洛伦兹力的教学设计

洛伦兹力的教学设计（共7篇）

洛伦兹力的教学设计 篇1

有关《洛伦兹力的应用》的教学反思

洛伦兹力是高考的重要考点，对学生的要求也比较高，所以对这一节的教学要遵循循序渐进的原则，让学生有兴趣来学。

教这一节时，首先要明确学习目标：

1、知道带电粒子垂直入射匀强磁场会在磁场中做匀速圆周运动；

2、掌握带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨道半径公式和周期公式；

3、知道速度选择器和质谱仪的工作原理和计算方法；

4、知道回旋加速器的基本构造及工作原理。

其次，让学生带着问题阅读课本，我设计以下问题：洛伦兹力的大小表达式、方向判断及带电粒子以速度平行或垂直射入匀强磁场后，粒子的受力情况；猜想带电粒子垂直飞入匀强磁场的运动情况；通过什么方法能观察到电子的轨迹？

再次是合作探究，设计如下：

观察洛伦兹演示仪，播放视频。

电子射线通过充有稀有气体的玻璃泡时，可以显示电子的径迹。

展示洛伦兹力演示仪，解释工作原理。

观察不加磁场时带电粒子的轨迹，并分析成因。与学生讨论带电粒子在磁场中运动受洛伦兹力，方向始终与速度方向垂直，且在同一平面上。洛伦兹力在速度方向没有分量。带电粒子运动速度大小不变。引导学生回顾匀速圆周运动的条件，对比带电粒子运动的情况。匀速圆周运动所需的向心力恰好由洛伦兹力提供。因此猜测带电粒子运动轨迹为一个圆。

圆周运动由运动周期和轨道半径描述，从轨道半径的.角度出发，我们写出洛伦兹力大小

表达式，以及带电粒子做匀速圆周运动所需向心力表达式。洛伦兹力提供向心力，由此得出

轨道半径与其他物理量的关系。

然后观察演示仪验证猜想。

回顾轨道半径表达式，影响轨道半径大小的因素包括入射速度，磁场强度，带电粒子的质量和带电量。

改变入射速度和磁场强度分别会如何改变轨道半径的大小？

最后，介绍质谱仪和回旋加速器的工作原理。

质谱仪工作分两步：带电粒子从电场中获得速度；带电粒子在磁场中运动的过程。测得带电粒子在磁场中运动的半径，结合已知电场和磁场强度，即可得粒子荷质比。

从粒子的层面，进一步深入到研究原子核内部结构，引出回旋加速器的介绍。可以设计问题引导：1、怎样给粒子加速；2、怎样节省空间；3、怎样确保加速。

最后设计了典型例题以供学生练习。

对本节课的反思：

1、对这节课的教学安排要两节课，才能完成教学任务。

2、学生对场的结构已有了较为深刻的认识，对带电粒子在电场和磁场中遵循的规律也有一定的了解，掌握了解决问题的简单一般方法，但是对场的知识的综合应用还存在了定难度。

3、对研究粒子的现实意义还不够清楚。

4、本节中涉及到的速度选择器、质谱仪和回旋加速器在日常生活中不常见，学生印象不深。

5、要调动学生的学习兴趣，要多展示图片，并反复强调这些仪器的工作原理极有可能出现的考题类型

洛伦兹力的教学设计 篇2

一、用魔术展现神奇的洛伦兹力

课堂上一开场, 展示阴极射线管及其结构原理, 然后接通电源, 展示电子束的运动轨迹“一条直线”, 下面请大家仔细观察, 我想让这束电子束听我的话, 学生有一点诧异。于是我用手慢慢在阴极射线管上方移动, 电子束果然一会上偏, 一会下偏, 一会儿又消失。课堂热闹起来, 怎么我的手有如此魔力, 同时请一个同学上台来也试一试, 发现什么现象都没有, 这就奇怪了。学生更疑惑了, 甚至有学生对我的手仔细检查了一番。神秘片刻, 终于有学生猜出“有磁铁”, “对了, 奥妙就在这里”当我从袖套里取出事前被固定好的小条形磁铁时, 大家恍然大悟:正是磁铁的磁场对电子的运动造成了影响, 我们把磁场对运动电荷的作用力称为洛伦兹力, 以此开始新课的教学, 调动学生学习的积极性。

二、实验探究洛伦兹力的方向

引导学生认识:既然洛伦兹力是安培力的微观表现, 那么要研究洛伦兹力就应从安培力“下手”。安培力的方向遵循左手定则, 那洛伦兹力的方向是否也应遵循左手定则呢?让学生思考条形磁铁的北极从后方靠近射线管, 电子束如何偏转, 再用实验加以验证, 并指出问题关键:四指应指向哪个方向?同样, 北极从前方和上方靠近又会如何?让学生感知理论和实践的完美结合, 加深理解比划时应注意的问题, 并明确加上前后磁场后, 电子束会上下偏, 加上下磁场后, 电子束会前后偏, 从而为后面的学习做好铺垫。

三、通过实验模拟电视机内的扫描原理

在介绍完洛伦兹力的大小公式后学生知道了洛伦兹力大小与哪些因素有关, 如果想改变其大小, 当然可利用改变B和v的大小, 或者改变两者的夹角来实现。下面我们共同来完成一个艰巨的任务, 请同学们回忆我们要让射线向下偏, 应如何放置条蹄形磁铁, 要上偏呢? 此问题较易回答。如果我要看到电子束从下偏到上偏连续的变化呢?应让磁铁如何摆放, 请同学们思考设计方案, 并上台展示。无论用何种方法, 只要能看到现象就是成功。

