高中物理《带电粒子在匀强磁场中的运动(4)》优质课教案、教学设计
高三物理下册《带电粒子在磁场中的运动》教案、教学设计
（四）课堂练习
1.设计习题：针对本节课的教学重难点，设计不同难度的习题，让学生进行课堂练习。
2.解题指导：引导学生运用所学知识解决实际问题，提醒学生注意解题方法和技巧。
3.评价反馈：及时批改学生作业，针对学生存在的问题进行个别辅导，提高学生的解题能力。
5.作业批改要及时，针对学生的错误进行个别辅导，帮助学生查漏补缺，提高学习效果。
4.引导学生关注我国在相关领域的发展动态，培养学生的爱国情怀和民族自豪感。
二、学情分析
针对高三物理下册《带电粒子在磁场中的运动》这一章节，考虑到学生已经掌握了电磁学基础知识，如库仑定律、电场力等，具备了一定的物理思维和数学计算能力。但在学习带电粒子在磁场中的运动时，学生可能会遇到以下困难：对洛伦兹力概念的理解不够深入，难以将理论应用于实际问题；在处理复杂磁场问题时，缺乏有效的分析方法；对于物理现象背后的科学本质认识不足。因此，在教学过程中，应关注以下几点：
作业布置要求：
1.作业量适中，避免过量作业导致学生负担过重，影响学习效果。
2.作业难度分层，针对不同层次的学生，设计不同难度的题目，使每个学生都能在作业中找到适合自己的挑战。
3.强调作业的完成质量，要求学生认真书写、规范作图，养成良好的学习习惯。
4.鼓励学生相互讨论、合作完成作业，培养学生的团队协作能力和交流沟通能力。
三、教学重难点和教学设想
（一）教学重难点
1.重点：带电粒子在磁场中运动的规律、洛伦兹力的计算和应用。
2.难点：理解洛伦兹力方向与带电粒子运动轨迹之间的关系；解决复杂磁场中带电粒子的运动问题。
（二）教学设想
1.教学方法：
-采用问题驱动的教学方法，引导学生通过观察、实验、分析等过程，主动探究带电粒子在磁场中运动的规律。
《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、设计思路科学探究倡导学习的建构，建构主义理论认为：学习不是消极被动的过程，而是一个主动的积极建构的过程，这种建构过程是在学习主体与环境相互作用中产生和完成的，教师的作用不是“填压”而是“点燃”，教师的责任在于创设好学习环境和问题情境，让学生融入学习中，通过自己的分析、思考和交流，从而建构出相关的知识和规律，在高三第一轮复习中，学生已经存储了模糊的基本知识和基本技能，但没有形成系统，这时教师能够把知识以问题的形式，问题以情境的形式表现出来，即所谓的知识问题化，问题情境化，把学生置于问题境况中，让他们去经历智力的探险，在合作探究的过程中最终掌握知识，形成自主学习水平.本节课的教学中，能够采用“基于问题”的研究性学习模式，将活动单自制成PPT文件格式表现，能够利用flash动态互动，展示粒子运动径迹，丰富教学，带来感受.该模式主要以几个情境为依托，通过小组活动让学生自主学习和小组合作来掌握知识和形成水平.活动单内容主要有以下特点：1．问题引入，完成基本知识与技能训练.2．小组合作提炼思想方法，变式拓展提升水平.3．相关模型触类旁通，思想方法巩固提升.二、教材分析“带电粒子在匀强磁场中的运动”是物理学科中最突出的综合问题，它将力学、电磁学重点知识融为一体，通过对物理情景的设置，综合考查学生对物理模型的建构水平;考查学生分析推理物理问题的思维方法和水平;考查学生使用数学知识处理物理问题的水平等，是高考命题的热点，是最能体现区分度的地方.三、学情分析高中学生的认知水平的发展已接近于成熟水准，求知欲与好奇心强烈，能逐步使用抽象的适于演绎的或归纳的推理方式解决问题，乐于参加各种自主的研究性学习活动，对学习有较强的责任感.在高三一轮复习中，学生已经储备了前期的基本知识与技能，但没有形成系统的规律和方法，对于问题的解决仍受数理基础、元认知水平、问题的熟悉水准、问题的情境特征等方面的影响，坡度很大.四、教学目标知识与技能1．进一步熟悉洛伦兹力方向的判断、洛伦兹力大小的计算.2．知道常见的有界磁场，即直线边界磁场、平行边界磁场和圆形边界磁场.3．掌握“找圆心”、“定半径”和“画轨迹”的基本思路与方法.过程与方法1．经历画出粒子运动轨迹的过程，培养学生建构模型的水平.2．通过设问、讨论与交流，培养学生大胆质疑的科学态度，提升学生对比分析和交流合作的水平.3．通过自主学习过程，提升学生的审题水平，强化“规范答题”训练.情感、态度与价值观1．通过基本知识的变迁与拓展，让学生体验与分享学习经历中的乐趣.2．通过交流与合作，培养学生将自己的见解与他人分享的团队精神.五、教学重点与难点教学重点：带电粒子在有界磁场中的运动规律教学难点；画粒子在有界磁场中的运动轨迹，几何关系的确定.六、教学策略制定方法策略：自主探究法、讨论法、小组协作交流法媒体策略：学生成果实物投影展示、PPT 、flash 动画等七、活动方案1．活动1展示情境引入：如图1所示，已知粒子入射方向与出射方向；如图2所示，已知粒子入射方向及入射点与出射点的位置，请分别画出粒子的运动轨迹，确定粒子做圆周运动的圆心和半径.