带电粒子在匀强磁场中的运动之回旋加速器 高中物理选修教案教学设计 人教版
2020-2021版高中物理第三章磁场6带电粒子在匀强磁场中的运动教案新人教版选修3-1
6 带电粒子在匀强磁场中的运动
[学科素养与目标要求］
物理观念:1。掌握带电粒子在匀强磁场中运动的规律。2.知道质谱仪、回旋加速器的构造和工作原理． 科学思维:1.掌握带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的分析方法,会推导匀速圆周运动的半径公式和周期公式。2。会利用相关规律解决质谱仪、回旋加速器问题．
一、洛伦兹力的特点
由于洛伦兹力的方向总是与速度方向垂直，故洛伦兹力对粒子不做功． 二、带电粒子在匀强磁场中的运动
1．若v ∥B ,洛伦兹力F ＝0，带电粒子以速度v 做匀速直线运动．
2．若v ⊥B ，带电粒子在垂直于磁感线的平面内以入射速度v 做匀速圆周运动． （1)向心力由洛伦兹力提供，即qBv ＝m 错误!。 （2）轨道半径：r ＝错误!。 (3)周期：T ＝2πm
qB
,T 与速度v 无关．
三、质谱仪
1．用途：测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具． 2．运动过程：
(1)带电粒子经过电压为U 的加速电场加速,qU ＝错误!mv 2①。
（2）垂直进入磁感应强度为B 的匀强磁场中，做匀速圆周运动，r ＝错误!②，由①②得r ＝错误!错误!。
3．分析:如图1所示，根据带电粒子在磁场中做圆周运动的半径大小，就可以判断带电粒子比荷的大小，如果测出半径且已知电荷量，就可求出带电粒子的质量．
图1
四、回旋加速器
1．构造图(如图2所示）
图2
2．工作原理
(1）电场的特点及作用
特点:两个D形盒之间的窄缝区域存在周期性变化的电场．
作用：带电粒子经过该区域时被加速．
(2)磁场的特点及作用
特点：D形盒处于与盒面垂直的匀强磁场中．
带电粒子在匀强磁场中的运动 说课稿 教案 教学设计
带电粒子在匀强磁场中的运动
教学目标
1．通过实验，知道带电粒子沿着与磁场垂直的方向射入匀强磁场会在磁场中做圆周运动，圆周运动的半径与磁感应强度的大小和入射的速度的大小有关。
2．通过理论分析，知道带电粒子沿着与磁场垂直的方向射入匀强磁场会在磁场中做匀速圆周运动，并能用学过的知识推导出匀速圆周运动的半径公式和周期公式。
3．能用学过的知识分析、计算有关带电粒子在匀强磁场中受力、运动的问题，了解质谱仪和回旋加速器的工作原理。
4．通过实验和理论探究、合作探讨，体会科学探究的乐趣。
教学重点难点
重点：理解轨道半径和周期。
难点：带电粒子垂直射入匀强磁场做匀速圆周运动的成因。
教学方法与手段
以问题思考为先导，引导学生运用原有所学的知识进行思考，再辅以实验仪器的演示探究，形成感性认识，再通过合作学习发动学生对带电粒子在磁场中的运动情况进行思考、讨论，进行理论探究，将带电粒子在匀强磁场中的运动的探究进行到底。
课前准备
教学媒体
洛伦兹力演示仪、多媒体课件、微机。
知识准备
复习洛伦兹力的定义、洛伦兹力的特点。
教学过程
导入新课
[事件1]
教学任务：设置疑问，导入新课
师生活动：
复习、设疑导入：设置思考问题，在复习上节所学内容的基础上思考问题，引入新课。
引入新课：问题思考1.什么是洛伦兹力？2.带电粒子在磁场中是否一定受洛伦兹力？3.带电粒子垂直磁场方向进入匀强磁场时会做什么运动呢？
学生搜索已学知识，陷入思考中。
设计说明：问题的提出激发学生的好奇心和求知欲，使学生的注意力很快集中，进入探究的过程。
推进新课
[事件2]
教学任务：带电粒子垂直磁场方向进入匀强磁场时的运动轨迹探究。
2019-2020年高中物理 带电粒子在匀强磁场中运动应用《回旋加速器》教学设计 新人教版选修3-1
