下列运动的带电粒子在磁场中所受洛伦兹力的方向:
课堂练习1
垂直纸面向里
垂直纸面向外
D
课堂练习2
设情境:设有一段长为L,横截面积为S的直导线,单位体积内的自由电荷数为n,每个自由电荷的电荷量为e,自由电荷定向移动的速率为v。这段通电导线垂直磁场方向放入 磁感应强度为B的匀强磁场中,求:
(1)电流强度I。
(2)通电导线所受的安培力。
(3)这段导线内的自由电荷数。
(4)每个电荷所受的洛伦兹力。
故可得F洛=evB
F洛=qvB
(条件是v⊥B)
注:安培力是伦兹力的宏观表现;
洛伦兹力是安培力的微观本质
推一推:洛伦兹力的大小
总结:洛仑兹力的特点
1、洛伦兹力的大小:
v∥B,F洛=0;v⊥B,F洛=qvB
2、洛伦兹力的方向:
F洛⊥B
F洛⊥v
F洛⊥vB平面
3、洛伦兹力的效果:只改变运动电荷速度的方向,不改变运动电荷速度的大小。
重要结论:洛伦兹力永远不做功!
v与B成θ时,F洛=qvBsinθ
v⊥
v∥
练一练:自我评价第1题
课堂小结
极光是来自太阳的带电粒子到达地球附近,地球磁场迫使其中一部分沿着磁场线集中到南北两极,当它们进入极地大于80千米的高层大气时,与大气中的原子和分子碰撞并激发,从而释放能量,同时产生光芒,形成围绕磁场的大圆圈,它是一种绚丽多彩的发光现象。
极光的形成原因
二、带电粒子在磁场中的运动
当质量为m,带电量为q的带电粒子,以速率v垂直进入匀强磁场中时,受到的洛伦兹力与其运动方向始终垂直,试讨论其在匀强磁场中如何运动?
洛伦兹力演示仪
Tankertanker Design
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第二级
第三级
第四级
第五级
Tankertanker Design
问题一:带电粒子在匀强磁场中作圆周运动时向心力由谁提供?
问题二:带电粒子在匀强磁场中作圆周运动时的轨道半径如何表示?
问题三:带电粒子在匀强磁场中作圆周运动时的运动周期如何表示?
则
故周期:
Tankertanker Design
我们学了什么?
洛伦兹力
方向:左手定则
大小:F=qvB
匀速圆周运动
Tankertanker Design
Lavf57.83.100
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