带电粒子在磁场中的运动教学案例
带电粒子在磁场中的运动学案1
U+ —+q 第9节 带电粒子在电场中的运动【学习目标】1、理解带电粒子在电场中的运动规律，并能分析解决加速和偏转方向的问题．2、知道示波管的构造和基本原理．【重点难点】重点：带电粒子在匀强电场中的运动规律难点：运用电学知识和力学知识综合处理偏转问题【感知教材】一：在带电粒子的加速或偏转问题中对粒子重力的处理若所讨论的问题中，带电粒子受到的重力远远小于静电力，即mg ≪qE ，则可忽略重力的影响。
若是带电粒子所受的重力跟静电力可以比拟，则不能忽略重力。
譬如，在密立根油滴实验中，带电油滴在电场中平衡，显然这时就必须考虑重力了．若再忽略重力，油滴平衡的依据就不存在了．总之，是否考虑带电粒子的重力要根据具体情况而定，一般说来：(1)基本粒子：如电子、原子、α粒子、离子等除了有说明或有明确的暗示以外，一般都不考虑重力(但并不忽略质量)．(2)带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或有明确的暗示以外，一般都不能忽略重力．二．带电粒子在电场中的运动问题，其本质是力学知识的应用。
关键在于对带电粒子的受力情况进行分析，正确运用力学知识判断带电粒子的运动性质，分析带电粒子的运动过程。
2．带电粒子在电场中的典型运动状态：要点一：平衡状态：带电粒子在电场中处于静止状态，则qE mg =；要点二：带电粒子的加速 （阅读课本33-34页）(1)运动状态分析：带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场，受到的电场力与运动方向在同一条直线上，作匀加速(或匀减速)直线运。
其加速度为qU a md= (你能推出吗？） (2)①若粒子的初速度为零，则212mv qU =，则2qU v m = ②若粒子的初速度不为零，则 2201122mv mv qU -=，202qU v v m =+ 特别提醒：静止的带电粒子在匀强电场中只受电场力作用将做匀加速直线运动，而当初速度与电场力在一条直线上时，做初速度不为零的匀变速直线运动．如果是非匀强电场中，加速度变化，若电场线是直线且初速度为零时，带电粒子做非匀变速直线运动． 要点三：带电粒子在电场中的偏转（由类平抛运动规律研究）电粒子以速度v 0垂直于电场线的方向射入匀强电场，受到恒定的与初速度方向垂直的静电力的作用，而做匀变速曲线运动，也称为类平抛运动．可以应用运动的合成与分解的方法分析这种运动．1．分析方法⎩⎪⎨⎪⎧ v x ＝v 0 x ＝v 0t (初速度方向)v y ＝at y ＝12at 2(电场线方向)如图所示，其中t ＝l v 0，a ＝F m ＝qE m ＝qU md 则粒子离开电场时的侧移位移为：y ＝ql 2U 2mv 20d粒子离开电场时的速度偏转角tan θ＝v y v 0＝qlU mv 20d2．对粒子偏转角的讨论粒子射出电场时速度的反向延长线与电场中线相交于O 点，O 点与电场边缘的距离为l ′，则：tan θ＝y l ′ 则l ′＝y tan θ＝ql 2U2mv 20d qlU mv 20d＝l 2 即tan θ＝2y l带电粒子从偏转电场沿中线射出时，其速度v 的反向延长线过水平位移的中点.（好像粒子是从极板水平位移的中点射出一样，这一点很重要）（请同学们自己再重新推导一下，一定记住处理方法）要点四：示波器是怎样实现电信号观察功能的？1．示波器是用来观察电信号随时间变化情况的仪器，其核心部件是示波管．（阅读课本35-36页）2．示波管的构造：电子枪、偏转电极、荧光屏．3．工作原理(如图所示) 利用带电粒子在电场中的加速和偏转的运动规律．4．如果在偏转电极XX ′和YY ′之间都没有加电压，则电子枪射出的电子沿直线运动，打在荧光屏中心，在那里产生一个亮斑．5．信号电压：YY ′所加的待测信号的电压．扫描电压：XX ′上机器自身的锯齿形电压．若所加扫描电压和信号电压的周期相同，就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期内变化的图象．6．若只在YY ′之间加上如右图甲所示电压，电子在荧光屏上将形成一条竖直亮线，若再在XX ′之间加上图乙所示电压，则在屏上将看到一条正弦曲线．（认真阅读课本P36思考与讨论及P37页科学足迹）例1阅读P39-1并思考 解法一：19172 1.61090 2.910k k E E qU J J --∆===⨯⨯⨯=⨯1． 解法二：U E d =，172.910U W Eqd qd qU J d -====⨯；2． 解法三：U E d =，qE a m =，22v ad =，2171 2.9102k E mv qU J -===⨯，请同学们再次剖析，可见，第一种方法最简单。
带电粒子在磁场中的运动教案
带电粒子在磁场中的运动教案教案标题：带电粒子在磁场中的运动教学目标：1.理解带电粒子在磁场中受力的原理；2.掌握带电粒子在磁场中的运动规律；3.理解磁场对带电粒子轨道的影响。
教学准备：1.教学工具：黑板、白板、投影仪；2.教学材料：PPT、实验箱、带电粒子运动模型。
教学过程：Step 1：导入新知识（5分钟）引导学生回顾电场和磁场之间的区别，复习带电粒子在电场中的运动规律。
提问学生带电粒子在磁场中的运动规律是否与电场中的运动规律相似。
Step 2：理论讲解（15分钟）通过PPT呈现带电粒子在磁场中的运动规律，并解释磁场对带电粒子轨道的影响。
