1. 课题：
磁场对运动电荷的作
用
执教人 :

2. 美丽的北极极光

5. 同学们知道极光是怎样形成的吗？

6. 问题思考
1 、电流是怎样形成的 ? 电流
的方向是怎样规定的 ? 电流
的微观表达式（决定式）是
什么 ?
答：电荷的定向移动形成电流
.
物理学中规定正电荷定向
移动的方向为电流方向 nqυ S
Ι= .

7. 2 、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)

8. 猜想 : 既然磁场对电
流有力的作用，而电
流又是由电荷定向移
动形成的，那么很有
可能是磁场对定向移
动的电荷有力的作用
。

9. 实验验证
实验：用阴极射线管研究磁场对运动电荷的作用。
在真空玻璃管内安装一
个阴极、一个阳极 . 阴
极接高电压的负极、阳
极接正极 . 阴极能够发
射电子 , 电子束在两极
之间的电场力的作用下
从阴极飞向阳极 . 这个
管子叫做阴极射线管 .
为了显示电子束运动的
情况 , 管内装有长条形
的荧光屏 , 屏上的物质
受到电子的撞击时能够

10. [ 实验现象 ] 当电子射线管的
周围不存在磁场时，电子的运
动轨迹是直线。
当电子射线管的周
围存在磁场时，电子的运动轨
迹是曲线。
[ 实验结论 ] 运动电荷确实受
到了磁场的作用力，这个力通
常叫做洛伦兹力。

11. 洛伦兹，荷兰物理学家、数学家， 1853 年 7
月 18 日生于阿纳姆，并在该地上小学和中学
，成绩优异，少年时就对物理学感兴趣，同时
还广泛地阅读历史和小说，并且熟练地掌握多
门外语。 1870 年洛伦兹考入莱顿大学，学习
数学、物理和天文。 1875 年获博士学位。
1895 年，洛伦兹首先提出了运动电荷产
生磁场和磁场对运动电荷有作用力的观点，为
纪念他，人们称这种力为洛伦兹力。
洛伦兹认为一切物质分子都含有电子，
阴极射线的粒子就是电子。把以太与物质的相
互作用归结为以太与电子的相互作用。这一理
论成功地解释了塞曼效应，与塞曼一起获
1902 年诺贝尔物理学奖。
洛伦兹于 1928 年 2 月 4 日在荷兰的哈勃
姆去世，终年 75 岁。为了悼念这位荷兰近代
文化的巨人，举行葬礼的那天，荷兰全国的电
信、电话中止三分钟。世界各地科学界的著名
洛伦兹（ 1853—1928 ） 人物参加了葬礼。爱因斯坦在洛伦兹墓前致词
说：洛伦兹的成就“对我产生了最伟大的影响
”，他是“我们时代最伟大、最高尚的人”。

12. 一 . 洛伦兹力
1. 概念：磁场对运动电荷的
作用力叫做洛伦兹力。
2. F 与 F 的关系： F 安 ＝ NF
洛 安
洛
（ N 为受到的洛伦兹力的运
动电荷的总个数）
◆ 安培力是洛伦兹力的宏观表
现。

13. 二、洛伦兹力的方
向
用左手定则来判定 伸开左手，使
大姆指跟其余四个手
指垂直，且处于同一
v
平面内，把手放入磁
F
场中，让磁感线垂直
穿入手心，四指指向
正电荷运动的方向 ，
那么，拇指所指的方
向就是正电荷所受洛

14. 思考 : 如果运动的是负
电荷而不是正电
荷，该怎样判定
它所受到的洛伦
兹力的方向呢？

15. 判定方法 如果运动的是负
： 电荷，则四指指
向负电荷运动的
v
反方向，那么拇
F 指所指的方向就
是负电荷所受洛
伦兹力的方向。

16. 示波器中示波管的原
理

17. 习题 1 、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
F
× × ×
+× × V + V + V
×
F
× ××B 垂直纸面向外
× × ×V
× × ×
F
V
+ V
× F ×B
×
垂直纸面向里

18. 2 、判断下列各图带电粒子所
受的洛伦兹力的方向或带电粒
子的带电性
F
V
× × ×
V B
V × × ×
F V
× × ×
垂直纸面向外 垂直纸面向里

19. 想一想 既然安培力为洛伦兹
力的宏观表现，那么我们
用导体所受的安培力来除
以这段导体所含有的自由
电荷数，不就可以求出每
个自由电荷所受的洛伦兹
力了吗？

20. 三 . 洛伦兹力的大小
1. 公式推导：
设通电导体的长度： L
横截面积： S
单位体积内的电荷数： n
每个电荷的带电量： q
} }
电荷定向移动的速率： v
F 安 =BIL
F 安＝ qvB(nLS)
I=nqvS F =qvB

21. 2. 公式： F = qvB ( 只适用于 v⊥ B 的
情况 ) B
当速度方向与
磁场方向有夹角时
可
v2 v 采用把速度分解的
θ
办法来求洛伦兹的
v1 大小 .
若 v 与 B 间的夹角为 θ ，则 F =qvBsinθ
[ 观看 ] 洛伦兹力演示仪

22. 思考与讨论：
带电粒子在磁
场中运动时，洛
伦兹力对带电粒
子是否做功？

23. 3. 特点：
① F 洛 ⊥ B, F 洛 ⊥ V( 垂直于 v
和 B 所决定的平面 )
② 洛伦兹力对电荷不做功

24. [ 例 1] 一个电子的速率
V=3×10 6 m/s ，垂直射入
B=0.1T 的匀强磁场中，它所受
的洛伦兹力为多大？
（ e=1.6×10 -19 C ）
解： F = qvB = evB=1.6 ×10-19
×3 ×106 ×0.1N
=4.8 ×10-14N

25. 从太阳或其他
星体上， 时刻都有大量
的高能粒子流放出，称
为宇宙射线。这些高能
粒子流，如果都到达地
球，将对地球上的生物
带来危害。庆幸的是，
地球周围存在地磁场，
改变了宇宙射线中带电
粒子的运动方向，对宇
宙射线起了一定的阻挡
作用。

26. 请各位观看科普视频

27. {
☆ 小结
1 、定义：磁场对运动电荷的作用力 .
施力物体：磁场；受力物体：运动电
荷.
2 、产生条件：电荷在磁场中运动，且
洛 V 与 B 不平行 .
伦 3 、方向判定：左手定则 . F⊥ B, F⊥ V
兹 (F 垂直于 v 和 B 所决定的平面 )
力
4 、大小（公式）： F = qvB ( 只适
用于 v⊥ B 的情况 ).
5 、做功与能量转化：洛伦兹力对电荷
不做功，无能量转化 .