设计意图：创设图1与图2物理情境，要求学生掌握“定圆心”的两种基本方法.通过学生画出粒子在磁场中的运动轨迹过程，让学生体会如何找圆心及如何作图，最后教师引导学生归纳总结.问题情境1：如图3所示为一直线边界．．．．磁场区域，粒子进入磁场时速度方向与边界MN 的夹角θ为30°，已知磁感应强度B ，粒子质量为m ，电荷量为+q ，速度大小为υ，不计重力，则：（1）它从磁场中射出时距O 点多远？（2）它从射入到射出需多长时间？（3）在磁场中运动时距MN 边界最大距离为多少？设计意图：通过学生自主学习，小组内学生相互讨论交流，突出个性互评，实施形成性、过程性评价，调动每一位学生的参与热情，使绝绝大部分学生能够完成学习目标.小组间用实物投影方式展示学习成果，使学生进一步理解“定圆心，画轨迹”的重要性，了解带电粒子在有界直线边界磁场中运动的特点，知道粒子进出磁场有对称性.拓展1 若是负电荷呢？所求结果与正电荷的结果有何关联？拓展2 若υ方向不变，大小变化，问粒子到达MN 边界的时间为多少？ 拓展3 粒子进入磁场速度与边界MN 的夹角θ在180°范围内取任一值，已知磁感应强度为B，质量为m ，电荷量为q ，速度为υ，不计重力，请思考：当θ为多少时，粒子离开磁场时离O 点最远？最远距离是多少？当θ为多少时，粒了在磁场运动时离MN 距离最远，最远距离是多少？图5设计意图：三个拓展，难度逐级递增，学生通过探究、合作、亲自经历，有利于学生前期概念的发展与转变，有助于学生获得对知识的深层理解，激励学生展示成功，协助学生建立自信与自尊，发挥评价促动学生全面发展的功能，让学生真正成为学习的主人.三个拓展，使学生知道“定圆心，画轨迹”是解决问题的基本思想，知道熟练地使用数学知识解决物理问题是关键.2．活动2展示问题情境2：如图4所示为一平行边界．．．．磁场区域，粒子进入磁场时速度方向与边界贴近且平行，已知磁感应强度B ，磁场区域宽为d ，长为l ，粒子质量为m ，电量为+q ，不计重力，试计算：粒子能再次射出磁场所满足的速度大小的范围.设计意图：该环节，学生一般不能单独完整地画出粒子的轨迹，借助小组讨论合作，能够使绝大部分学生了解通过轨迹半径的缩放，粒子轨迹经历动态变化后一般存有临界轨迹与多解问题，从而使学生感受到合作学习的愉快.flash 动画模拟粒子轨迹的动态变化，为学生提供了丰富的信息，可增强学生学习的直观性，让学生充分感受到交互性学习和探究性学习的融合美.3．活动3展示问题情意3：在圆心为O ，半径为R 的圆形区域．．．．内有匀强磁场，磁感应强度为B ，方向垂直纸面向里，一个带电粒子从A 点以速度υ正对圆心O 射来，不计重力，带电粒子穿过磁场区域后速度方向发生偏转，偏转的角度为60°，如图5所示，请思考：1．确定该带电粒子的电性；2．求粒子的比荷m q ； 3．求该带电粒子在磁场区域中运动的时间t.设计意图 绝绝大部分学生通过自主学习能够顺利完成，个别学生在其他同学或教师的提醒下也能够完成，这道题的意图是告诉学生这样一个结论：在圆形磁场区域内，沿径向射入粒子，必从径向射出.拓展1 现将带电粒子的速度变为υ/3，其它条件不变，仍从A 点射入磁场，则粒子在磁场中的运动时间为多少？拓展2 将圆形区域变成一个绝缘圆筒，已知带电粒子从A 点沿直径方向射入后，与筒内壁碰撞两次后，又从A 孔飞出（不计碰撞能量损失及碰撞时间），则带电粒子在筒中的运动时间为（ ）A ．Bq m πB ．Bq m π32C ．υπR2 D ．υπR3拓展3 若粒子与筒碰撞3次后再从A 孔飞出呢？设计意图 拓展1考查的是几何关系与半径公式、周期公式的联系与应用；× × × × × × × ×υ图4l d拓展2考查的是时间的两种表述方式；拓展3是拓展2基础上的引申.通过这几个拓展，学生会发现解决这类问题的关键是作好图．分析粒子的运动过程，找圆心、画轨迹、求半径是解决这类问题的核心.拓展难度层层递进，很好地考查了学生的逻辑思维水平、作图水平和归纳水平.这几个拓展旨在体现教学活动的层次性和灵活性.4．活动4展示例题：如图6所示，有一圆形磁场区域，其圆半径为R，I、II区域存有匀强磁场，磁感应强度大小相等，AB为磁场的边界，一带负电、电荷量为q、质量为m的粒子从A点以速度υ进入磁场，速度与AB的夹角为45°，粒子重力忽略不计.求：（1）要使粒子能够达到B点，磁感应强度B为多少？（2）粒子从A到B的时间为多少？设计意图：该题综合性较强，题中磁感应强度B具有多解性，该题旨在考查学生对本节课的掌握水准.教学中采用先让学图6生自主学习，然后让学生展开讨论交流，展示个别学生的成果.同时将该题作为课后作业，留给学生课外去品味、去思考.八、课堂小结1．三种常见的有界磁场：①直线边界②平行边界③圆形边界2．带电粒子在匀强磁场中运动的解题方法归纳：①画轨迹→②找联系→③用规律.九、课后反思这节课主要以问题情境为主线，以“定圆心，画轨迹”为核心展开的.