2019-2020年高中物理带电粒子在匀强磁场中运动应用《回旋加速器》教
学设计新人教版选修3-1
【设计思想】
本节课“回旋加速器”是带电粒子在电场和磁场中运动的一个具体的综合实例。本节课的主要任务在于提高学生应用所学知识分析解决问题的能力，并在应用过程中加深对电场和洛仑兹力的理解，同时体会科学研究的方法和思想。因此，本节课采用问题引导的方式，充分调动学生进行分析讨论，让学生如同身临其境地“参与”加速器的“设计”和“改进”，这样能更好地让学生体验并深入理解回旋加速器的设计原理和结构、用途。
【教学目标】
1．了解回旋加速器的基本结构，理解回旋加速器的设计原理
2．理解回旋加速器加速带电粒子的特点
3．通过回旋加速器的设计过程，加深对磁场和电场特点的认识
4．经历回旋加速器的设计过程，体会科学研究的方法和思想
【教学重点】
回旋加速器对带电粒子的加速原理及特点
【教学难点】
1．加速电场与带电粒子运动周期的同步关系
2．带电粒子最大动能和最大速度的影响因素
【教学过程】
一、引入
1．类比情景导入
出示一个核桃，如果需要知道它内部是怎样的，需要怎么做？
（打开看个究竟，用锤砸开）
2．课题引入
科学研究也是如此，对于原子核，要深入研究或者让原子核发生反应，也必须用“炮弹”把它轰开。这样的“炮弹”需要用高能粒子来充当，通常为质子、电子、中子、氦核等。
首先需要解决的问题是，如何获得高能粒子。
二、加速器的实现和改进
1．加速原理
如何获得高能粒子呢？对于带电粒子来说很容易想到办法，让带电粒子加速。（带电粒子在电场中加速）
带电粒子经过电场加速后，能够获得多大的能量？怎样使这个能量高一些？（ΔE K=qU，提高能量，可以提高加速电压）
《带电粒子在匀强磁场中的运动》教学设计
《带电粒子在匀强磁场中的运动》教学设计
一、教材分析
本节是位于高中物理教材人教版选修3-1第三章第6节《带电粒子在匀强磁场中的运动》。在该内容之前学生已经学习了匀速圆周运动、向心力、洛伦兹力和左手定则等知识。本节将在上节课的基础上研究带电粒子在匀强磁场中的运动情况，以演示实验为主，探究带电粒子的运动受哪些因素的影响，然后举出两个在实践上的应用的例子——质谱仪、回旋加速器，加深学生对该内容的理解。该内容将力学和电磁学联系在一起，具有极强的综合性，是学生学习的重点和难点，综合考察了学生建构物理模型、分析推理能力和运用数学工具处理物理问题的能力，是高中物理学习的核心内容。
二、学情分析
1、在学习上：在此之前学生已经学习了匀速圆周运动、洛伦兹力等知识，特别是对匀速圆周运动有了深刻的认识，但是由于刚刚学习洛伦兹力，对洛伦兹力的理解较浅，需要加强训练以巩固知识。
2、在心理上：高二学生具有较成熟的抽象思维能力，能够运用归纳、推理等方法解决一些问题，而且好奇心强，乐于思考，已具备一定的基础知识和技能。但认知还比较浅，而且对待问题缺乏耐心和信心，对教师有一定的依赖，需要鼓舞和激励。
三、教学目标
（一）知识与技能
1、了解显示带电粒子在匀强磁场中运动路径的方法；
2、知道洛伦兹力不做功，它只改变带电粒子的速度方向，不改变速度大小；
3、掌握带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的规律及方法；
4、知道质谱仪和回旋加速器的构造、原理和用途。
（二）过程与方法
1、经历用洛伦兹力演示仪演示实验的过程，学会显示带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的方法；
带电粒子在匀强磁场中的运动教学设计人教课标版(优秀教案)
第节 带电粒子在匀强磁场中的运动
教学步骤
回答：平抛和匀速圆周运动．