通过课堂讨论和学生展示各种方案, 并对一些成功方案进行分析。

主要措施有: (1) 在射线管上方放置蹄形磁铁 (条形磁铁也可, 要注意高度) , 让磁场和电子束垂直, 缓慢转动磁铁, 在旋转180度的过程中可以看到电子束的偏转变化, 若一直旋转下去即可看到电子束不停地上下摆动, (很有意思) 和学生一起分析原因:此方案是通过改变B与v的夹角来改变F的大小, 进而改变偏转的多少。

(2) 在射线管上方附近放置磁铁, 磁场和电子束垂直, 然后把磁铁向上平移远离射线管, 到一定高度后旋转180度, 再向下缓慢靠近阴极射线管, 同样能观察到电子束的连续变化, 此方法是利用改变B的强弱来改变F的大小

继续探讨:如果再上下偏的基础上, 要电子束再左右偏, 要加上怎样的磁场?

让电子束在变化的磁场中偏转, 就是电视机显像管的扫描原理, 通过施加水平和竖直方向的磁场变来实现全屏扫描, 只是他巧妙地应用了电流产生的磁场来控制电子束的偏转 (展示偏转线圈) , 磁场的强弱和方向可通过电流的大小和方向变化来控制, 这样更简便易控。

四、科普介绍, 模拟展示北极光

问学生:你知道世界上最大的一台彩电有多大?在哪里?谁生产的?学生七嘴八舌地议论。事实上制造者是大自然, 在南北两极。就是北极光, 大气层是荧光屏, 太阳风携带大量的带电粒子在地球磁场的作用下进入南北两极, 与大气层中的粒子碰撞, 激发出绚丽的色彩, 难道这不是一台大自然制造的3D彩电吗?给学生放北极光的视频并作简单介绍。让学生思考:如果我们用磁铁靠近电视屏幕会有何状况发生呢?奇妙的“二维北极光”出现了……

洛伦兹力与安培力的关系 篇3

关键词：洛伦兹力；安培力

在高中物理教学中，笔者发现普通高中课程标准实验教科书教育科学出版社选修3-1中是利用安培力的公式推导得出洛仑兹力的公式，认為安培力是洛仑兹力的宏观表现，洛伦兹力是安培力的微观表现形式。推导过程如下：

有一段静止导线长L，横截面积为S，单位体积内含有的自由电子数为n，每个电子的电荷量是e，设在时间内，自由电子沿导线移动了距离，则电子的定向移动的速率，那么通过导线的电流就是

我们已经知道，若长度是L的通电导线与磁场方向垂直，通过的电流是I，在匀强电场B中受到的安培力大小为

设每个电子受到的磁场力是f，那么，F=Nf，N是这段导线所含有的自由电子的总数，N=nSL，所以Nf=neSvBL=NevB

得出f=evB

在以上推导中，笔者认为存在四个问题，若老师不给学生讲清楚，学生将不能真正理解洛伦兹力与安培力的关系，在解答难题时思维将受到阻碍。

其一，教师并没有讲清楚为什么在通电导线与磁场方向垂直时，电子所受洛仑兹力的总和就等于导线宏观表现出来的安培力的大小，毕竟洛仑兹力是作用在金属内的自由电子上，洛仑兹力是怎样传递给导体的呢。

通过查阅相关资料，这里隐藏着这样一个原理——冲量传递机制，虽然洛仑兹力作用在自由电子上，但是自由电子不会越出金属导线，自由电子所获得的冲量最终都会通过碰撞传递给金属的晶格骨架。宏观上看起来就是金属导线本身受到这个力。在学生学习了霍尔效应之后，教师可以补充讲解，冲量传递的机制有很多种，但在最终达到稳定状态时，导体内将建起一个横向的霍尔电场，其作用是加给自由电子一个与洛仑兹力F大小相等、方向相反的力，使之相对于晶格不再有横向的宏观运动。由于晶格骨架带的电与电子数量相等，正负号相反，它在此电场中将受到一个与大小相等、方向相同的力。即自由电子对霍尔电场的反作用力构成磁场对通电导体的作用力——安培力。

其二，需强调在任何情况下安培力与导体是否运动无关，只与电子相对导体的运动有关。

其三，需指出导体棒中的自由电子不断的在做高速的无规则运动，从统计平均的观点来说，大量自由电子的热运动对导体棒的电流I没有贡献。同样大量自由电子的热运动在磁场中受到的洛伦兹力对整个导体而言合力为零。

其四，教师应指出安培力与洛伦兹力在各种情况下的关系，得出导体中自由电子所受洛伦兹力的合力无论在数值上，还是在方向上一般情况下都和安培力不一致，只有在导体棒静止不动时它们才相同，纠正学生认为安培力是洛伦兹力宏观表现的片面理解。

我们已经知道，安培力可以做功，而洛仑兹力是无论如何都不会做功的，而从做功的观点来看，合力的功等于各分力的功的代数和，而洛仑兹力始终与形成电流的运动电荷的运动方向垂直，是不会做功的，这一矛盾如何解释？通过调查这是学生最不能理解的地方。