问题情境1是“发散式”的问题情境，主要是从不同方面、不同角度设置疑问，引导学生积极思考和主动探究，实现对知识的深刻理解，从而发展学生的思维水平.问题情境2与问题情意3主要是把难度大，较为复杂的问题分解成一个个相互联系的问题.本节课的教学设计突破传统的高三物理教学方式，通过自主学习和合作探究等学习方式，真正体现了学生的主体地位，教师在整个教学过程中始终起着引导和协助作用，真正实现将课堂还给学生的教学模式，提升了学生学习兴趣，展示了学生的智慧，提升了课堂效率.从这节课的情况来看，学生的学习效果较为理想.不足之处在于：课堂容量设计太大，课堂节奏过快，问题难易坡度有待商榷.参考文献[1] 物理课程标准（实验）解读.[2] 中学物理教学参考，2012（11）：6-8。
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教案：带电粒子在匀强磁场中的运动教学目标：1.理解带电粒子在匀强磁场中的受力情况；2.掌握带电粒子在匀强磁场中的运动规律；3.通过实验观察和计算验证带电粒子在匀强磁场中运动规律。
教学内容：1.匀强磁场对带电粒子的受力情况；2.带电粒子在匀强磁场中的运动规律；3.实验观察和计算验证带电粒子在匀强磁场中运动规律。
教学步骤：步骤一：导入新知识1.引导学生回顾带电粒子在电场中的受力情况和运动规律。
2.提问：带电粒子在磁场中会受到什么力的作用？步骤二：讲解磁场对带电粒子的受力情况1.讲解磁场对带电粒子的受力情况，包括洛伦兹力的概念和公式。
2.引导学生思考：磁场对带电粒子的受力方向有什么规律？步骤三：讲解带电粒子在匀强磁场中的运动规律1.介绍带电粒子在匀强磁场中的运动规律，包括圆周运动和螺旋线运动。
2.解释圆周运动的原因和条件，引导学生推导出圆周运动的半径和周期与粒子的质量和电量以及磁场的强度有关的公式。
3.解释螺旋线运动的原因和条件，引导学生推导出螺旋线运动的公式。
步骤四：进行实验观察和计算验证1.准备实验装置：匀强磁场发生器、带电粒子源、探测仪器等。
2.让学生通过实验观察和记录带电粒子在匀强磁场中的运动情况。
3.引导学生利用实验数据计算带电粒子的电量和质量。
步骤五：总结归纳1.让学生总结匀强磁场中带电粒子的受力情况和运动规律。
2.提问：匀强磁场中的带电粒子运动方向与磁场方向有什么关系？教学重点：1.听懂和理解磁场对带电粒子的受力情况；2.掌握带电粒子在匀强磁场中的运动规律；3.进行实验观察和计算验证带电粒子在匀强磁场中运动规律。
教学拓展：1.通过实验让学生观察带电粒子在匀强磁场中的运动情况，并计算出带电粒子的电量和质量；2.引导学生讨论带电粒子在其他磁场中的受力情况和运动规律；3.提供额外的实验题目，让学生练习带电粒子在匀强磁场中的运动相关问题。
教学反思：本节课通过讲解和实验相结合的方式，旨在让学生理解和掌握带电粒子在匀强磁场中的受力情况和运动规律。
《带电粒子在匀强磁场中的运动》 说课稿
《带电粒子在匀强磁场中的运动》说课稿尊敬的各位评委、老师：大家好！今天我说课的题目是《带电粒子在匀强磁场中的运动》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程、板书设计这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析本节课是高中物理选修 3-1 第三章《磁场》中的重要内容。
在此之前，学生已经学习了电场的相关知识，对带电粒子在电场中的运动有了一定的了解，为本节课的学习奠定了基础。
同时，本节课的知识也是后续学习电磁感应、质谱仪、回旋加速器等内容的重要铺垫。
教材从实验入手，通过观察带电粒子在匀强磁场中的运动轨迹，引导学生分析带电粒子的受力情况和运动规律，培养学生的观察能力、分析能力和逻辑思维能力。
二、学情分析学生在之前的学习中已经掌握了牛顿运动定律、圆周运动的相关知识，具备了一定的分析问题和解决问题的能力。
但是，对于带电粒子在磁场中的运动，学生缺乏直观的认识，需要通过实验和理论分析来帮助他们理解。
三、教学目标1、知识与技能目标（1）理解带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的条件和规律。
（2）掌握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，并能进行简单的计算。
（3）了解质谱仪和回旋加速器的工作原理。
2、过程与方法目标（1）通过实验观察和理论分析，培养学生的观察能力、分析能力和逻辑思维能力。
（2）通过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公式，培养学生的数学应用能力和推理能力。
3、情感态度与价值观目标（1）通过对质谱仪和回旋加速器的了解，激发学生对科学技术的兴趣和探索精神。
（2）培养学生严谨的科学态度和实事求是的精神。