在此学生很有可能根据带电粒子进入匀强电场做平抛运动的经验，
误认为带电粒子垂直进入匀强磁场也做平抛运动．在这里不管学生回答 正确与错误，都应马上追问：为什么？引导学生思考，自己得出正确答 案．
．介绍并观察演示实验：带电粒子在磁场中的运动──洛仑兹力演 示仪．
和匀强磁场中，它们将做什么运动？ （如图所示）
提出问题：引 发学生思考， 为后面的教学 抛砖引玉
导 入 新 课
．复习提问：如图所示，当带电粒子以速度分别垂直进入匀强电场
新课教学
．带电粒子垂直进入匀强磁场的轨迹（板书）
提问：
①洛在什么平面内？它与的方位关系怎样？
② 洛对运动电荷是否做功？
③洛对运动电荷的运动起何作用？
④带电粒子在磁场中的运动具有什么特点？
结论：（板书）
①带电粒子垂直进入匀强磁场，其初速度与磁场垂直，根据左手定则，其受洛仑兹力
的方向也跟磁场方向垂直，并与初速度方向都在同一垂直磁场的平面内，所以粒子只能在
该平面内运动．
②洛仑兹力总是跟带电粒子的运动方向垂直，它只改变粒子运动的方向，不改变粒
子速度的大小，所以粒子在磁场中运动的速率是恒定的，这时洛仑兹力的大小也是恒定
的．
③洛仑兹力对运动粒子不做功．
④洛仑兹力对运动粒子起着向心力的作用，因此粒子的运动一定是匀速圆周运动．
．带电粒子在磁场中运动的轨道半径
提问：
①带电粒子做匀速圆周运动时，什么力作为向心力？
心洛（）
②做匀速圆周运动的物体所受的向心力心与物体质量、速度和半径
的关系如何？
心／（）
进而由学生自己推出
讨论：
带电粒子在匀强磁场中的运动教学设计解读（5篇材料）
带电粒子在匀强磁场中的运动教学设计解读（5篇材料）
第一篇：带电粒子在匀强磁场中的运动教学设计解读
《带电粒子在匀强磁场中的运动》教学设计
祝塘中学谢正平
一、教学设计思路
这节内容主要是使学生清楚在匀强磁场中带电粒子在洛伦兹力作用下运动的情况及其成因。有洛伦兹力演示仪和动画课件的辅助，学生大体理解带电粒子是做匀速圆周运动，轨道半径和周期也不难明白，但更多的是让学生了解过程、细节，如每时每刻洛伦力兹力与粒子速度都是垂直关系，这往往是解决带是粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动综合性问题的突破口。而这样的综合性题目在高考中常常见到，有时甚至以压轴题出现，要很好地解决它，不是仅仅知道轨道半径公式和周期公式就行的，分析出粒子的运动过程，找出其几何关系，才是解决问题的首要。
为了使学生注意带电粒子在匀强磁场中运动的过程，采用课件动画模拟，从而反复观察直到学生清楚为止，也验证着相关的猜想和结果。为了保持思想的流畅和活跃，在观察动画或视频的同时（或之后），逐步提出有关问题，分解成多个问题，阶梯式地上升，逼近结果，得出结论。
二、教学目标
1．知识与技能
（1）了解显示电子径迹的方法
（2）理解带电粒子垂直射入匀强磁场时的运动性质及相应的轨道半径和周期
（3）了解质谱仪
2．过程与方法
通过观察视频和动画，知道洛伦兹力提供向心力，结合匀速圆周运动的公式，得出轨道半径和周期；利用带电粒子垂直射入匀强磁场时做匀速圆周运动，制造出质谱仪，是精确测量带电粒子的质量和分
析同位素的一种重要工具。
3．情感、态度与价值观
通过对带电粒子垂直射入匀强磁场做匀速圆周运动的轨道半径和周期公式的推导，培养学生严密的科学态度。
高中物理：3.6《带电粒子在匀强磁场中的运动》学案(3)(新人教版选修3-1)
3.6 带电粒子在匀强磁场中的运动（三）
【学习目标】
1、知道质谱仪的工作原理。
2、知道回旋加速器的基本构造、工作原理、及用途。
【重点难点】带电粒子在回旋加速器中的运动情况分析。
【要点导学】
1、质谱仪由静电加速极、速度选择器、______________、显示屏等组成.