讲解的内容包括：1.磁场力的定义和方向；2.带电粒子在磁场中受到的洛伦兹力公式和方向；3.带电粒子在磁场中运动的轨道类型。
Step 3：实验演示（20分钟）进行一个简单的实验演示，让学生观察带电粒子在磁场中的运动轨迹。
教师使用实验箱中的带电粒子运动模型，将其放置在一个恒定的磁场中，调整带电粒子的速度和磁场的强度，观察带电粒子的运动轨迹。
同时，请学生记录实验数据。
Step 4：练习与讨论（20分钟）安排一些与带电粒子在磁场中的运动相关的问题，让学生进行讨论并回答。
例如：1.一个带有正电荷的粒子在恒定的磁场中运动，磁场的方向是垂直于粒子的速度方向，那么磁场对粒子的运动有什么影响？2.一个带有负电荷的粒子在恒定的磁场中运动，磁场的方向是垂直于粒子的速度方向，那么磁场对粒子的运动有什么影响？3.如果将磁场的方向改变一下，粒子的运动轨道会有什么变化？Step 5：拓展应用（15分钟）通过引导学生思考磁场对电子运动的应用，如电磁感应、磁共振等。
Step 6：小结与总结（10分钟）总结本节课的重点内容，强调带电粒子在磁场中的运动规律和磁场对运动轨道的影响。
Step 7：课堂作业布置课后作业，提供一些练习题供学生巩固所学内容。
教学反思：本教案通过理论讲解、实验演示和讨论等多种教学手段，帮助学生理解带电粒子在磁场中的运动规律。
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：①粒子运动轨道半径与哪些因素有关，关系如何？②质量不同电量相同的带电粒子，若以大小相等的动量垂直进入同一匀强磁场，它们的轨道半径关系如何？③速度相同，荷质比不同的带电粒子垂直进入同一匀强磁场，它们的轨道半径关系如何？④在同一磁场中做半径相等的圆周运动的氢、氦原子核，哪个运动速度大？通过学生的回答，展开讨论，让同学自己得出正确的答案，强化上节所学知识── 洛仑兹力产生条件，洛仑兹力大小、方向的计算和判断方法．通过讨论对刚才的结论有更深的认识粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为 2mu / qB 2故到的距离为： 2mu / qB 2教师讲解：和进入磁场的速度无关，进入同一磁场时，∝ m ，而且这些个q量中，、、可以直接测量，那么，我们可以用装置来测量电荷的荷质比。
带电粒子在磁场中的运动教案
带电粒子在复合场中的运动一、教学目标1、知道质谱仪的原理和基本用途2、知道回旋加速器的基本构造和加速原理二、重点难点重点：回旋加速器对带电粒子的加速原理难点：加速电场与带电粒子运动周期的同步关系三、教与学教学过程：同学们，我们已经知道，电场可以对带电粒子产生作用，磁场也可以对运动的带电粒子施加影响，当然，电场和磁场共同存在时对带电粒子也会有影响。
请看：（一）质谱仪例1：一个质量为m，电荷量为q的粒子，从容器下方的小孔s1飘入电势差为u的加速电场，然后经过s3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片D上，求：（1）粒子进入磁场时的速率；（2）粒子在磁场中运动时的轨道半径。
拓展：1、已知电压U和磁场强度B，根据打到照相底片的位置求出半径r，由公式q/m=2u/B2r2，求出带电粒子的比荷（q/m）。
2、若容器A中粒子是几种同位素（问：同位素有什么特点？），加速后进入磁场的速度就会不同，从而导致沿不同的半径做匀速圆周运动，因而打到照相底片不同的地方，根据不同的半径r，由m=qB2r2/2u计算出质量之比或质量m。
这样的仪器叫质谱仪——测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具在有些题目中常出现这种质谱仪请同学们看这样一道题：例2：如图所示：A为加速器，B为速度选择器，磁场与电场正交，C为偏转分离器,现有碳的三种同位素（不计重力），经加速后，通过速度选择器，进入分离器后做匀速圆周运动，则下面说法可能正确的是：（B D ）A、分离器中有三条粒子运动的轨迹分离器中有一条粒子运动的轨迹分离器中有两条粒子运动的轨迹D、分离器中没有粒子运动的轨迹拓展：可以求出被分离出来粒子的比荷吗？[分析]：（二）回旋加速器同学们,在高能实验室里要用到能量很高的带电粒子,就需要加速器。
电场可以使带电粒子加速，早期制成的加速器就是利用高压电源的电势差来加速带电粒子的。
（1）受实际所能达到的电压限制，粒子所获能量并不太高；（2）电压高，要把两极板间距离拉开，占空间范围大。
带电粒子在匀强磁场中的运动导学案
带电粒子在匀强磁场中的运动
班级________ 姓名_______________ 学号________
一、实验现象观察与记录
二、思考与讨论
1、电子在匀强磁场中做匀速圆周运动还是变速圆周运动？为什么？
2、若电子质量为m，带电量为e，进入磁场时初速度大小为v，匀强磁场磁感应强度大小为B，试推导电子在匀强磁场中做圆周运动的轨道半径公式和周期公式。
三、案例分析
如下图所示是两块足够长的平行相对的金属板，两板中间均有细缝能让带电粒子通过，左板左侧和右板右侧均存在垂直向里的匀强磁场，磁感应强度大小均为B。
在两板间加上电压U(右板电势高)，再在靠近左板的O点由静止释放一质量为m,带电量为-q的带电粒子 (不计重力)，当带电粒子第2次到达右板位置时，两板间电压反向，大小不变。
求：
(1)带电粒子第1次到达右板位置时的速度大小和进入右侧磁场后做圆周运动的半径。
(2)带电粒子第1次回到左板位置时的速度大小和进入左侧磁场后做圆周运动的半径。