四、教学重难点1、教学重点（1）带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的条件和规律。
（2）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。
（1）带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的受力分析和运动轨迹的确定。
（2）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的推导。
高中物理_优质课带电粒子在匀强磁场中的运动教学设计学情分析教材分析课后反思
带电粒子在匀强磁场中的运动--教学设计【教法学法】以指导学生观察探究为主，讲授法为辅【教学准备】：洛伦兹力演示仪、感应线圈、电源、多媒体等【教学过程】课堂练习学生做练习找同学到黑板讲解学生更好地巩固半径、周期公式“气泡室”照片问题1：不同带电粒子的径迹半径为什么不一样？问题2：同一条径迹上为什么曲率半径会越来越小呢？观察图片并思考问题分析1：造成径迹半径不一样的原因是粒子的质量、速度、所带电荷量的多少不一样；分析2：带电粒子在运动过程中能量降低，速度减小，所以曲率半径就减小，径迹就成螺旋形。
运用刚刚从演示实验中得到的有关知识解决实际问题，培养学生运用所学知识解决实际问题的能力质谱仪能否设计一个仪器，将比荷不同、初速度几乎为0的带电粒子分开？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.(1)求粒子进入磁场时的速率。
(2)求粒子在磁场中的轨道半径。
质谱仪：利用磁场对带电粒子的偏转，由带电粒子的电荷量，轨道半径确定其质量的仪器，叫做质谱仪．质谱仪最初由汤姆生的学生阿斯顿设计，他用质谱仪发现了氖20和氖22，思考与讨论：可以将这些带电粒子经过电场加速后射入磁场，根据带电粒子在匀强磁场中运动的半径不一样，从而可以将带电粒子分开。
分析与论证：粒子在S1区做初速度为零的匀加速直线运动.由动能定理知，粒子在电场中得到的动能等于电场对它所做的功，即qumv221由此可得v=mqu/2.粒子做匀速圆周运动所需的向心力是由粒子所受的洛伦兹力提供，即qvB=mrv2所以粒子的轨道半径为R=mv/qB=2/2qBmu从中可以看出，比荷不同的带电粒子进入磁场后将沿不同的半径做圆周运动，因而，打到照相底片不同的地方。
这样带电粒子就被分开了。
对教科书中的例题是这样处理的：先提出问题，然后由学生进行设计、引出教科书中的例题，有学生自己处理，从而得出质谱仪的工作原理，并论证了实验的可行性。
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。
三、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。
四、实验器材及教学媒体的选择与使用洛伦兹力演示仪、多媒体投影系统。
五、教学方法提问、讨论、讲解、观察、练习反馈。
六、教学过程1．引入新课上节课推导出带电粒子在匀强磁场中受力，即洛伦兹力F=qvB，那么：垂直射入匀强磁场中的带电粒子，在洛伦兹力F=qvB的作用下，将会偏离原来的运动方向。
高中二年级下学期物理《带电粒子在匀强磁场中的运动》教案
《带电粒子在有界匀强磁场中的运动》教学设计一、知识回顾那我们首先就来回顾一下，处理带电粒子在有界匀强磁场中运动这一类问题的基本方法是什么？（找学生回答：1.由洛伦兹力方向确定偏转方向；2.找圆心；3.求半径；4.求时间）总结：由洛伦兹力方向确定偏转方向，我们需要用到左手定则。
问：那圆心如何确定呢？（找学生回答）①如果已知入射点、出射点以及入射、出射速度方向，我们就可以作速度垂线找交点。
②已知入射点和入射速度方向，以及出射点，那我们可以作速度垂线以及弦长的中垂线找交点。
问：接下来半径如何求解？（学生回答）问：如果还要求时间呢？（学生回答）二、例题体验那我们在实际解题过程中，如何来实施这些步骤呢？例题问：现在我们找一位同学来分享一下他的解题过程，需要注意表达清楚：第一如何审题找关键点？第二如何确定的圆心以及求半径？（找学生分析）问：那这些打到收集器上的粒子轨迹有何特点呢？我们可以从哪些方面来分析？（找学生分析）总结：1、所有粒子轨迹均和入射速度方向相切。
2、所有粒子轨迹圆心共线。
3、所有粒子打到收集板上时，速度平行且竖直向下。
4、所有粒子运动轨迹的圆心角相等，那么时间也相同。
（与速度大小无关）问：那需要什么样的条件才能使这些粒子的运动具有这些特点？（找学生分析）总结：首先在直线边界上，从同一点入射。
所有粒子入射速度方向相同，大小不同，打到边界上时，出射速度平行，且圆形角相同，运动时间相同。
变式1问：现在有没有同学来分享一下变式1的解题思路。
现在呢，我们要增加一点，分析一下变式1和例题的相同点和不同点。