为此，笔者认为教师应该分四种情况进行讨论

（1）导体棒在匀强磁场中静止不动，电流I的方向与匀强磁场B的方向平行。

（2）导体棒在匀强磁场中静止不动，电流I的方向与匀强磁场B的方向垂直。

（3）导体棒中电流的方向与匀强磁场B的方向垂直且导体棒沿平行于电流的方向运动。

图1

推导过程：导体棒中的自由电子除了随着导体棒以平均速度v做定向运动外还随着导体棒以速度u运动。

导体棒自由电子的速度为：v+u

因此每个自由电子受到的洛仑兹力为：f=e（v+u）B

所有电子受到的洛仑兹力为：F=nSLe（v+u）B

而导体所受安培力仍为F=nSLevB

故在这种情况下，导体棒中所有自由电子所受洛仑兹力的合力在数值上和安培力不一致，安培力不能看成洛仑兹力的合力。

（4）导体棒中电流的方向与匀强磁场B的方向垂直且导体棒沿垂直于电流的方向运动。

导体棒中的自由电子除了平均速度v做定向运动外还随着导体棒以速度u向上运动，自由电子的合速度为：V=v+u

此时所有电子所受洛伦兹力为：F=nSLeV×B，方向为斜向上，如图4所示，对电子是不做功的，但与v对应的分力F1（即宏观上的安培力）对电子做正功，与u对应的分力F2对电子做负功。

而导体棒所受安培力仍为F=nSLevB，方向为竖直向上。

也就是说，若要让电子随导线一起在安培力的作用下向上运动，电源提供的静电场力必须克服F2做功，这样就能将电源的电场能转化为导线向上运动的机械能。

可见，电场力克服洛伦兹力的一个分力所做的功经洛伦兹力的另一个分力对外做功，转化为导线的机械能，宏观表现为安培力做功。

因此这种情况下导体棒中所有自由电子所受洛仑兹力的合力无论在数值上还是在方向上都与导体棒所受安培力不相等。

综上所述：

（1）洛仑兹力的分力可以做功，但从整体上看，总的洛伦兹力不对外做功而只起到能量传递的作用。

（2）导体中自由电子所受洛伦兹力的合力无论在数值上，还是在方向上一般情况下都和安培力不一致，只有在导体棒静止不动且磁感应强度垂直于导体棒时它们才相同。

参考文献：

[1] 侯金俊.浅谈安培力与洛伦兹力的关系[J].湖南中学物理，2012，（05）：59-61.

[2] 赵凯华，陈熙谋.新概念物理教程电磁学.第二版[M].北京：高等教育出版社，2006：144.

3.5《探究洛伦兹力》教案 篇4

范波

教学目标

（一）知识与技能

1、通过实验，认识洛伦兹力。会判断洛伦兹力的方向，会计算洛伦兹力的大小。

2、理解洛伦兹力对运动电荷不做功。

3、了解速度选择器。

（二）过程与方法

通过观察电子束在磁场中的偏转研究洛伦兹力的方向，体验研究物理学的实验方法。

对比安培力与洛伦兹力，从理论上到处洛伦兹力公式，认识科学探究方法的多样性。

（三）情感、态度与价值观

由实验观察得知洛伦兹力的存在，培养实事求是的科学态度。

由理论推导得出洛伦兹力大小的公式，养成严密推理的科学作风。教学重点

1、利用左手定则会判断洛伦兹力的方向。

2、掌握垂直进入磁场方向的带电粒子，受到洛伦兹力大小的计算。教学难点

1、理解洛伦兹力对运动电荷不做功。

2、洛伦兹力方向的判断。教学过程

（一）引入新课 教师：（复习提问）前面我们学习了磁场对电流的作用力，下面思考两个问题：（1）如图，判定安培力的方向

解答如下：

-2若已知上图中：B=4.0×10 T，导线长L=10 cm，I=1 A。求：导线所受的安培力大小？ 学生解答：

F=BIL=4×10-2 T×1 A×0.1 m=4×10-3 N 答：导线受的安培力大小为4×10-3 N。（2）电流是如何形成的？

学生：电荷的定向移动形成电流。教师：磁场对电流有力的作用，电流是由电荷的定向移动形成的，大家会想到什么？ 学生：这个力可能是作用在运动电荷上的，而安培力是作用在运动电荷上的力的宏观表现。

［演示实验］用阴极射线管研究磁场对运动电荷的作用。

教师：说明电子射线管的原理：

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轨迹。

学生：观察实验现象。

实验结果：在没有外磁场时，电子束沿直线运动，将条形磁体靠近阴极射线管，发现电子束运动轨迹发生了弯曲。

学生分析得出结论：磁场对运动电荷有作用。

（二）进行新课

1、洛伦兹力的方向

教师讲述：运动电荷在磁场中受到的作用力称为洛伦兹力。通电导线在磁场中所受安培力实际是洛伦兹力的宏观表现。

我们用安培定则判断安培力的方向，因此可以用安培定则判断洛伦兹力的方向。（投影）左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都和手掌在一个平面内，让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向正电荷运动的方向，那么，大拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向。