(3)带电粒子在左、右磁场中分别运动半个圆周所用时间的比值。
四、回旋加速器
1、带电粒子轨迹半径的最大值会受什么因素制约？若粒子质量为m、带电量为q，D型盒半径为R，磁场磁感应强度为B，可推导出粒子最终获得的速度的表达式是什么？
2、为什么带电粒子最终获得的速度大小与加在两D型盒上的电压高低无关呢？
五、课后作业
1、查阅相关资料，进一步了解加速器的发展情况。
2、思考课本P100例题。
《带电粒子在匀强磁场中的运动》教案
一、教学目标1. 让学生了解带电粒子在匀强磁场中的运动规律，理解洛伦兹力对带电粒子运动的影响。
2. 能够运用所学知识解决实际问题，提高学生的动手能力和创新能力。
3. 培养学生的团队合作精神，提高学生的科学素养。
二、教学重点与难点1. 教学重点：带电粒子在匀强磁场中的运动规律，洛伦兹力的计算。
2. 教学难点：带电粒子在匀强磁场中圆周运动的半径计算，洛伦兹力方向的确定。
三、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法，引导学生主动探究带电粒子在匀强磁场中的运动规律。
2. 利用多媒体动画演示，帮助学生直观理解带电粒子在磁场中的运动情况。
3. 结合实际例子，让学生学会运用所学知识解决实际问题。
四、教学准备1. 多媒体教学设备。
2. 带电粒子在匀强磁场中运动的动画演示素材。
3. 相关实际问题的案例资料。
五、教学过程1. 导入：以一个简单的实际问题引入，如电子在磁场中的运动情况，激发学生的兴趣。
2. 探究带电粒子在匀强磁场中的运动规律：引导学生通过观察动画演示，分析带电粒子在磁场中的运动情况，总结运动规律。
3. 讲解洛伦兹力的计算：结合运动学公式，讲解洛伦兹力的计算方法，并进行示例计算。
4. 应用拓展：给出一些实际问题，让学生运用所学知识解决，如粒子加速器中的粒子运动问题。
5. 总结：对本节课的主要内容进行总结，强调重点知识点。
6. 作业布置：布置一些有关带电粒子在匀强磁场中运动的练习题，巩固所学知识。
六、教学评价1. 课堂讲解：评价学生对带电粒子在匀强磁场中运动规律的理解程度，以及对洛伦兹力计算的掌握情况。
2. 作业练习：通过学生完成的练习题，评估学生对课堂所学知识的掌握程度。
3. 小组讨论：评价学生在团队合作中的表现，以及创新能力和解决问题能力。
七、教学反思1. 针对学生的反馈，调整教学方法和策略，以提高教学效果。
2. 针对学生的掌握情况，适当增加练习题的难度，提高学生的应用能力。
3. 注重培养学生的团队合作精神，提高学生的科学素养。
《带电粒子在匀强磁场中的运动》教案
一、教学目标1. 让学生了解带电粒子在匀强磁场中的运动规律。
2. 让学生掌握洛伦兹力公式，并能够运用到实际问题中。
3. 培养学生的实验操作能力和观察能力，提高学生的科学思维能力。
二、教学内容1. 带电粒子在匀强磁场中的运动规律。
2. 洛伦兹力公式及其应用。
3. 实验操作步骤及数据分析。
三、教学重点与难点1. 教学重点：带电粒子在匀强磁场中的运动规律，洛伦兹力公式及其应用。
2. 教学难点：洛伦兹力公式的推导，实验数据的处理。
四、教学方法1. 采用实验演示法，让学生直观地观察带电粒子在匀强磁场中的运动。
2. 采用讲授法，讲解洛伦兹力公式及其应用。
3. 采用问题驱动法，引导学生思考和探讨问题。
五、教学过程1. 引入新课：通过回顾电流的磁效应，引导学生了解磁场对带电粒子的影响。
2. 实验演示：进行带电粒子在匀强磁场中的运动实验，让学生观察并记录实验现象。
3. 讲解洛伦兹力公式：结合实验现象，讲解洛伦兹力公式，并解释其物理意义。
4. 应用练习：给出实例，让学生运用洛伦兹力公式解决问题。
5. 实验数据分析：让学生分析实验数据，探讨带电粒子运动规律与磁场强度、粒子电荷量、粒子速度之间的关系。
6. 总结与拓展：总结本节课所学内容，提出拓展问题，引导学生课后思考。
7. 布置作业：布置相关练习题，巩固所学知识。
六、教学评价1. 通过课堂讲解、实验演示和练习题，评价学生对带电粒子在匀强磁场中运动规律的理解程度。
2. 通过学生实验操作和数据分析，评价学生的实验技能和观察能力。
3. 通过课后作业和拓展问题，评价学生对洛伦兹力公式的应用能力和科学思维能力。
七、教学资源1. 实验器材：带电粒子实验装置、电流表、电压表、磁铁、粒子源等。
2. 教学课件：带电粒子在匀强磁场中运动的动画演示、洛伦兹力公式的推导过程等。
3. 参考资料：相关学术论文、教学书籍、网络资源等。
八、教学进度安排1. 第一课时：引入新课，实验演示，讲解洛伦兹力公式。
第81讲 带电粒子在电磁场中运动的应用实例(解析版)
第81讲 带电粒子在电磁场中运动的应用实例（多选）1．（2022•乙卷）一种可用于卫星上的带电粒子探测装置，由两个同轴的半圆柱形带电导体极板（半径分别为R 和R+d ）和探测器组成，其横截面如图（a ）所示，点O 为圆心。
在截面内，极板间各点的电场强度大小与其到O 点的距离成反比，方向指向O 点。
4个带正电的同种粒子从极板间通过，到达探测器。
不计重力。
粒子1、2做圆周运动，圆的圆心为O 、半径分别为r 1、r 2（R ＜r 1＜r 2＜R+d ）；粒子3从距O 点r 2的位置入射并从距O 点r 1的位置出射；粒子4从距O 点r 1的位置入射并从距O 点r 2的位置出射，轨迹如图（b ）中虚线所示。