（找学生分析）总结：变式1和例题由于条件相同，所以画出来的轨迹以及规律是一样的，只不过是问了不同的问题。
变式2问：最后一个机会，有没有同学主动来分析一下变式2。
同样的需要分析变式2和变式1异同。
（找学生分析）归纳总结通过刚才三位同学精彩的分享，我们可以发现，三个例题中的核心物理模型是同样的，这些不同的情景描述只是包裹在模型上的外壳。
《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。
《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。
实验现象：在暗室中能够清楚地看到，在没有磁场作用时，电子的径迹是直线；在管外加上匀强磁场（这个磁场是由两个平行的通电环形线圈产生的），电子的径迹变弯曲成圆形。
磁场越强，径迹的半径越小；电子的出射速度越大，径迹的半径越大。
引导学生分析：当带电粒子的初速度方向与磁场方向垂直时，电子受到垂直于速度方向的洛伦兹力的作用，洛伦兹力只能改变速度的方向，不能改变速度的大小。
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设计(一)整体设计教学分析本节教材的内容属于洛伦兹力知识的应用，教科书采用了先实验探究，再理论分析与推导的顺序。
这样的过程比较符合一般的认知规律，会降低学习的难度。
但是，如果学生整体水平较高，就可以采用先理论分析，再实验验证的顺序，给学生提供较高强度的思维训练。
这样使学生既有思维能力训练，又有感性认识体验，在理论与实践的结合中体会到成功的喜悦，同时也进一步体会理论联系实践的研究方法。
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。
高中物理竞赛《带电粒子在匀强磁场中的运动》教学案
情感目标：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。
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
教学方法：
实验观 察法、讲述法、分析推理法
所需设备：
2、培养学生知识迁移能力
3、训练学生解决实际问题的意识。
6、要想让粒子获得较大的动能，回旋加速器能否做到？如何解决这个问题？
教学构想及目标:
知识目标：
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。
问题设计
问题: 1、观察带电粒子在磁场中能够做哪些运动？
2、为什么会出现这些运动轨迹？轨迹与哪些因素有关？
3、带电粒子在磁场中能否改变动能？要想改变粒子动能可以采取哪些措施？
4、回旋加速器是怎样给粒子加速的？磁场不加速，为什么还要给出磁场区域，有什么作用？
5、回旋加速器的工作原理是什么?有什么优点？
洛伦兹力演示仪、多媒体辅助教学设备
教师活动
学生活动
设计意图
演示带电粒子在匀强磁场中运动的各种轨迹
2、展示回旋加速器图片，分析回旋加速器工作原理
1、学生观察现象
2、学生推导带电粒子做匀速圆周运动时的相关规律
3、学生根据材料自主学习并总计回旋加速器的工作特点、优点及不足
1、培养学生的观察能力，激发学生思考。提高学生课堂关注度
《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运动》教学设计各位读友大家好，此文档由网络收集而来，欢迎您下载，谢谢《带电粒子在匀强磁场中的运动》教学设计【教学目标】1、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.了解力的分解要按力的实际作用效果，会用平行四边形定则进行作图并计算。
（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。
2、过程与方法（1）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（2）通过质谱仪的探究，掌握理论联系实际的科学方法。
（3）通过练习法培养学生应用数学知识解决物理问题的能力。
（4）通过本节学习，感受实验是建立物理概念、探究物理规律的重要方法。
3、情感态度与价值观（1）通过对本节的学习，充分了解科技的巨大威力，体会科技的创新历程。
（2）通过质谱仪实际应用的分析与讨论，养成理论联系实际的自觉性。
【教学重点与难点】1、教学重点: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.2、教学难点：（1）粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动。
（2）分析圆周运动时如何利用几何知识求半径的过程。
【教学用具】洛伦兹力演示仪，多媒体。