2、试述质谱仪的工作原理:______________________________________________________
3、回旋加速器核心部件为______________（加匀强磁场）和_____________（加交变电场）。
4、回旋加速器加速原理：_______________________________________________________ 【典型例题】
1、质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具.它的构造原理如图所示，离子源S生带电量为q的某种正离子，离子产生出米时的速度很小，可以看作是静止的，离子经过电压U加速后形成离子束流，然后垂直于磁场方向进入磁感应强度为B的匀强磁场，沿着半圆周运动而到达记录它的照相底片P上.实验测得:它在P上的位置到入口处S1的距离为a，离子束流的电流为I.请回答卜列问题:
(1)在时间t内射到照相底片P上的离子的数目为__ It/q _.
(2)单位时间穿过入口处S1离子束流的能量为___ UI _____.
(3)试证明这种离子的质量为
2
2
a
8U
qB
m
.
2. 用一回旋加速质子，半圆形D盒电极半径为0.532m，盒内磁感应强度B=1.64T，已知质子的质量m=1.67×10-27㎏，电量q=1.6×10-19C。试求：
《带电粒子在匀强磁场中的运动》教学案
《带电粒子在匀强磁场中的运动》教学案
1．理解带电粒子速度方向与磁感应强度方向垂直时做匀速圆周运动；推导带电粒子在匀强
磁场中做匀速圆周运动的半径、周期公式；知道“质谱仪”和“回旋加速器”的工作原理。
2.学会分析、计算带电粒子在匀强磁场的受力、运动轨迹问题。
3．了解“质谱仪”和“回旋加速器”两种仪器在科研最前沿的使用，体会物理知识对于人类认识与改造世界过程中所起的巨大作用，培养学生对物理的学习兴趣。
【教学重、难点】
1．重点：推导带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径和周期表达式，并能用来分析
有关问题。
2．难点：带电粒子垂直射入匀强磁场做匀速圆周运动的成因；带电粒子在有界磁场中运动
轨迹的描绘问题。
【教学过程】
课内探究案
探究一：你能利用你已经掌握的知识，解释课第P100页中图3．6-3吗？（请在说明时辅以
必要的表达式）
设计说明：结合课前预习和课堂上的小组讨论，由学生上黑板解答，目的是强化学生对
r=mv/qB的理解。
学生活动：学生进行小组讨论，并将结合本组讨论情况的答案展示在黑板上。
学生点评：就其他小组对探究题（一）的展示情况点评、解读。
师生互动：在学生讨论的过程中，教师积极参与学生小组讨论、答疑，并根据点评效果，需
要时做适当补充。
探究二：通过课前预习，你能说明“质谱仪”的工作原理吗？（什么样的仪器？怎样工作的？）（请在说明时辅以必要的表达式和推导过程）
设计说明：结合课前预习和课堂上的小组讨论后，由学生上黑板解答，目的是让学生将前面
所学电场的加速作用qU=mv2作用和对r=mv/qB的理解联系起来。
《带电粒子在匀强磁场中的运动》教案
§3.6带电粒子在匀强磁场中的运动
一、教学目标：
（一）知识与技能
1、理解洛伦兹力对粒子不做功。
2、理解带电粒子的初速度方向与磁感应强度的方向垂直时，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动。
3、会推导带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径、周期公式，知道它们与哪些因素相关。
4、理解回旋加速器的工作原理。
通过带电粒子在匀强磁场中的受力分析，灵活解决相关磁场的问题。
（三）情感、态度与价值观
通过本节知识的学习，充分理解科技的巨大威力，体会科技的创新与应用历程。
二、教学重点难点
教学重点
带电粒子在匀强磁场中的受力分析及运动径迹
教学难点
带电粒子在匀强磁场中的受力分析及运动径迹
三、教学方法
实验观察法、讲述法、分析推理法
四、课时安排：