则（ ）A ．粒子3入射时的动能比它出射时的大B ．粒子4入射时的动能比它出射时的大C ．粒子1入射时的动能小于粒子2入射时的动能D ．粒子1入射时的动能大于粒子3入射时的动能【解答】解：在截面内，极板间各点的电场强度大小与其到O 点的距离成反比，可设为 E =kr ，即Er ＝kA ．粒子3从距O 点r 2的位置入射并从距O 点r 1的位置出射，做向心运动，电场力做正功，则动能增大，粒子3入射时的动能比它出射时的小，故A 错误；B ．粒子4从距O 点r 1的位置入射并从距O 点r 2的位置出射，做离心运动，电场力做负功，则动能减小，粒子4入射时的动能比它出射时的大，故B 正确；C ．带正电的同种粒子1、2在均匀辐向电场中做匀速圆周运动，则有 qE 1＝m v 12r 1 qE 2＝mv 22r 2可得：12m v 12=qE 1r 12=qE 2r 22即粒子1入射时的动能等于粒子2入射时的动能，故C 错误； D ．粒子3做向心运动，则有 qE 2＞mv 32r 2可得：12m v 32＜qE 2r 22=12m v 12粒子1入射时的动能大于粒子3入射时的动能，故D 正确； 故选：BD 。
2．（2021•河北）如图，距离为d 的两平行金属板P 、Q 之间有一匀强磁场，磁感应强度大小为B 1，一束速度大小为v 的等离子体垂直于磁场喷入板间。
例析带电粒子在磁场中的匀速圆周运动
参考文献： 『 王 学 文． 高 物 理 课 堂教 学有 效 性 的 几 点 思考 高 中 物 １ １ 提
理 教 与 学 ，０ ９３ ２ ０ ．． ［］ ２ 陶洪． 学 思想 录— — 中学物理 卷 ［ ． 苏教育 出版 社． 教 Ｍ］ 江
『 ］ 军． 学 改革 中学 生 科 技 创 新 能 力 培 养 的 探 索和 实 ３吕 教 践． 国校 外 教 育 ，０ ０ ２ ） 中 ２ １ （４ ．
在 回答 ）
略不计 ） 。 解 析 ： 入 场 点 Ａ和 出 场 点 Ｃ 速 度 方 向 的 垂 线 ， 交 点 过 作 其 ０ 便 是 粒 子 运 动 轨 迹 的 圆 心 位 置 。如 图 ｌ 示 ， 接 Ｏ Ｏ 必 所 连 Ｃ， Ｃ
在 出磁 场 速 度 的 反 向 延 长 线上 。
２
ｔ ：
，
ｒ
Ａ ： 或 ： ＴＴ： Ｃ ｔ
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联立以上三式， 解之得 ： 堡 垒
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二 、 知粒子入射 点、 射方 向及运动轨 迹上的一 条弦 ． 己 入 作 速 度 方 向 的 垂 线 及 弦 的垂 直 平 分 线 ， 交点 即 为 圆心 。 例 ２ 如 图２ 示 ， 有 正 电荷 的 Ａ 子 和 Ｂ 子 同 时 从 匀 ： 所 带 粒 粒 会 了分 析 问 题 ， 养 了 发 现 问题 、 决 问 题 等 各 方 面 的 能 力 培 解 学 生 的 独 立 思考 能力 也 就 得 以彻 底 提 升 。 ３创 新 能 力 的提 升 是 学 生能 独 立 思 考 的 体 现 ． 学 生 独 立思 考 能 力 的 提 升 除 了 表 现 在 有 较 强 解 题 能力 以 外 ， 技 创 新 能 力 的水 平 也 较 高 。在 科 技 创 新 方 面 ， 仅 分 析 科 不 问 题 、 决 问 题 的 能 力 强 ， 且 时 常 会 有 一 些 创 新 的 观 点 解 而 创 新 是 一个 民 族 的 灵 魂 ，是 一 个 国家 兴 旺发 达 的永 不 枯 竭 的 动 力 。 师 应 积 极 开 展 创新 比赛 ， 师 应 多 引 导 学 生 自己 教 教 观 察 生 活 ，唤起 学 生 创 新 的 意 识 ，学 会 解 决 实 际生 活 中 的 问 题 。 养 学 生 从 问 题产 生开 始 就 要 发 挥 主 体 作 用 ， 培 努力 提高 自 身 独立 思 考 解 决 问题 的能 力 。 例 如 ， 个 案 的提 出 开 始 ． 着 从 接 查 资 料 ， 查 ， 论 ， 流 ， 后 总 结 ， 学 生 一 步 步 地 学 会 独 调 讨 交 最 使
带电粒子在匀强磁场中的运动教案
带电粒子在匀强磁场中的运动教案带电粒子在匀强磁场中的运动教案1带电粒子在磁场中的圆周运动历来都是高考考查的重要内容!该课程的内容包括两部分：一、带电粒子在匀强磁场中的运动。
二、带电粒子在匀强磁场中的运动的实际应用———质谱仪和回旋加速器。
具体的教学目标是：①知道带电粒子垂直匀强磁场的运动轨迹是个圆，知道其半径与粒子的速度和磁感应强度有关。
②能从理论上分析带电粒子垂直于匀强磁场运动是匀速圆周运动，能推导做圆周运动的半径和周期公式。
③了解质谱仪和回旋加速器的工作原理。
由于前两部分内容都是教学的重点。
并且本节内容和以前的力学知识紧密结合，综合性较强，构成教学的难点。
在本节课的落实上，我采用了具体如下的实施。
1. 针对学生基础比较薄弱的实际情况，以复习洛伦兹力的大小和方向判断作为引子，引入新课，提出：“带电粒子在匀强磁场中将做什么运动?”。
从易到难，为学生学习本节课打基础、做铺垫。
其中在复习公式上，采用了学生上黑板板书的措施落实复习回顾。
2.有了必备的知识和方法作为基础，让学生先从力和运动的分析方法入手，结合课本与实验视频，让学生知道带电粒子垂直于磁场方向的运动轨迹是个圆，并且是匀速圆周运动，然后我指明带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的条件，进而让学生在教师的指点下能用学过的力学方法逐步的推导其运动半径和周期。