【教学过程】一、引入新课［问题1］什么是洛伦兹力？［磁场对运动电荷的作用力］［问题2］带电粒子在磁场中是否一定受洛伦兹力？［不一定，洛伦兹力的计算公式为F=qvBsinθ，θ为电荷运动方向与磁场方向的夹角，当θ=90°时，F=qvB;当θ=0°时，F=0.］［问题3］对于一个力我们关注的不仅仅是力的大小，还有力的方向？因为他是矢量。
关于洛伦兹力的方向如何判断？［左手定则］［问题4］下面我们来看这个实际情况，利用左手定则来判断一下这个正电荷所受洛伦兹力的方向。
高中物理《带电粒子在匀强磁场中的运动》优质课教案、教学设计
教学
理论分析带电粒子沿着与磁场方向垂直的方向进入匀强磁场必将
重点
做匀速圆周运动，并推导圆周运动的半径和周期公式
教学
难点
质谱仪的原理
教学
方法
讲授法，讨论法，练习法，实验法。
教学程序设计
教
学一：引入新课
前面我们学习了磁场对运动电荷的作用，同学们对洛伦兹力过是如何理解的？
3.6带电粒子在匀强磁场中的运动
教学设计
教学步骤
。
能力目标
在培养学生能力方面，通过引导学生由洛仑兹力
对运动电荷的作用力的分析，逐步得出带电粒子
在磁场中的运动规律，以及通过让学生推导半径
公式、周期公式等教学过程，培养学生的迁移能
力，体会如何用已学知识来探讨研Fra bibliotek新问题。标
情感目标
通过学习质谱仪的工作原理，让学生认识先进科
程当运动电荷的速度方向与磁场方向垂直时，带电粒子将怎样运动？
及这就是我们本节课要学习探究的主要内容。
展示本节课教学目标
方
二：进行新课
法1.学生猜想，然后老师动画演示。
教
学2.
过程及方法
学生思考总结，起来回
答
每道题都由学生独思考
，然后学生分析
课堂小
结
由学生总结本节课我学到了什么？
课后
作业
课后评测
板书设
计
带电粒子在磁场中的运动半径公式：
周期公式：
课后反思
这节课设计实际思路是：以学生为主体，老师起引导作用，以学生为核心，充分调动学生的积极性和参与意识，课上要尽可能多地留出时间给学生，让学生有充足的思维空间。
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【知识与技能】1、使学生理解带电粒子在初速度方向与磁感应强度方向垂直的情况下，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动2 、使学生能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，会在解题中应用半径公式和周期公式3、知道质谱仪的工作原理4、知道回旋加速器的工作原理【过程与方法】1、通过运用力学知识，解决带电粒子在匀强磁场中的运动规律【情感态度与价值观】1、通过对本节内容的学习，特别是对质谱仪和回旋加速器的学习，体会科技的力量【教学过程】★重难点一、带电粒子在匀强磁场中的运动★带电粒子在匀强磁场中的运动1．用洛伦兹力演示仪观察电子的轨迹(1)不加磁场时，观察到电子束的径迹是直线．(2)加上匀强磁场时，让电子束垂直射入磁场，观察到的电子径迹是圆周．(3)保持电子的出射速度不变，改变磁场的磁感应强度，发现磁感应强度变大，圆形径迹的半径变小．(4)保持磁场的磁感应强度不变，改变电子的出射速度，发现电子的出射速度越大，圆形径迹的半径越大．结论：(1)当带电粒子以速度v平行于磁场方向进入匀强磁场后，粒子所受洛伦兹力为零，所以粒子将以速度v做匀速直线运动．(2)当带电粒子以一定的速度垂直进入磁场时做圆周运动，且圆周运动的半径与磁场的强弱及粒子的入射速度有关．2．带电粒子在匀强磁场中的圆周运动如图所示，带电粒子以速度v垂直磁场方向入射，在磁场中做匀速圆周运动，设带电粒子的质量为m，所带的电荷量为q.(1)轨道半径：由于洛伦兹力提供向心力，则有qvB ＝m v 2r ，得到轨道半径r ＝mv qB. (2)周期：由轨道半径与周期之间的关系T ＝2πr v 可得周期T ＝2πm qB. 【特别提醒】(1)由公式r ＝mv qB知，在匀强磁场中，做匀速圆周运动的带电粒子，其轨道半径跟运动速率成正比． (2)由公式T ＝2πm qB知，在匀强磁场中，做匀速圆周运动的带电粒子，周期跟轨道半径和运动速率均无关，而与比荷q m成反比． 3．带电粒子在磁场中做圆周运动时圆心、半径和运动时间的确定方法(1)圆心的确定．圆心一定在与速度方向垂直的直线上，常用三种方法确定：①已知粒子的入射方向和出射方向时，可通过入射点和出射点分别作垂直于入射方向和出射方向的直线，两条直线的交点就是圆弧轨道的圆心，如图甲所示，P 为入射点，M 为出射点．②已知粒子的入射点和出射点的位置时，可以通过入射点作入射方向的垂线，再连接入射点和出射点作其中垂线，这两条垂线的交点就是圆弧轨道的圆心，如图乙所示，P为入射点，M为出射点，这种方法在不明确出射方向的时候使用．③若仅知道粒子进入磁场前与离开磁场后的速度方向，可找两速度方向延长线夹角的角平分线以确定圆心位置范围，再结合其他条件以确定圆心的具体位置．(2)半径的确定和计算如图所示，利用平面几何关系，求出该圆的可能半径(或圆心角)，并注意利用以下两个重要几何关系：①粒子速度的偏向角φ等于圆心角α，并等于弦AB与切线的夹角(弦切角θ)的2倍，即φ＝α＝2θ＝ωt.②相对的弦切角θ相等，与相邻的弦切角θ′互补，即θ＋θ′＝180°.【特别提醒】带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的程序解题法——三步法1．画轨迹即确定圆心，几何方法求半径并画出轨迹。