1课时
五、教学过程
（一）复习回顾：
磁场对运动电荷的作用力是洛伦兹力；洛伦兹力的计算公式为θsin qvB F =，θ为电荷运动方向与磁场方向的夹角，当 90=θ时，qvB F =；当 0=θ时，F=0，方向由左手定则判断。 引言：带电粒子垂直磁场方向进入匀强磁场时会做什么运动呢？今天我们来学习带电粒子在匀强磁场中的运动
（二）新课教学
1、带电粒子在匀强磁场中的运动
介绍洛伦兹力演示仪。如下列图。
（1）不加磁场时，电子束的径迹；
（2）给励磁线圈通电，在玻璃泡中产生沿两线圈中心连线方向、由纸
内指向读者的磁场 （即垂直纸面向外的磁场）时，电子束的径迹；
（3）保持出射电子的速度不变，增大或减小磁感应强度，电子束的径
迹；
（4）保持磁感应强度不变，增大或减小出射电子的速度，电子束的径迹。 引导学生观察电子束的运动情况。
高二物理：第六节回旋加速器(教学方案)
( 物理教案 )
学校：_________________________
年级：_________________________
教师：_________________________
教案设计 / 精品文档 / 文字可改
高二物理：第六节回旋加速器
(教学方案)
Physics covers a wide range. There are many occupations related to physics. A good study of physics also provides better conditions for employment.
高二物理：第六节回旋加速器(教学方案)
教学目的
使学生知道回旋加速器的基本结构，理解它的工作原理；并通过教学，进一步激发学生的学习兴趣，培养他们运用物理知识分析和解决实际问题的能力．
教学过程
师：在现代物理学中，为了研究物质的微观结构，人们往往利用能量很高的带电粒子作为“炮弹”，去轰击各种原子核，以观察它们的变化规律．为了大量地产生高能粒子，就要用到一种叫做加速器的实验设备．同学们一定听说过北京正负电子对撞机吧，它就是我国于1989年初投入运行的第一台高能粒子加速器，它能使正负电子束流的能量分别达到28亿电子伏．
加速器究竟是怎样产生高能带电粒子的呢？这就是今天要学习的课题．让我们都以探索者的身份，从已有的基础知识出发，一起去寻求问题的答案吧．
(由加速器的重要应用以及我国科技新成就导出课题，可以激发学生的求知欲望；要求学生以探索者的身份进入角色，旨在将他们推上学习的主体地位．)
2019-2020年人教版高中物理选修3《回旋加速器》表格式教学设计
2019-2020年人教版高中物理选修3《回旋加速器》表格式教学设计
一、教材分析
“回旋加速器”是《磁场》一章中“带电粒子在电磁场中运动规律”的典型应用，这部分知识也是高考中的重点和难点。而且，回旋加速器作为一种高科技的实验设备，学生往往对其怀有浓厚的学习兴趣，有意识的让学生到当今科学的前沿“圣地”去涉足一番，也将有助于他们开阔视野，培养志趣。
二、教学目标
知识与技能：了解回旋加速器的基本结构，理解它的工作原理，并能解决粒子在电磁场中运动的相关问题。
过程与方法：学生通过体验自主设计回旋加速器的过程，提高学生应用物理知识分析、解决实际问题的能力。
情感态度与价值观：在学生自主设计回旋加速器的过程中，体验成功的乐趣，激发学生的思维状态，培养学生的创新意识；并通过介绍我国在高能粒子研究领域的成就，增强学生的民族自豪感、培养学生的爱国热情。
三、教学重难点
1、重点：了解回旋加速器的基本结构，理解它的工作原理。
2、难点：利用物理知识逐步探究设计回旋加速器的过程。
四、教学方法
新课程标准把探究式学习提到了学习方式的核心地位高度，但如何在教学中实现这种转变是能否落实这一课程理念的重要问题。
本节课教材的编写是平铺直叙的介绍回旋加速器的原理和结构，回旋加速器虽然是一种高科技的实验设备，但其原理和结构并不复杂，学生完全有能力在老师的引导下，自主探究设计出回旋加速器模型。因此本节课采用问题探究式教学法。