如果运动的是负电荷，则四指指向负电荷运动的反方向，那么拇指所指的方向就是负电荷所受洛伦兹力的方向。

［投影片出示练习题］

（1）试判断下图中所示的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向。

甲

乙

丙

丁 教师引导学生分析得：

洛伦兹力的方向垂直于v和B组成的平面即洛伦兹力垂直于速度方向，因此，洛伦兹力只改变速度的方向，不改变速度的大小，所以洛伦兹力对电荷不做功。

2、洛伦兹力的大小

教师：现在我们来研究洛伦兹力的大小。

如图，以一根长为L，横截面积为S、通过的电流为I的导线为研究对象，请你完成如下问题：

（1）（2）（3）（4）设导线中单位体积内所含的自由电荷数为n，每个电荷的电荷量为q，电荷定向移动的平均速率为v，如何计算通过导线的电流I？

设直线导线处在磁感应强度为B的匀强磁场中，电流与磁场方向垂直，如何求出该段电流受到的安培力F？

如何计算该段导线中总的自由电荷数N？

若把安培力F看作是作用在每个运动电荷上的洛伦兹力f的矢量和，能求出f吗？

F洛F安nLSBILnLSnqvSLBnLSqvB

教师：当运动电荷的速度v方向与磁感应强度B的方向不垂直时，设夹角为θ，则电荷所受的洛伦兹力大小为多大？

F洛qvBsin

教师指出：上式中各量单位：F洛为牛（N），q为库伦（C），v为米/秒（m/s），B为特斯拉（T）

投影片出示课本例题并引导得出速度选择器原理。

3、带电粒子在磁场中的运动

F洛=qvB=mv2/R

宇宙中基本作用力之洛伦兹力 篇5

宇宙中一些作用力在应用到一些自然现象时中存在着不同的争议;从微观到宏观还有哪些作用力没被我们充分分析与应用?

探索已久的“以太”是否存在?什么是真正的引力?经典力学与量子力学中哪些作用力是相同的?这些问题可以用洛伦兹力来一一解释。

在宇宙中物质和粒子 (宏观和微观) 不管空间位置如何变化, 都要有一个相对参照物, 比如在直线的前后两端A与B点, 如果进入C点, 且运动在直线A、B两点中间, 当它靠近A点时则与B点远离, 反之则靠近B点时与A点远离, 这种变化是同时进行的当相对参照点不同时表达的向量意义也不同, 而在亨德里克洛伦兹, 在实验中带电荷的粒子由于磁场B的影响, 感受到洛伦兹力的作用则运动轨道发生变化, 是由两个力的作用产生了, 粒子的向量变化———洛伦兹力F=q (E+v×B) 。如果用洛伦兹力现象解释, 另外两种作用力所产生的一些现象是否可以?

物体的动量与电磁辐射的能量 (p=mv, h=λp) 这两种能量, 形式构成了整个宇宙 (物体的运动动量与物体所释放的能量) 将这两种力相互作用 (不是转换) 即各自总能量不变, 动量E与电磁辐射E'的洛伦兹力作用F=E i軆+E'j軆, F=E+E', 两者向量发生变化pa軆+hvb軋=Ei軆+E'j軆, p+hv=E+E', 而各自的动量不变, 即光速C不变 (根据光速不变原理) 能量守恒, 粒子的动量P也不变, 则在原子中产生玻尔原子模型, 电子围绕着原子核运动时吸收或释放能量时只改变轨道 (能级跃迁) 不会因为动能消耗而殆尽, 在星系中行星的轨道运动可以看成由无数个洛伦兹力作用形成的量子场, 改变行星的运动方向动量不变, 会让行星以椭圆形的轨道永远围绕恒星公转, 也存在物体自由下落动量也不变。

在《广义相对论》的四维时空中, 微观粒子量子化的情况下玻色子与费米子相互作用, 动量不变时允许有一种玻色子 (玻色子具有整数自旋它们的能量状态, 只能取不连续的量子态, 但可以有多个玻色子占有同一种状态) 充满整个宇宙———也太或光子Y, 形成同一种状态的玻色子量子场或引力场F=J/r= (mω) f/r, r距离半径, f洛伦兹力, (根据普朗克常数) J由无数份f形成的量子化的角动量场 (即波动的粒子构成原子, 原子构成物质) 。

在“以太”探索法国物理学家布里渊, 曾提出了一种能解释玻尔定态轨道的原子模型的理论, 他设想原子核周围的“以太”会因电子的运动, 激发一种波互相干涉, 只有在电子轨道半径适当时才能形成环绕原子核的驻波, 而轨道半径是量子化的即电子运动在量子场中。但我分析在原子核质量不同时量子场的的半径范围不同, 而电子的波动强弱, 则在对应的高低能级的子波 (能级是量子场存在波动) 即电子波动越强则运动轨道在高能级上, 反之电子波动越弱则运动轨道在低能级上, 且电子轨道并不是固定的, 德布罗意《波动力学导论》中概率波描述了电子的轨道经常出现高能级上偶尔, 也出现在低能级上 (受激跃迁) 而在海森堡的《不确定性原理》中动量与位置只能相对宏观物质的相互作用, 而在量子中电子与电磁波 (玻色子的运动) 作用时电子位移不确定而动量P在洛伦兹力中是不变的量子化, 所以电子动量大小, 不是决定它所在的原子核的空间位置, 能级只与运动周期变化有关, 即高能级周期短 (离原子核近) 电子波动频率强, 反之周期长 (离原子核远) 低能级电子波动弱与玻尔的原子模型中的高低能级排列相反, 则与德布罗意的谐振条件I=nλ, 相反为I=1/nλ, 即电子轨道, 的周长是位相波波动的反比, 这时当光波进入原子后, 则对应在相同波动频率的高能级上产生干涉 (受激) 这时高能级上的e电子受激后跃迁 (向量发生变化) 且不存在加速度 (指电磁波与电子相互干涉, 改变运动轨道) , 所以跃迁到低能级上, e电子的激发态形成或低能级上的子波, 即位相波产生的能量E=m (λ/λ') v=hv, m为电子相对质量, 波动λ>λ'跃迁电子波动大于低能级的波动, 且普朗克常数也可以为h=m (λ/λ') , E=hv量子化的波动, 所以玻尔模型中的受激干涉后, 电子跃迁低能级是电磁波 (光波) 的进入, 只改变相同波动能级上电子的运动轨道, 向量发生变化, 所以在光谱中不同原子中相对能级间电子数饱和度不同, 当受激时只有电子饱和的能级才能表现较为活跃 (电子受激几率高) 形成光谱中的暗线 (电磁波与电子相互干涉) 即吸收光线。反之如果光线中某一波动频率, 被反射出所表现较强那么说明, 这一频率对应能级上电子偏少显的不活跃, 即进入后不受干涉又反射出, 这就是原子与电磁波 (可见光) 作用, 形成的特征光谱。