其中推导做圆周运动的半径和周期公式时，我让两名推导过程比较规范的学生上黑板板书与讲解的措施。
这样，既能锻炼讲解的学生的逻辑思维的能力和语言的表达能力，也能把学生之间的思维拉近，便于理解，之后通过相关的达标训练予以练习巩固;达到分解难点、消化重点的目的。
带电粒子在匀强磁场中的运动教案2教学目标知识目标1、理解带电粒子在匀强电场中的运动规律——只受电场力，带电粒子做匀变速运动.重点掌握初速度与场强方向垂直的带电粒子在电场中的运动——类平抛运动.2、知道示波管的构造和原理.能力目标1、渗透物理学方法的教育，让学生学习运用理想化方法，突出主要因素，忽略次要因素的科学的研究方法.2、提高学生的分析推理能力.情感目标通过本节内容的学习，培养学生科学研究的意志品质.教学建议本节内容是电场一章中非常重要的知识点，里面涉及到电学与力学知识的综合运用，因此教师在讲解时，一是注意对力学知识的有效复习，以便于知识的迁移，另外，由于带电粒子在电场中的运动公式比较复杂，所以教学中需要注意使学生掌握解题的思维和方法，而不要一味的强调公式的记忆.在讲解时要渗透物理学方法的教育，让学生学习运用理想化方法、突出主要因素、忽略次要因素(忽略带电粒子的重力)的科学的研究方法.关于示波管的讲解，教材中介绍的非常详细，教师需要重点强调其工作原理，让学生理解加速和偏转问题——带电粒子在电场中加速偏转的实际应用.--示例第九节带电粒子在匀强电场中的运动1、带电粒子的加速教师讲解：这节课我们研究带电粒子在匀强电场中的运动，关于运动，在前面的学习中我们已经研究过了：物体在力的作用下，运动状态发生了改变，同样，对于电场中的带电粒子而言，受到电场力的作用，那么它的运动情况又是怎样的呢?带电粒子在电场中运动的过程中，电场力做的功大小为，带电粒子到达极板时动能，根据动能定理，，这个公式是利用能量关系得到的，不仅使用于匀强电场，而且适用于任何其它电场.分析课本113页的例题1.2、带电粒子的偏转根据能量的关系，我们可以得到带电粒子在任何电场中的运动的初末状态，下面，我们针对匀强电场具体研究一下带电粒子在电场中的运动情况.(教师出示图片)为了方便研究，我们选用匀强电场：平行两个带电极板之间的电场就是匀强电场.①若带电粒子在电场中所受合力为零时，即时，粒子将保持静止状态或匀速直线运动状态.带电粒子处于静止状态，，，所受重力竖直向下，场强方向竖直向下，带电体带负电，所以所受电场力竖直向上.②若且与初速度方向在同一直线上，带电粒子将做加速或减速直线运动.(变速直线运动)A、打入正电荷，将做匀加速直线运动.B、打入负电荷，由于重力极小，可以忽略，电荷只受到电场力作用，将做匀减速直线运动.③若，且与初速度方向有夹角，带电粒子将做曲线运动.，合外力竖直向下，带电粒子做匀变速曲线运动.(如下图所示) 注意：若不计重力，初速度，带电粒子将在电场中做类平抛运动.复习：物体在只受重力的作用下，以一定水平速度抛出，物体的实际运动为这两种运动的合运动.水平方向上不受力作用，做匀速直线运动，竖直方向上只受重力，做初速度为零的自由落体运动.水平方向：竖直方向：与此相似，当忽略带电粒子的重力时，且，带电粒子在电场中将做类平抛运动.与平抛运动区别的只是在沿着电场方向上，带电粒子做加速度为的匀变速直线运动.例题讲解：已知，平行两个电极板间距为d，板长为l，初速度，板间电压为U，带电粒子质量为m，带电量为+q.分析带电粒子的运动情况：①粒子在与电场方向垂直的方向上做匀速直线运动，;在沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动，，称为侧移.若粒子能穿过电场，而不打在极板上，侧移量为多少呢?②射出时的末速度与初速度的夹角称为偏向角.③反向延长线与延长线的交点在处.证明：.注意：以上结论均适用于带电粒子能从电场中穿出的情况.如果带电粒子没有从电场中穿出，此时不再等于板长l，应根据情况进行分析.得到了带电粒子在匀强电场中的基本运动情况，下面，我们看看其实际的应用示例.3、示波管的原理：学生首先自己研究，对照例题，自学完成，教师可以通过放映有关示波器的视频资料加深学生对本节内容的理解.4、教师总结：教师讲解：本节内容是关于带电粒子在匀强电场中的运动情况，是电学和力学知识的综合，带电粒子在电场中的运动，常见的有加速、减速、偏转、圆运动等等，规律跟力学是相同的，只是在分析物体受力时，注意分析电场力，同时注意：为了方便问题的研究，对于微观粒子的电荷，因为重力非常小，我们可以忽略不计.对于示波管，实际就是带电粒子在电场中的加速偏转问题的实际应用.5、布置课后作业带电粒子在匀强磁场中的运动教案3一、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，并会用它们解答有关问题. 知道质谱仪的工作原理。
带电粒子在磁场中的运动说课稿
《带电粒子在磁场中的运动》说课教案一、教材分析：（一）本节课在教材中所处的地位：本节课是高中物理的重点内容,也是历年高考常考的部分，在高科技及探索未知世界方面也有着极其广泛的应用。
的适用条件和左手定则，并能熟练地应用该公式和左（二）教学目标：1、理解公式F=qvB手定则分析有关洛伦兹力的问题2、理解带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的条件，掌握匀速率圆周运动的半径公式与周期公式，并能熟练应用它们分析与解答有关问题（三）教学重点、难点、关键：重点：带电粒子作匀速圆周运动的周期和半径难点：显示带电粒子的运动轨迹关键：确定带电粒子作匀速圆周运动的圆心位置、半径大小二、教学方法和教学手段：（一）本节课的教学方法是：“引导——探究——总结”以学生为主体，引导他们的思维，以典型例题的讲解，探究知识的本质，以教师为主导，总结其中的物理规律。