让学生从所学的电磁场知识出发，以探究设计高能粒子加速器为目标，辅之以一系列环环相扣的问题，引导学生在不断的提出问题和解决问题的过程中“设计出”回旋加速器。这样处理，可以使学生在学习过程中成为学习的主体，从而对回旋加速器的原理和结构的理解将更加深刻，而且理论分析能力和探究能力将同时得以训练和培养；在学生探究过程中，教师以适当的的问题进行点拨和引导，帮助学生突破思维障碍，从而突破教学难点。本节课的
带电粒子在匀强磁场中的运动教学设计
《带电粒子在匀强磁场中的运动》教学设计
四、延伸思考和作业
作业：带电粒子在圆形边界磁场中的运动
空间有一圆柱形匀强磁场区域，该区域的横截面的半径为R，磁场方向垂直横截面．一质量为m、电荷量为-q（q＞0）的粒子以速率v0沿横截面的某直径射入磁场，离开磁场时速度方向偏离入射方向60°．不计重力，该磁场的磁感应强度大小为？
五．板书设计
带电粒子在匀强磁场中的运动
一、复习洛伦兹力
二、猜测带电粒子在匀强磁场中的运动
三、实验验证
四、例题分析质谱仪
五、分析回旋加速器加速原理
六、总结
七、布置作业
《带电粒子在匀强磁场中运动》教学设计
《带电粒子在匀强磁场中的运动》教学设计
因为本节内容较多，因此分成两节课来上，本节课学习带电粒子在匀强磁场中的运动规律及回旋加速器的原理。
一、教学目标
（一）知识与技能
1、知道带电粒子初速度与磁场垂直时，粒子在匀强磁场中作匀速圆周运动；
2、知道带电粒子在匀强磁场中作圆周运动时，向心力的来源、半径公式和周期公式的推导；
3、了解回旋加速器的原理、粒子的最大速度的决定因素。
（二）过程与方法
1、培养观察能力；
2、培养学生推理能力和逻辑思维能力。
（三）情感、态度与价值观
1、培养科研精神；
2、培养爱国热情和为祖国科学献身的精神。
二、教学重点
1、带电粒子在匀强磁场中运动的规律；
2、回旋加速器中粒子获得最大速度的推导。
三、教学难点
1、带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的原因。
2、回旋加速器中粒子获得的最大速度与加速电压无关。
四、教学方法
讲授、讨论、实验演示、计算机辅助
五、教学过程
（一）复习洛伦兹力的有关知识：
1、洛伦兹力是运动电荷在磁场中所受的作用力；
2、当带电粒子速度方向与磁场方向平行时，粒子不受磁场力作用；
，
3、当带电粒子速度方向与磁场方向垂直时，粒子受到磁场作用力大小为f qvB
方向由左手定则判定；
4、洛伦兹力只改变带电粒子的运动方向，不改变粒子速度大小，对粒子不做功。
（二）观看回旋加速器和高速粒子应用的视频，引入带电粒子在磁场中的运动在生产生活中的应用。
（三）介绍洛伦兹力演示器的结构，并演示电子初速度与磁场垂直时，电子在磁场中作圆周运动，学生填好导学案上对应的表格。
（四）学生根据记录的内容，分组讨论以下问题：
【教学课件】《带电粒子在匀强磁场中的运动》(人教版)
人民教育出版社 高二| 选修3-1
三、回旋加速器 1．构造图：如图所示． 回旋加速器的核心部件是两个
____D__形__盒___．
2．周期：高频交流电的周期与带电粒子在D形盒中的运动周
期__相__同_____．粒子每经过一次加速，其轨道半径就大一些，粒子绕圆周运 动的周期____不__变_____．
人民教育出版社 高二| 选修3-1
2．带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径和周期 (1)带电粒子做匀速圆周运动的受力特征
可以看出，带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期跟 粒子运动的速率和半径无关，只与粒子本身的质量、电荷量 以及磁场的磁感应强度有关． 特别提醒：只有当带电粒子以垂直于磁场的方向射入匀强磁场中时，带 电粒子才能做匀速圆周运动，两个条件缺一不可．
人民教育出版社 高二| 选修3-1
2．如图所示，一束电子(电荷量为e)以速度v垂直射入磁感应强度为B、 宽度为d的匀强磁场，穿过磁场时的速度与电子原来的入射方向的夹角为 θ ＝30°.(不计电子重力)求： (1)电子的质量m. (2)电子在磁场中的运动时间t.