在宏观中, 艾萨克牛顿的《自然哲学的数学原理》中万有引力, 物体与物体间因质量相互吸引 (引力) , 但是中间还隔着空间, 物体不可能存在超距作用, 也不会像爱因斯坦广义相对论那样抽象 (质量弯曲空间) , 当然他 (牛顿) 也希望有一种基本粒子充满整个宇宙, 但大量的实验一直没得出“以太”存在的结论, 其中迈克尔逊莫雷在实验中, 以地球为参照物射出光子后, 测量光速, 都发现光速是不变的, 而洛伦兹力F=E+E'EEEE, 就可以解决这一问题, 各自动量不变, 则媒介子 (玻色子) 以太或光子Y可以存在它将改变着物体的向量, 能量守恒物体动量不变在洛伦兹力作用形成的量子场F=J/r恒星改变着行星运动轨道, 而物体向量r自由下落。

在对物体自由下落的探索中, 历史上有很多科学家都为此做了实验在《自然科学史》中记载荷兰人斯台文, 在1586年使用2个重量不同的铅球完成了这个实验, 并证明了亚里士多德的理论是错误的 (亚里士多德认为重量与下落速度成正比) 同样1590年伽利略·伽利雷在比萨斜塔上做了, “两个铁球同时落地”的著名实验, 也证明了亚里士多德持续了1900年之久的错误结论, 而近代的科学家认为自由落体 (自由下落的物体) 是受万有引力产生的引力加速度 (重力) g=9.89.82米/秒平方, vt=gt速度与下落时间成正比 (高度也与时间成正比) 。在地球上做实验那么我们要明白, 地球的运动状态是自旋的, 所以我们可以把它看成以地心为O质点的惯性角动量场L=Iω对于角动量理解, 经过实验我得出有两种情况:第一种是自旋的惯性角动量, 其中转动惯量总量为I, 在半径轴长r的变化下L角动量场横扫的面积速度变化:L=I/ωr^2, 并非是L=Iω而第二种是以角动量为参照系时运动速度变化, 则以地球为参照的自旋的惯性角动量场, 一个物体在惯性的角频率ω不变地球L场上做加速度, Lv=r, Lv为一个惯性角动量场上的物体速度, r为与质心O的距离半径, 指在L场r变化时成正比的相对速度, 在伽利略的实验中, 就用到第二种角动量参照系, 将相对不同质量的两个铁球, a, a'从地面带上, 塔顶 (在地球惯性角动量上做加速度) 消耗能量, 做了不同的功当质量a>a'时做功W>W' (质量与做功成正比) 加速度, 角动量中r距离 (相对地心的高度) 越大, 做功就越大, 则做了加速度, 这时处在同一高度, 的塔顶上根据Lv=ra軆, 不同质量的a, a'相对地心O的相同距离变化r=r'时则两者的角动量速度变化U相等高度与速度变化成正比, 与质量大小无关 (Lv=ra軆) , 在牛顿的第二定律中作用力, F=m加速度只与只与作用力F大小有关, 但其实变化变化是两个力, F作用力与g重力相互抵消得出的现象 (=F-m) , 如果F≤g则F为支持力, 而F>g则F为加速度作用力, 所以当两个铁球同时在同一高度, 下落时 (除空气阻力, 这时也不受支持力) 根据牛顿的第三定律中当物体不受作用力时 (物体与物体之间, 作用力同时存在同时消散) 所以物体以惯性速度U下落 (同样陨石下落情况相同) 产生高度r变化的相对加速度 (即下落过程速度不变) 在地心O惯性角动量中加速度Lv, 塔顶高度为r塔中间层为r''而地面为ro则r'>r''>ro而相对高度之间r与r''的差距小时, 下落到r''产生作用力 (相对地面) 小, 而下落到与r'差距更大的地面上ro时, 产生的作用力所释放的能量就越大 (从地面到塔顶所做的功等于下落释放的能量W=E=mv) 而到了地面释放能量后, 还与地心O点还有距离, 则还具有加速度角动量, 这时其中的运动质量稳定后形成对地面的压力, 所以不存在引力加速度 (静止时受地面的支持力) , 在地面上的重量M=mωr=F, F为向下的压力, m为惯性质量 (一定数量的原子个数具有相同的运动矢量聚集成的物体) ω指行星的惯性角频率2πv (即同样一个物体在地球、月球、土星上等相对加速度质量 (引力质量) 都不同) 量子场作用产生向量r变化 (运动方向变化) 而自由下落。

而行星的运动轨道在开普勒的《新天文学》开普勒第一定律中轨道定律每一个行星都沿各自的椭圆形轨道环绕恒心, 而恒心则处在椭圆的一个焦点中, 而在第二定律中则揭示了行星绕太阳公转的角动量守恒, 但事实在洛伦兹力的量子场中行星公转的动量是不变的而轨道不能用角动量守恒解释, 而是一个惯性动量的行星在一个稳定的量子化的量子场中运动, 其动量不变椭圆形轨道周期也不变 (永远公转着) 但由于观测点的不同产生误差, 只有在椭圆形轨道的最长直径 (如地球离太阳, 最近点和最远点) 取其平均值则中心点为观测点, 这时可以发现整个周期是不变的。

结论:

皇马舰长弗洛伦蒂诺 篇6

90分钟的激战后，整个伯纳乌沉默了，记分牌上显示：皇家马德里VS巴塞罗那2比6。

电视镜头对准了一个又一个眼中充满血丝的皇马球迷，顷刻间，整个球场爆发出整齐而洪大的声音，球迷们呼喊着：“弗洛伦蒂诺、弗洛伦蒂诺……”

弗洛伦蒂诺是谁？

今年62岁的他，是欧洲最大的建筑公司ACS集团的创始人兼主席。而他更为世界熟知的头衔是，皇家马德里俱乐部的主席、银河战舰的舰长。而如今，在被马德里人奉若神殿的伯纳乌球场，他正亲手缔造着一艘更强大的银河战舰。

会员制的皇家马德里

欧洲足球俱乐部的资本形式主要有三种：以皇家马德里和巴塞罗那为代表的会员制；以曼联、利物浦和阿森纳为代表的股份制；以AC米兰和切尔西为代表的家族制。美国人格雷泽花了7.9亿英镑绝对控股曼联，俄罗斯大富豪阿布花了1.4亿英镑就将切尔西变成了自己的家族产业，而弗洛伦蒂诺面对的皇家马德里，却无法用金钱去收购。

皇家马德里是会员制足球俱乐部的象征，其核心是非营利性的社会团体，由数十万的会员组成，弗洛伦蒂诺和他的父亲都是皇家马德里的资深会员。

会员制有很多好处，由于其是社会团体，几乎没有破产一说，即使真的破产也有政府最后接盘，这也让会员制足球俱乐部成了各种银行和金融机构的宠儿。再者，会员制足球俱乐部几乎没有盈利要求，“球队花钱，会员埋单”是其最大特点。皇家马德里的日子过得很舒坦，原因是他们不仅会员多，还有很多诸如弗洛伦蒂诺这样的大款会员，更有马德里市政府撑腰。

皇马的会员们，还能享受到操控球会的权利——他们可以投票决定谁来为皇马掌舵。成为世界上最伟大的足球俱乐部的掌舵人，可以说是每一个马德里大亨的梦想。对于弗洛伦蒂诺，更是如此，看皇马的球长大的他，骨子里头都是皇家马德里球衣的白色。

但是，他无法像在建筑业的疯狂收购一样，通过用金钱收购来掌舵皇家马德里。无论候选人有多少钱，要做掌舵人，唯一的办法是赢得大部分会员的选票，但如何赢得全世界最挑剔的球迷——马德里人的心？

银河战舰

“还有比打击巴塞罗那人更能赢得马德里人心的方法吗？”1999年，弗洛伦蒂诺高调竞选皇家马德里主席，并宣称将挖来在巴塞罗那如日中天的巨星菲戈。马德里人振奋了，削弱了巴塞罗那同时又增强了自己，弗洛伦蒂诺用挖来菲戈这一疯狂的计划征服了马德里人的心，最终他以55%的票选击败所有的对手，成为了皇马的掌舵人。

通过自己的运作，让皇马迎来更大的辉煌，对于此时的弗洛伦蒂诺，这个目标所带来的成就感已经远远超过任何在建筑业的成就。他真正想要的是，让皇家马德里成为世界最耀眼、最富有的足球帝国。

如何才能实现这一宏伟的目标？弗洛伦蒂诺给出的答案是——球星。

在足球产业中，球星是最稀缺、最有价值的资源，豪门球队一般拥有一两名世界级的球星，除了提高球队实力之外，还有一点很重要，明星效应能够带来极好的商业回报。

如果把世界顶级球星聚集到一支球队，那会怎样？弗洛伦蒂诺热血沸腾，一支称霸全球、夸张点说可以去银河系比赛的巨星之队浮出了他的脑海。

2000年7月，葡萄牙球星菲戈以创纪录的世界第一身价5610万美元从巴塞罗那来到了皇家马德里。巴塞罗那的球迷愤怒了，当皇马来到巴塞罗那主场比赛时，他们用矿泉水瓶和痛骂来回敬菲戈的叛变。

但这丝毫没有影响到弗洛伦蒂诺引进巨星的步伐。第二年，菲戈的身价记录作古，被誉为世界足球第一人的齐达内，被弗洛伦蒂诺以7500万欧元的破记录身价从尤文图斯带到了皇马。

紧接着，2002年8月，“外星人”罗纳尔多从国际米兰来了；2003年7月，曼联当家球星万人迷贝克汉姆来了；2004年8月，利物浦球星欧文来了。加上皇马原有的劳尔和卡洛斯，七大巨星云集，银河战舰Ⅰ打造成型，伯纳乌球场星光闪耀。

赚钱机器

此时的皇家马德里达到了足球史上明星效应的巅峰，也形成了一个“高投入、高产出”的商业模式。

足球俱乐部的收入通常由球票收入、电视转播收入和商业收入三部分组成。每个周末全世界的球迷都期待着马德里的比赛，不光是皇马的主场伯纳乌，即使是客场比赛，球场也是座无虚席、人山人海。伯纳乌上座率的爆满带来了球票收入的暴涨，但球票收入和会员费占皇马总收入的比例，还不到三分之一。

“皇马是一个可以与迪士尼相媲美的品牌，我所有的工作都是为了更好地开发这块招牌。”弗洛伦蒂诺将足球俱乐部的商业化发挥到了极致。皇马商业收入占总收入的比例一直保持在35%以上，2004年度到2008年度，皇马商业收入总额达6亿欧元，排名第二和第三的巴塞罗那和曼联都不到4亿欧元。