（二）本节课采用的教学手段充分利用多媒体课件的立体感、真实感，形象、生动的展现出微观粒子的运动轨迹。
三、学法指导通过匀速圆周运动的运动特点，从题目表面的已知条件，挖掘出隐含的知识要点。
结合多媒体课件，让学生对带电粒子在磁场中的运动形成完整的直观的印象，提高确定运动轨迹的能力，从而求出结论。
这样就把学习的主动权交给学生，让学生在猜想、质疑、讨论中探索知识的精髓。
四、教学程序：（一）导入讲授新课之前，复习带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的条件，然后告知学生这节课的研究范围“带电粒子在匀强磁场中,只受洛仑兹力时的运动”这一情景。
（二）复习要点 1、运动规律:带电粒子在磁场中运动的五种常见情形。
先介绍多媒体的使用方法，从第一种无边界磁场引入，重点讲矩形边界磁场中的粒子运动，通过几个不同的速度值来说明带电粒子的运动时间只与偏向角θ有关，即 t=(θ/2π)T。
而对圆形边界磁场只强调一点“径进径出，偏向角等于圆心角”的特点。
带电粒子在磁场中的运动大体包含五种常见情景（多媒体课件演示）①无边界磁场：粒子轨迹为完整的圆。
《带电粒子在匀强磁场中的运动》教案
《带电粒子在匀强磁场中的运动》教案一、教学目标1. 让学生了解带电粒子在匀强磁场中的运动规律。
2. 使学生掌握洛伦兹力的大小和方向计算方法。
3. 培养学生运用物理学知识解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 带电粒子在匀强磁场中的运动方程。
2. 洛伦兹力的大小和方向计算。
3. 带电粒子轨迹的判断。
三、教学重点与难点1. 教学重点：带电粒子在匀强磁场中的运动规律，洛伦兹力的大小和方向计算。
2. 教学难点：带电粒子轨迹的判断，洛伦兹力方向公式的应用。
四、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生探究带电粒子在匀强磁场中的运动规律。
2. 利用多媒体动画演示，帮助学生直观理解带电粒子在磁场中的运动。
3. 运用案例分析法，让学生通过解决实际问题，掌握洛伦兹力的大小和方向计算方法。
五、教学过程1. 导入：通过回顾电荷和磁场的基础知识，引导学生思考带电粒子在匀强磁场中如何运动。
2. 新课：讲解带电粒子在匀强磁场中的运动方程，引导学生掌握洛伦兹力的大小和方向计算方法。
3. 案例分析：分析实际例子，让学生运用所学知识解决带电粒子在匀强磁场中的运动问题。
4. 课堂讨论：让学生分组讨论带电粒子轨迹的判断方法，分享各自的观点。
5. 总结：对本节课的主要内容进行总结，强调洛伦兹力方向公式的应用。
6. 作业布置：布置一些有关带电粒子在匀强磁场中运动的练习题，巩固所学知识。
六、教学评价1. 评价目标：检查学生对带电粒子在匀强磁场中运动规律的理解程度。
2. 评价方法：通过课堂提问、作业批改和小组讨论，了解学生对洛伦兹力大小和方向计算的掌握情况。
3. 评价内容：带电粒子运动方程的应用，洛伦兹力方向判断，实际问题解决。
七、教学拓展1. 带电粒子在非匀强磁场中的运动。
2. 洛伦兹力在现代科技领域的应用，如粒子加速器、磁悬浮列车等。
3. 探讨带电粒子在磁场中运动的圆形轨迹与螺旋轨迹的区别。
八、教学资源1. 多媒体教学课件。
2. 动画演示带电粒子在匀强磁场中的运动。
高中物理选修3-1优秀教案带电粒子在匀强磁场中的运动
选修3-1第三章3.6带电粒子在匀强磁场中的运动课前预习学案一、预习目标1、知道洛伦兹力对粒子不做功。
2、知道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、写出带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径、周期公式。
4、了解回旋加速器的工作原理。
二、预习内容1．带电粒子在匀强磁场中的运动(1)带电粒子的运动方向与磁场方向平行：做 运动。
(2)带电粒子的运动方向与磁场方向垂直：粒子做 运动且运动的轨迹平面与磁场方向 。
轨道半径公式： 周期公式： 。
(3)带电粒子的运动方向与磁场方向成θ角：粒子在垂直于磁场方向作 运动，在平行磁场方向作 运动。
叠加后粒子作等距螺旋线运动。
2．质谱仪是一种十分精密的仪器，是测量带电粒子的 和分析 的重要工具。
3．回旋加速器：(1)使带电粒子加速的方法有：经过多次 直线加速；利用电场 和磁场的 作用，回旋 速。
(2) 回旋加速器是利用电场对电荷的加速作用和磁场对运动电荷的偏转作用，在 的范围内来获得 的装置。
(3)为了保证每次带电粒子经过狭缝时均被加速，使之能量不断提高，要在狭缝处加一个电压，产生交变电场的频率跟粒子运动的频率 。
⑷带电粒子获得的最大能量与D 形盒 有关。
三、提出疑惑课内探究学案一、学习目标1、理解洛伦兹力对粒子不做功。
2、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。
3、了解回旋加速器的工作原理。
二、学习过程例1 三种粒子H 11、H 21、He 42，它们以下列情况垂直进入同一匀强磁场，求它们的轨道半径之比。