人民教育出版社 高二| 选修3-1
解析：(1)如图所示，由几何关系得 R＝2d， 由牛顿第二定律得 evB＝mRv2， 联立以上方程得 m＝2evBd. (2)电子在磁场中运动的周期 T＝2eπBm，
(2)洛伦兹力的作用是既改变了速度的方向，也改变了速度的大小．( ) (3)相同的粒子以不同的速度垂直进入同一磁场，粒子做圆周运动的周期
(人教版)物理选修【3-1】：《带电粒子在匀强磁场中的运动》教学设计
带电粒子在匀强磁场中的运动学案
一、教材分析
本节课的内容是高考的热点之一，不仅要求学生有很强的分析力和运动关系的能力，还要求学生有一定的平面几何的知识，在教学中要多给学生思考的时间
二、教学目标
（一）知识与技能
1、理解洛伦兹力对粒子不做功。
2、理解带电粒子的初速度方向与磁感应强度的方向垂直时，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动。
3、会推导带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径、周期公式，知道它们与哪些因素有关。
4、了解回旋加速器的工作原理。
（二）过程与方法
通过带电粒子在匀强磁场中的受力分析，灵活解决有关磁场的问题。
（三）情感、态度与价值观
通过本节知识的学习，充分了解科技的巨大威力，体会科技的创新与应用历程。
三、教学重点难点
教学重点
带电粒子在匀强磁场中的受力分析及运动径迹
教学难点
带电粒子在匀强磁场中的受力分析及运动径迹
四、学情分析
本节教材的内容属于洛仑兹力知识的应用，采用先实验探究，再理论分析与推导的方法。先实验观察再理论论证比较符合一般学生的认知过程，也可降
低学习的难度。
五、教学方法
实验观察法、讲述法、分析推理法
六、课前准备
1、学生的准备：认真预习课本及学案内容
2、教师的准备：洛伦兹力演示仪、电源、多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案
七、课时安排：
1课时
八、教学过程
（一）预习检查、总结疑惑
（二）情景引入、展示目标提
问：（1 ）什么是洛伦兹力？
（ 2）带电粒子在磁场中是否一定受洛伦兹力？
（3）带电粒子垂直磁场方向进入匀强磁场时会做什么运动呢？
（三）合作探究、精讲点播
高中物理竞赛《带电粒子在匀强磁场中的运动》教学实践报告
《带电粒子在匀强磁场中的运动》教学实践报告
（指导思想,设计方法等说明）
本节课是在学生学完磁场对带电粒子作用力的前提下,利用圆周运动知识解决实际问题的一节课。通过学生的观察、思考和分析,体会带电粒子在匀强磁场中运动特征,在此基础上分析回旋加速器的工作原理。在解决实际问题的过程中加深对基础知识的理解。通过本节课的学习,能够较好的将理论和实际联系,有效的训练学生的观察力、迁移能力和解决实际问题的能力。因此想通过学生的观察后,结合相关资料由学生自主学习。按照观察—思考—总结—应用—巩固的思路安排本节课教学。
一、实践过程
1、演示带电粒子在匀强磁场中的运动,着重分析带电粒子做匀速圆周运动时的规律
2、通过模型分析带电粒子的匀速圆周运动
3、师生共同分析回旋加速器的工作原理和特点
二、收获与体会
通过实验引入新课,能够迅速将学生的注意力集中到课堂。针对学生看到的不同的现象,提出相关问题,能够有效的调动学生的思维。将问题有机的融合在情景中,不会让学生感到枯燥无味,学生的接受程度比较高。
三、问题与建议