皇马的商业收入主要由广告赞助、球衣销售和商业活动所组成。银河战舰Ⅰ的号召力使阿迪达斯每年掏给皇马的钱从2400万欧元涨至3600万欧元，Bwin公司付给皇马的赞助费则从2500万欧元涨至4000万欧元。菲戈转会皇马不到3个月，葡萄牙商业银行就主动提出购买其3年在葡萄牙境内金融业方面的肖像使用权，头半年尝试阶段，银行就向拥有90％菲戈肖像权的皇马支付了900万美元的肖像使用费。

巨星们的球衣更是成了抢手货。齐达内加盟皇马第一天，他的5号球衣就卖出了300件；罗纳尔多签约当天的7个小时内球衣售出2000件；贝克汉姆的球衣销售更疯狂，签约后仅四小时，他的23号球衣卖掉了8000多件！根据皇马市场开发部的统计，依靠这款价值78欧元的队服，皇马仅花了3个月时间就收回了贝克汉姆当初的转会费。银河战舰Ⅰ组建后，皇马球衣的年销售量从8万件猛涨到80万件，按照平均每件72欧元计算，总销售额达到令人震惊的5760万欧元。

即使在联赛间歇期，弗洛伦蒂诺也没有使皇马的赚钱速度有一刻的放缓。他迫不及待地开着银河战舰全球巡回举办商业比赛，所到之处球迷们为之疯狂。而全世界的各大商家则纷纷迫不及待地盘算着邀请皇马能带来多少广告效应。

2003年7月底，刚把贝克汉姆招至麾下的银河战舰开到了亚洲和北美。在中国广州的一场商业比赛，皇马的出场费就达到2000万人民币，平均每一分钟比赛的价值超过20万元。不仅中国的球迷为巨星们狂热，就连中国的球员在比赛后也争先恐后地找巨星们合影留念。更前无古人的是，北京的一条新建成的街道，也因皇马的到来，而被命名为“皇马大道”。

短短18天在亚洲和北美的6场商业比赛，皇马就吸金超过2500万美元。而此时，世界上最具商业号召力的球星贝克汉姆的加盟，更使得皇马超过曼联成为世界上最赚钱的足球俱乐部。2005～2008年皇马总收入为12.8亿欧元，而曼联总收入为11.3亿欧元，巴塞罗那总收入则为10.7亿欧元。

银河战舰

从2000年到2004年，在弗洛伦蒂诺的巨星政策下，皇家马德里收获了两次西班牙甲级联赛冠军、两次西班牙超级杯冠军、一次欧洲冠军杯冠军和超级杯冠军。

一连串荣誉和球星们的光环使弗洛伦蒂诺开始忽略球队的一些问题。球星可以提高球队的实力，但球星扎堆却为球队整体发挥埋下了病根——球队中前场球星云集，但后防线却是漏洞百出。

对手们渐渐找到了银河战舰Ⅰ的弱点，从2004年开始皇马在各项比赛中颗粒无收，而弗洛伦蒂诺清洗耶罗这样的领袖球员更让皇马球迷极度不满。马德里关于弗洛伦蒂诺的负面新闻一波接着一波，更有甚者直接指出：弗洛伦蒂根本不懂足球，只是一条金钱的走狗。终于在2006年，弗洛伦蒂诺黯然下课，各大球星陆续离开，银河战舰Ⅰ解体。

但弗洛伦蒂诺的视线从来没有离开过伯纳乌球场。三年来，皇马在夺得两个联赛冠军、换了4任主席后，跌入了低谷。联赛积分榜上被巴塞罗那远远地甩在了身后，欧洲冠军杯也被早早地淘汰出局，在主场败给尤文图斯后，皇马球迷甚至为客队鼓掌欢呼。

2009年5月2日，伯纳乌球场承受了59年以来最大的羞辱，巴塞罗那在9万多马德里人面前用6比2的比分血洗皇家马德里，全场球迷开始怀念气势如虹的弗洛伦蒂诺，9万多人一起呼喊着他的名字。

5月27日，死敌巴塞罗那击败曼联赢得欧洲冠军杯，豪取联赛、国王杯以及欧洲冠军杯三冠王。马德里人被深深地刺痛了，他们开始将弗洛伦蒂诺视为皇马的救世主。

6月1日，弗洛伦蒂诺毫无悬念地再次入主伯纳乌。他拒绝高贵华丽的皇马走向平庸和堕落，豪情满怀地向世人描述他心中的皇家马德里——永远保持巨星云集，成为21世纪最佳的足球俱乐部。

仅仅一周之内，AC米兰当家球星、2007年世界足球先生卡卡以6500万欧元加盟皇马的消息就出现在了皇马的官方网站上。全世界球迷震惊了，人们没有想到弗洛伦蒂诺的出手如此之快，且毫不含糊。

还没等人们从卡卡的转会中回过神来，不到一周的时间，曼联当家球星、2008年世界足球先生C•罗纳尔多转会皇马的消息就铺天盖地地出现在世界各大媒体。

9400万欧元！史无前例的身价！6月27日，C•罗纳尔多加盟皇马的消息被皇马官网证实。全世界球迷的反应已经超过了“震惊”两字，他们简直不敢相信皇马的疯狂，不能理解弗洛伦蒂诺的气势。

而此时弗洛伦蒂诺更是放言：皇马3亿欧元的购买球星的预算才用了一半。这笔3亿欧元的巨款，有一半来自皇马的存款和出售球员，另外一半则来自弗洛伦蒂诺以皇马的预计收入为担保向银行贷款。

