1.2 磁场对运动电荷的作用力 课件-2026-2027学年高二上学期物理人教版选择性必修第二册
2026-08-16
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普通
摘要:
该高中物理课件聚焦洛伦兹力,通过视频观察磁场对运动电荷的作用引入新课,复习安培力建立微观本质与宏观表现的联系,帮助学生构建从安培力到洛伦兹力的知识脉络。
其亮点在于注重科学思维与科学探究,通过阴极射线实验观察偏转效果,推导洛伦兹力大小公式,结合左手定则判断方向及当堂检测巩固。联系显像管、极光等实例体现科学态度与责任,助力学生深化理解,提升教师教学效率。
内容正文:
第一章 安培力与洛伦兹力
1.2 磁场对运动电荷的作用力
高中物理-人教版
高中物理(人教版2019)选择性必修第二册
1
学习目标
物理观念:知道洛伦兹力概念,认清洛伦兹力是安培力的微观本质;
科学思维:会用左手定则判断洛伦兹力方向,理解 F=qvB 适用条件;
科学探究:了解阴极射线实验,认识磁场对运动电荷的偏转效果;
科学态度与责任:能联系显像管等实例,知道洛伦兹力的实际应用;
目录
01
磁场对运动电荷的作用力
02
洛伦兹力的方向
03
洛伦兹力的大小
04
电子束的磁偏转
新课引入
观察视频,你发现了什么现象?
磁场对运动的电荷有力的作用
洛伦兹力
复习回顾
磁场对通电导线的作用力 → 安培力
磁感线
四 指
大拇指
穿过手心
电流方向
安培力方向
左手定则:
安培力大小:
当B ⊥ I 时 → F = BIL;
当B // I 时 → F = 0 ;
当B与I为任意角时 → F = BIL·sin ;
洛伦兹力
I
V
F
俯视图
磁场对电流的作用
磁场对运动电荷
的作用力
因
果
安培力
洛伦兹力
微观原因
宏观表现
注意:安培力是洛伦兹力的宏观体现,洛伦兹力是安培力的微观描述。
洛伦兹力的方向
运动的电荷在磁场中偏转;
洛伦兹力的方向
V
F
俯视图
磁感线
四 指
大拇指
穿过手心
正电荷运动方向
洛伦兹力方向
左手定则:
负电荷运动反方向
洛伦兹力的方向
【当堂检测】下列有关运动电荷和通电导线受到磁场对它们的作用力方向判断正确的是( )
A
A.
B.
C.
D.
洛伦兹力的方向
【当堂检测】在如图所示的四幅图中,对通电直导线所受安培力F或带电粒子所受洛伦兹力F洛的方向判断正确的是( )
B
A.
B.
C.
D.
洛伦兹力的大小
运动电荷所受洛伦兹力的矢量和在宏观上表现为安培力
设静止导线中定向运动的带电粒子的速度都是v,单位体积内的粒子数为n。算出图中一段导线中的粒子数,这就是在时间t内通过横截面S的粒子数。粒子的电荷量记为q,由此可以算出q与电流Ⅰ的关系。
I = nqSv
洛伦兹力的大小
运动电荷所受洛伦兹力的矢量和在宏观上表现为安培力
这段导体所受的安培力:F安 = BIL
这段导体中含有的自由电荷数:N = nLS
每个自由电荷所受的洛伦兹力大小 :
F洛 = = = = qvB
洛伦兹力的大小
v与B垂直
v与B不垂直
v与B平行
洛伦兹力的大小
当B ⊥ v 时 → F洛 = qvB;
当B // v时 → F洛 = 0 ;
当B与v为任意角时 → F洛 = qvB·sin ;
在匀强磁场中:
B
V
V//
V⊥
当堂检测
【课堂习题】如图所示,电荷量为3.2×10-19C的氦原子核以水平向右、大小为3×105m/s的速度射入垂直于纸面向里的匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为0.1T,则氦原子核射入磁场时受到的洛伦兹力大小、方向分别为( )
A.9.6×10-15N、竖直向上B.9.6×10-16N、竖直向上
C.9.6×10-16N、竖直向下D.9.6×10-15N、竖直向下
A
当堂检测
【课堂习题】如图,匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外,一质量为m、电荷量为q的正电荷以速率v沿纸面方向进入磁场,不计重力,该电荷所受洛伦兹力F的大小是( )
A.qvBsinθ
B.qvBcosθ
C.qvB
D.0
C
当堂检测
【课堂习题】如图,①②③④各图中匀强磁场的磁感应强度均为B,带电粒子的速率均为v,电荷量均为q。以f1、f2、f3、f4依次表示四图中带电粒子在磁场中所受洛伦兹力的大小,则( )
A.f1 = f2 B.f3 = f4 C.f2 = f3 D.f2 = f4
B
电子束的磁偏转
电子束在荧光屏上扫描
极光的形成
洛伦兹力的方向
【当堂检测】【多选题】质量为m、电荷量为q的微粒以速度v与水平方向成θ角从O点进入方向如图所示的正交的匀强电场和匀强磁场组成的混合场区,该微粒在电场力、洛伦兹力和重力的共同作用下,恰好沿直线运动到A,下列说法中正确的是(重力加速度为g)( )
A.该微粒一定带负电荷
B.微粒从O到A的运动可能是匀变速运动
C.该磁场的磁感应强度大小为
D.该电场的电场强度大小为
AC
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汇报人:稻壳儿
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