新课标人教版31选修三《带电粒子在匀强磁场中的运动》WORD教案4
新课标人教版31选修三《带电粒子在匀强磁场中的运动》WORD教案4学习目标1、明白得洛伦兹力对粒子不做功。
2、明白得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，明白它们与哪些因素有关。
4、了解回旋加速器的工作原理。
学习重点带电粒子在匀强磁场中的受力分析及运动径迹学习难点带电粒子在匀强磁场中的受力分析及运动径迹自主学习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．质谱仪是一种十分周密的仪器，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：通过多次直线加速；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，在的范畴内来获得的装置。
(3)为了保证每次带电粒子通过狭缝时均被加速，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。
同步导学例题1 三种粒子H 11、H 21、He 42，它们以下列情形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；②具有相同动量；③具有相同动能。
解答 依据qvB ＝m v 2r ，得r ＝mv qB ①v 、B 相同，因此r ∝m q，因此r 1∶r 2∶r 3＝1∶2∶2 ②因为mv 、B 相同，因此r ∝1q，r 1∶r 2∶r 3＝2∶2∶1 ③12mv 2相同，v ∝1m ，B 相同，因此r ∝m q ，因此r 1∶r 2∶r 3＝1∶2∶1。
例2 如图所示，一质量为m ，电荷量为q 的粒子镇定器A 下方小孔S 1飘入电势差为U 的加速电场。
《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。
《带电粒子在匀强磁场中的运动》教学设计模板
《带电粒子在匀强磁场中的运动》教课方案一、教课方案思路本节内容是磁场中的要点内容。
在多媒体课件的演示下，学生很简单理解带电粒子垂直进入磁场做匀速圆周运动，轨道半径和周期也不难理解，但更重要的是让学生着重认识过程，抓住解决这种问题的要点。
带电粒子在磁场中运动的综合性题目在高考取经常有到，有时甚至以压轴题出现，要很好地解决它，不是只是知道轨道半径公式和周期公式就行的，剖析出粒子的运动过程，找出其几何关系，才是解决问题的要点。
为了使学生更好的理解带电粒子在匀强磁场中运动的过程，采纳课件动画模拟，进而频频察看直到学生清楚为止，也考证着有关的猜想和结果。
整节课采纳了逐渐发问的方式，阶梯式地上涨，迫近结果，得出结论。
二、教课目的1．知识与技术（1）理解类比法在物理中的应用，经过对照带电粒子在电场中的运动学习带电粒子在磁场中的运动（2）理解带电粒子的速度方向与磁感觉强度方向垂直时，做匀速圆周运动（3）会推导带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径、周期公式，并会用它们解决有关问题（4）理解带电粒子垂直射入几种有界匀强磁场时的运动性质及掌握做题的思路2．过程与方法（1）经过察看动画，知道洛伦兹力供给向心力，联合匀速圆周运动的公式，得出轨道半径和周期；（2）经过指引学生作图剖析，找出几何关系，让学生领会数学知识在物理中的重要性。
3．感情、态度与价值观经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，经过指引学生正确作图，找几何关系，培育学生谨慎的科学态度。
三、教课要点、难点要点：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；带电粒子在有界磁场中的运动，找出相应的几何关系。
四、教课器械洛伦兹力演示仪、多媒体，投影仪。
五、教课方法发问、议论、解说、练习反应。