早在2006年11月，皇马就与Mediapro公司签订了一份为期7年、总价值为11亿欧元的世界第一天价电视转播合约。据专家估计，卡卡每年将可以为皇马带来7200万欧元的收入。同样拥有英俊外表和高超球技，但更年轻的C•罗纳尔多给皇马带来的收入将会更多。

欧洲其他的俱乐部开始惧怕了，他们都在第一时间调高了球员的身价，西班牙首相萨帕特洛在官邸会见弗洛伦蒂诺时，甚至请求他不要带走巴塞罗那的“国王”梅西。而全世界的球迷们早已把巴塞罗那的“三冠王”辉煌抛之脑后，而将注意力集中在下一个球星是谁？银河战舰Ⅱ将是怎样一个华丽的样子？

编 辑 方若凡

E-mail：cyf@caistv.com

链接：1947年，弗洛伦蒂诺出生在西班牙第一大城市、首都马德里。23岁那年，获得马德里大学土木工程学士学位后，他投身建筑业。1983年，时任CP公司行政副总载的弗洛伦蒂诺，以象征性的1比塞塔（相当于人民币6角钱）将经营不善的CP公司买下。

弗洛伦蒂诺很快将CP公司扭亏为盈，随后开始用其手腕，使自己的公司走上了一条并购式的发展之路。1986年，弗洛伦蒂诺开始买进他担任董事会顾问的OCISA建筑公司的股票，最终在7年之后，完成了对OCISA公司的并购，成立了OCP集团。

1996年，弗洛伦蒂诺故伎重施，以极低的代价收购奥克斯尼建筑公司，又在1997年完成了对希内斯纳瓦罗建筑有限公司的收购，三家公司共同组成了ACS集团。

洛伦兹力的教学设计 篇7

1带电粒子在静电场中的运动

带电粒子在电场中受到的电场力，其大小可以通过F=qE进行计算。电荷在电场中运动，电场力可以做功，电场力做功与路径无关，只与电荷的初末位置有关。如沿图1所示a路径、b路径或c路径电场力做功相等，都为W=qUAB。由于存在这样的特点，如果带电粒子只受到电场力作用，可用动能定理，即：qUAB=12mv22-12mv21求解有关问题。带电粒子在静电场中的运动常见的有平衡、偏转和加速等三类，对于其中的加速问题，抓住电场力做功的特点，用动能定理比较简捷。

2带电粒子在匀强磁场中的运动

高中阶段重点研究v⊥B的特殊情况。如图2所示，带电粒子受到的洛仑兹力大小f=qvB，方向用右手定则确定。由于洛仑兹力的方向与运动方向始终垂直，因此洛仑兹力f只改变速度v的方向，不改变速度v的大小，说明洛仑兹力f始终不做功，对于这类题型，常根据f=qvB=mv2R以及匀速圆周运动的规律求解。

3带电粒子在电磁场中的运动

对于电磁物共存问题，如果带电粒子在其中作匀速直线运动，可以用平衡条件F=0求解比较简单；如果带电粒子在其中作非匀速直线运动，其运动具有一定的复杂性，抓住洛仑兹力不做功，只改变速度的方向，而电场力做功但做功与路径无关的特点，并借助动能定理是解决这类问题的关键。

例1如图3所示，平行板电容器的极板沿水平方向放置，电子束从电容器左边正中间a处沿水平方向入射，电子的初速度都是v0，在电场力的作用下，电子刚好从c点射出，射出时速度为v。现若保持电场不变，再加一个匀强磁场，磁场的方向跟电场和电子入射的方向都垂直，使电子刚好从d点射出，c、d两点的位置相对于中线ab是对称的，则从d点射出时电子的速度是多少？

析与解（1）在只有电场的情况，如图4所示，平行板之间电场可视为匀强电场，设其电场强度为E，c点到中线ab的距离为s，电子从a到c点的过程中受到电场力F=qE作用，电场力做正功，且与路径无关，根据动能定理有：

qEs=12mv2-12mv20①

(2)若电场不变，再加一个方向如图5所示的匀强磁场，电子从a点到d点的过程中，既受到电场力作用也受到洛仑兹力作用，但洛仑兹力始终不做功，只有电场力做功，分析可知这里电场力做负功。设电子到d点时的速度为v′，根据电场力做功与路径无关和动能定理有：

-qEs=12mv′-12mv20②

联立①②式解得：v′=2v20-v2

4带电粒子在变化的磁场中运动

这类问题，学生往往容易忽视变化的磁场产生电场这个因素，认为带电粒子只有洛仑兹力的作用，洛仑兹力不做功，得到速度大小不变的错误结论。其实这时运动的带电粒子既处在磁场中，又处在变化的磁场所产生的感应电场中，既有洛仑兹力作用，又有电场力作用，虽然洛仑兹力不做功，但电场力却要做功。当磁场逐渐增加或减弱时，带电粒子的速度将发生变化。

①磁场B逐渐增大时，根据楞次定律可知，在该磁场区域将产生如图（6-a）所示的感应电场E，看得出带电粒子+q所受到的电场力做正功，其速度增大。

②磁场B逐渐减小时，同样根据楞次定律可知，在该磁场区域将产生如图（6-b）所示的感应电场E，带电粒子+q所受到的电场力做负功，其速度减小。

5结束语

高考物理试题逐年在发生着变化，一些突出实践性和应用性，接近现代高科技和生活的试题越来越多，其中电场力和洛仑兹力在现代科学技术中的综合应用，是较常见的一种。所以，在教学过程中教师不但要给学生讲清楚电场力和洛仑兹力的本质区别，而且要注意加强二者综合应用题型的训练。

(栏目编辑陈洁)