本节课的内容对一节课而言,容量还是比较大的。本节课的两个重点：带电粒子在匀强磁场中的运动特点、回旋加速器的工作原理。前者是理论基础,需要学生通过实验现象结合力学部分的理论分析。针对该部分内容,课堂上可以适当的放一放,甚至可以让学生自己猜一猜、动手做一做,在回旋加速器这一部份,我们可以将课堂适当延伸,以加速器为出发点,研究相关内容,更好的将课堂和生活结合。
用心爱心专心 1
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带电粒子在匀强磁场中的运动之回旋加速器微课教学设计【设计思想】
“回旋加速器”是带电粒子在电场和磁场中运动的一个具体的综合实例。本节微课的主要任务讲清楚回旋加速器的优势、工作原理。本节课采用问题引导的方式，充分调动学生进行分析讨论。
【教学目标】
1．了解回旋加速器的基本结构和优势
2．理解回旋加速器的设计原理
3．提升分析问题的能力
【教学重点】
回旋加速器工作原理
【教学难点】
1．加速电场与带电粒子运动周期的同步关系
2．带电粒子最大动能和最大速度的影响因素
【教学过程】
一、引入
1．问题导向引入
如何获得一个高速带电粒子？
学生很容易想到带电粒子在加速电场中加速，回顾分析加速电场的原理，引导学生思考如何获得更高能量？部分学生会想到多级加速器。
这种直线多级加速器的弊端是什么？出示直线加速器图片（北京正负电子对撞机注入器），全长204米。是否占据太大空间？
2．课题引入
如何解决直线加速器的的弊端，让粒子不断地进入加速电场，猜测加速器应该具有的结构，利用磁场来控制轨迹，使其多次进入同一个电场。
二、回旋加速器的原理
1．加速原理
利用动画展示回旋加速器的工作原理，让学生边看边思考D形盒狭缝加的电场能不能是匀强电场？为什么？有什么要求？学生可以通过播放器的暂停、重复多看几遍微课，真正搞清楚回旋加速器的工作原理，细心的学生会观察到狭缝中的电场方向有规律的变化，思考是什么规律，边看边思考粒子的在磁场中运动周期会随着速度变大而变化吗？复习带电粒子在磁场中做圆周运动的周期规律。2.交变电场的规律
讨论加速电压的变化问题，明确加速电压应与粒子运动相配合。讨论加速电压周期和粒子圆周运动周期的关系，并讨论粒子圆周运动周期的特点。
（通过讨论，最终得到加速电压周期与粒子圆周运动周期相同（同步条件），并且不随速度增大而改变。）
3.展示实际中的回旋加速器
通过实物图片让学生真正看到物理规律的具体实践应用，增强学习物理的兴趣三、思考与讨论
问题1.粒子速度和运动半径越来越大，那么周期是否会变化？
引导学生通过前面的学习找到相应的理论依据来回答这个问题
问题2.如果D型盒半径为r，则该加速器能将质量为m，电荷量为q的粒子加速到多大的速度？这个最大速度跟什么因素有关？
引导学生学习用理论推导出正确的结论，从而提升解决问题的能力
四、思考与拓展
思考1。若有人将加速器狭缝变短，期间加入匀强电场，能否实现加速？
这个问题既能考察学生对回旋加速器原理的理解情况，又能拓展学生思维，还有没有别的加速器？引导学生课后主动查找资料学习不同类型的加速器。
思考2.若能增加磁感应强度B，回旋加速器是否可以将粒子速度加到无穷大？作为课外知识补充一点相对论的初步知识，对渴望求知的孩子是一种动力，鼓励学生主动学习。
五、总结
1．本节课的主要内容是回旋加速器，经历了加速器的整个设计改进过程。2．本节课的几个重点：回旋加速器的基本设计思想（电场加速、磁场控制轨道）；交变电压周期与粒子回旋周期相同；粒子加速后的最大能量与最大半径和磁场强弱有关，与加速电压无关。
3．加速器有很多种类型，了解他们的工作原理