①具有相同速度；③具有相同动能。
例2 如图所示，一质量为m ，电荷量为q 的粒子从容器A 下方小孔S 1飘入电势差为U的加速电场。
然后让粒子垂直进入磁感应强度为B 的磁场中做匀速圆周运动，最后打到照相底片D 上，如图3所示。
求①粒子进入磁场时的速率；②粒子在磁场中运动的轨道半径。
《带电粒子在磁场中的运动》教案示例
《带电粒子在磁场中的运动》教案示例设计思想本节课是一节新常规课，组织方式为课堂教学。
在设计本课时，遵循了新课程理念中“学生为主体、教师为主导”的原则，体现了传统媒体、现代媒体与课堂教学恰当整合的思想。
一．学生主体、教师主导的实现主要通过恰当地创设教学情景来体现学生的主体地位。
本节课共创设了以下几个情景：1．在观察电子射线管中电子在磁场中的圆周运动的基础上，提出：从理论上如何分析、论证带电粒子垂直射入匀强磁场中时，为什么是匀速圆周运动？引导学生分析、推理、论证。
2．在得出带电粒子做匀速圆周的结论后，提出：粒子在多大的圆周上运动？运动一周的时间是多少？引导学生运用牛顿第二定律，结合圆周运动的知识，推导带电粒子运动的轨道半径和运动周期。
3．最后，提出：带电粒子在磁场中运动规律在实际中有什么应用？引导学生运用所学知识，分析质谱仪、回旋加速器的原理。
在整个课堂教学过程中，通过教师的引导，学生观察实验；思考回答问题；分析、推理、论证；完成实验原理设计，在这一系列的活动中，学生始终处于主体地位，是活动的主体。
应用所学知识解决实际问题的过程，充分调动了学生的主体参与，而教师则始终主导着课堂的进行，体现教师的主导作用。
二．现代媒体与课堂教学的整合在现代课堂教学中，现代媒体已经成为一个重要的支持教学的工具，媒体与课堂教学的整合一般有以下几种方式：1．模拟演示／多媒体展示2．情境化学习3．微型世界4．虚拟实验具体采用哪种整合方式应视教学目标而定。
在本课的教学中，目标是让学生建立带电粒子垂直进入匀强磁场时的运动图景，掌握带电粒子的运动规律及其应用。
图景的建立是难点，为了突破这个难点，我设计了一个模拟带电粒子在磁场中运动的软件，在学生观察了电子射线管中电子的圆周运动后，再让学生观察模拟运动，帮助学生建立动态图景，突破了思维障碍。
为了展示质谱仪和螺旋加速器的原理，我制作了相应的课件，动态演示它们的工作原理，帮助学生建立直观的图景，降低了教学难度。
带电粒子在磁场中的运动教学案例
第六节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v与B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r、T及其应用。
4、知道质谱仪与回旋加速器的基本构造、工作原理及用途。
（二）过程与方法通过综合运用力学知识、电磁学知识解决带电粒子在复合场（电场、磁场）中的问题.培养学生的分析推理能力以及应用物理知识解决实际问题的能力（三）情感态度与价值观通过对本节的学习，充分了解科技的威力，体会科技的创新历程。
二、重点与难点：重点：带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径和周期公式，并能用来分析有关问题.难点：1.粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动.2.综合运用力学知识、电磁学知识解决带电粒子在复合场中的问题.三、教具：洛伦兹力演示仪、感应线圈、电源、多媒体等四、教学过程：（一）复习引入洛伦兹力：洛伦兹力大小的计算：（二）新课讲解演示：洛伦兹力演示仪的工作原理，当v⊥B时粒子的运动情况。
演示实验：实验现象：结论：v⊥B；v∥B，两种情况①要明确所研究的物理现象的条件----在匀强磁场中垂直于磁场方向运动的带电粒子。
②分析带电粒子的受力情况，确定粒子只可能做平面运动。
③据洛伦兹力的特点，确定带电粒子的运动轨迹1．带电粒子在匀强磁场中的运动（1）、运动轨迹：注意：带电粒子做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供。
推导：轨道半径r和周期T与粒子所带电量q、质量m、粒子的速度v、磁感应强度B 有的关系。
（2）、轨道半径和周期①轨道半径r =mv/qB ②周期T =2πm/ qB例题分析：如图所示，一质量为m，电荷量为q的粒子从容器A下方小孔S1飘入电势差为U的加速电场，然后让粒子垂直进入磁感应强度为B的磁场中，最后打到底片D上.(1)粒子进入磁场时的速率。
(2)求粒子在磁场中运动的轨道半径。
2、质谱仪如图所示，半径为r的圆形空间内，存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子（不计重力），从A点以速度v0垂直磁场方向射入磁场中，并从B点射出，已知∠AOB=120°，求该带电粒子在磁场中运动的时间。
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第六节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v与B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r、T及其应用。
4、知道质谱仪与回旋加速器的基本构造、工作原理及用途。
（二）过程与方法
通过综合运用力学知识、电磁学知识解决带电粒子在复合场（电场、磁场）中的问题.
