1.3 洛伦兹力 课件-2025-2026学年高二下学期物理教科版（2019）选择性必修第二册

该高中物理课件围绕洛伦兹力展开，涵盖定义、与安培力的关系、大小推导、方向判断及带电粒子在匀强磁场中的运动。通过阴极射线管实验观察电子束偏转引入，衔接安培力与洛伦兹力的宏观微观联系，构建从磁场对电流作用到对运动电荷作用的知识支架。 其亮点在于融合科学探究与科学思维，理论探究环节从安培力公式结合电流微观模型推导洛伦兹力大小，实验验证用阴极射线管及演示仪观察现象。例题与思考讨论强化运动与相互作用观念，学生深化理解的同时提升科学推理能力，教师可依托此资料实施探究式教学，提高课堂效率。

§ 1.3 洛伦兹力 第一章 磁场对电流的作用 极光 观察思考 观察思考：教材P13 阴极射线管 原理：从阴极发射出来电子，在阴、阳两极间的高压作用下，使电子加速，形成电子束，轰击到长条形的荧光屏上激发出荧光，可以显示电子束的运动路径 1．运动电荷在磁场中受到的磁场力，称为洛伦兹力 一、初识洛伦兹力 2．安培力与洛伦兹力的关系 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 洛仑兹力 磁场对电流的作用 磁场对运动电荷的作用 因 果 微观原因 宏观表现 若有一段长度为L的通电导线，横截面积为S，单位体积中含有的自由电荷数为n，每个自由电荷的电量为q，定向移动的平均速率为v，将这段导线垂直于磁场方向放入磁感应强度为B的匀强磁场中 B × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × v F洛 v F洛 v F洛 v F洛 v F洛 v F洛 v F洛 v F洛 I F安 模型：长为L的静止导线垂直磁场放置，每个自由电荷的带电量为q，导线横截面积为S，单位体积的电荷数为n，定向移动的速率为v 理论探究：洛伦兹力的大小 BIL=B(nqSv)L 1．洛伦兹力的大小：= qvB 条件：v⊥B；若v∥B， = 0 2．若带电粒子不垂直射入磁场 v v 二、洛伦兹力的大小 3．若带电粒子速度方向和磁场方向平行时，运动电荷所受洛伦兹力为0 左手定则？ 结论：左手定则 安培力 通电导线在磁场中受到的力 微观原因 宏观表现 洛仑兹力 运动电荷在磁场中受到的力 探究洛伦兹力的方向 洛伦兹力的方向怎么判断？ 【问题】 洛伦兹力的方向如何判定的？ 实验验证：阴极射线管实验 实验验证——洛伦兹力演示仪 v 三、洛伦兹力的方向 手掌 垂直磁感线 四指 正电荷运动方向 拇指 正电荷受力方向 负电荷运动反方向 左手定则 正电荷 负电荷 例．如图所示，一带负电荷的滑块从粗糙的绝缘斜面的顶端，由静止状态开始滑至底端时速度为v。若加一个垂直纸面向外的匀强磁场，则它滑至底端时的速率与v相比(　　) A．不变 B．变大 C．变小 D．不能确定 θ √ 例．如图所示，用细线吊一个质量为 的带电绝缘小球，小球处于匀强磁场中，空气阻力不计。小球分别从 点和 点向最低点 运动，当小球两次经过 点时 ( ) A．小球的动能相同 B．细线所受的拉力相同 C．小球所受的洛伦兹力相同 D．小球的向心加速度大小相同 √ √ （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运动方向垂直 （2）洛伦兹力带电粒子运动的速度有什么影响？ 只改变粒子速度的方向，不改变粒子速度的大小 （3）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， 所以洛伦兹力对运动电荷不做功 思考讨论 B × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × v 思考：电子在磁感应强度为B的匀强磁场中以速度v垂直磁场方向开始运动，电子在洛伦兹力作用下将做什么运动呢？（不计电子重力?） F洛 四、带电粒子在匀强磁场中的运动 速度越大，磁感应强度越小，半径越大 推导：带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨道半径和周期 周期和速度、半径无关 什么力提供向心力？ 轨道半径多大？ 周期多大？ B × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × v F洛 一束高能电子流垂直于地球表面向赤道射来，在地磁场的作用下它将向哪个方向偏转？能够到达地球表面吗？ 若高能电子流垂直于地球表面向两极射来，情况又如何？ 分析回答： 作业： 1、完成：课时跟踪检测第1节课时1 2、预习：并完成高效方案第2节课时2（P20～P23） 3、阅读：教材P18发展空间 $