培养学生的分析推理能力以及应用物理知识解决实际问题的能力
（三）情感态度与价值观
通过对本节的学习，充分了解科技的威力，体会科技的创新历程。
二、重点与难点：
重点：带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径和周期公式，并能用来分析有关问题.
难点：1.粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动.
2.综合运用力学知识、电磁学知识解决带电粒子在复合场中的问题.
三、教具：洛伦兹力演示仪、感应线圈、电源、多媒体等
四、教学过程：
（一）复习引入
洛伦兹力：洛伦兹力大小的计算：
（二）新课讲解
演示：洛伦兹力演示仪的工作原理，当v⊥B时粒子的运动情况。
演示实验：实验现象：
结论：v⊥B；v∥B，两种情况
①要明确所研究的物理现象的条件----在匀强磁场中垂直于磁场方向运动的带电粒子。
②分析带电粒子的受力情况，确定粒子只可能做平面运动。
③据洛伦兹力的特点，确定带电粒子的运动轨迹
1．带电粒子在匀强磁场中的运动
（1）、运动轨迹：
注意：带电粒子做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供。
推导：轨道半径r和周期T与粒子所带电量q、质量m、粒子的速度v、磁感应强度B 有的关系。
（2）、轨道半径和周期
①轨道半径r =mv/qB ②周期T =2πm/ qB
例题分析：如图所示，一质量为m，电荷量为q的粒子从容
器A下方小孔S1飘入电势差为U的加速电场，然后让粒子垂直进
入磁感应强度为B的磁场中，最后打到底片D上.
(1)粒子进入磁场时的速率。
(2)求粒子在磁场中运动的轨道半径。
2、质谱仪
如图所示，半径为r的圆形空间内，存在着垂直于纸面向里的匀
强磁场，一个带电粒子（不计重力），从A点以速度v0垂直磁场方向射
入磁场中，并从B点射出，已知∠AOB=120°，求该带电粒子在磁场中
运动的时间。
①质谱仪的结构：②质谱仪的工作原理：
③同位素：④质谱仪设计者：汤姆生的学生阿斯顿
⑤质谱仪的主要用途：测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具
例题分析：如右图，质谱仪主要是用来研究同位素（即原子序数相同而相对原子质量不同的元素）的仪器。
正离子源产生带电量为q的正离子，经S1、S2两金属板间的电压U加速后，进入离子速度选择器之中。
P1、P2之间有场强为E的匀强电场和与之正交的磁感应强度为B1的匀强磁场。
通过速度选择器的离子经S3细孔射入磁感应强度为B2的匀强磁场
沿一半圆轨迹运动，射到照相底片M上，使底片感光。
若该离
子质量为m，底片感光处距细孔S3的距离为x，试证明
m=qB1B2x/(2E)
3、回旋加速器
（1）直线加速器
①加速原理：②直线加速器的多级加速：
③直线加速器的缺点：占有的空间范围大，在有限的空间内受到一定的限制。
（2）回旋加速器
①发明者：美国物理学家劳伦斯于1932年发明。
②结构：核心部件为两个D形盒（加匀强磁场）和其间
的夹缝（加交变电场）
③加速原理：
磁场的作用：电场的作用：
交变电压的作用：带电粒子经加速后的最终能量：
（三）例题分析
例1：1989年初，我国投入运行的高能粒子回旋加速器可
以把电子的能量加速到2.8GeV;若改用直线加速器加速，设每级的加速电压为U =2.0×105V，则需要几级加速？
例2、一回旋加速器的D形盒，直径为D，磁感应强度为B，被加速的带电粒子带电量为q，质量为m，加速电压为U0，试写出最大速度v m,，最大动能E km及周期T的表达式。
（说明粒子的最后动能与加速电场的大小或加速电压的高低无关）
例3、用一台回旋加速器分别加速电荷量为q，质量为m的质子与m电荷量为2q，质
量为4m的α粒子，的质子与α粒子获得的能量之比为；所需交变电压的频率之比为；获得上述能量所需时间之比为。
（四）对本节要点做简要小结（略）
例题分析
1、如图10-6所示，螺线管两端加上交流电压，沿着螺线
管轴线方向有一电子射入，则该电子在螺线管内将做
A．加速直线运动B．匀速直线运动
C．匀速圆周运动D．简谐运动
2、如图10-24所示，空中有水平向右的匀强电场和垂直于纸面向外的匀强磁场，质量为m，带电量为+q的滑块沿水平向右做匀速直线运动，滑块和水平面间的动摩擦因数为μ，滑块与墙碰撞后速度为原来的一半。
滑块返回时，去掉了电场，恰好也做匀速直线运动，求原来
电场强度的大小。