六、教课课时： 2 课时七、教课过程★引入新课复习一：带电粒子在匀强电场的运动（1）平行电场线进入：带电粒子做匀变速运动（2）垂直电场线进入：带电粒子做类平抛运动复习二：带电粒子在匀强磁场中的受力（1）洛伦兹力的方向：左手定章， f 与 B、q、v 之间的方向关系（2）洛伦兹力的大小： f=Bqv★新课进行一、带电粒子在匀强磁场中的运动轨迹提出问题 1：带电粒子在匀强磁场中如何运动？（不计重力）学生思虑： ----- 提出猜想（1）平行磁感线进入做匀速直线运动（2）垂直磁感线进入做匀速圆周运动利用多媒体演示带电粒子在磁场中的运动轨迹 ------ 直线运动或圆（必定了部分同学的猜想是正确的）提出问题 2：轨迹为何会是直线或圆呢？学生回答：当带电粒子平行磁感线进入时，不受洛伦兹力，因此合外力为零，做匀速直线运动；当带电粒子垂直磁感线进入时，洛伦兹力与速度的方向一直垂直，即洛伦兹力不做功，只改变速度的方向，不改变速度的大小，因此做的是匀速圆周运动。
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《带电粒子在匀强磁场中的运动》教学设计一、教学任务分析带电粒子在匀强磁场中的运动是洛伦兹力的应用，洛伦兹力是物理学电磁部分的重要基石，在实际生产生活和科技发展方面都发挥着极其重要的作用。
《普通高中物理课程标准（实验）》（以下简称《课程标准》）对带电粒子在匀强磁场中运动这节知识没有明确的要求，但《课程标准》对洛伦兹力的知识有较高要求即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，了解电子束的偏转原理以及在科学技术中的应用。
带电粒子在匀强磁场中的运动是洛伦兹力的应用，本节的学习有助于学生进一步理解洛伦兹力的知识，并学会用洛伦兹力的知识解决实际问题，了解质谱仪的应用。
对于实现课程标准对洛伦兹力的要求具有重要的作用。
本节选自人民教育出版社2014 年出版的《普通高中课程标准实验教科书物理选修3-1》第三章《磁场》的第六节，教材首先介绍洛伦兹力演示仪并用洛伦兹力演示仪观察运动电子在磁场中的偏转，然后通过理论推导得出沿着与磁场垂直的方向射入磁场的带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的结论，在此基础上逻辑推导出粒子的速度和磁场的强弱对圆半径的影响，最后由例题引入并介绍带电粒子在匀强磁场中的应用质谱仪，体现了从感性认识上升到理性认识，最后再回到实践的过程。
二、学情分析学生已经学习过匀速圆周运动和向心力等曲线运动的知识和洛伦兹力的概念特点以及电场对粒子的加速等相关内容并且可以较为熟练地运用牛顿第二定律和动能定理，这些都为本节课的学习奠定了知识基础。
带电粒子在匀强磁场中运动规律和质谱仪原理的学习过程中要求分析粒子的受力和运动情况，并理论推导带电粒子的轨道半径和运动周期，需要学生具有较强的逻辑推理能力，但该阶段学生抽象思维能力有一定的欠缺，要想抽象出粒子垂直进入匀强磁场的运动轨迹有一定难度，因此在学生推导过程中，教师要做好铺垫和引导。
学生对物理知识在科技发展中的应用有较强的兴趣，但学生在日常生活中对带电粒子在匀强磁场中的运动接触较少缺乏感性经验，因此教师要在讲解过程中理论结合实验以及形象的动画和视频，使学生较快地理解和掌握。
三、教学目标1.知识与技能（1）会分析带电粒子在磁场中的受力和运动情况，理解带电粒子的初速度方向与磁场的方向垂直时，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动；（2）会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公式，并会用它们解决相关的物理问题；（3）了解质谱仪的原理和在科学技术中的应用，并能运用其原理解决相关的物理问题。
2.过程与方法（1）体会带电粒子在匀强磁场中运动规律的推导过程，提高逻辑推理能力；（2）观察演示实验，培养科学探究能力和观察能力，体会实验是物理学的基本研究方法；（3）分析质谱仪的原理和应用，体会知识应用于实践的过程。
3.情感态度与价值观（1）学习带电粒子在匀强磁场中运动规律，养成勤于思考的习惯和严密的科学态度；（2）学习质谱仪，激发学生对高新科技的兴趣和欲望，体会物理研究最终是应用于实践，高新科技的发展有赖于物理学的发展。
四、教学重点和难点重点：推导并分析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；难点：带电粒子进入匀强磁场中的受力分析和运动分析以及质谱仪原理的理解和应用。
五、教学方法建构主义认为，学习是主体以已有的经验为基础，通过与外界的相互作用而主动建构新的理解、新的心理表征的过程。
建构主义强调教学不是通过教师向学生单向传递知识就可以完成的，而是学习者在一定的情境下，借助于其他人（包括教师和同学）的帮助，利用必要的教学资料，通过意义建构的方式而获得的。
本节从学生原有的对洛伦兹力的概念特点和匀速圆周运动以及向心力的知识出发，在新的教学情境中，通过教师的逐步引导，帮助学生完成带电粒子在匀强磁场中运动的知识的建构。
为更好的完成新知识的建构，我们将采用实验、探究、讲授、讨论等多种方法。
本节课中教师通过演示实验展现带电粒子在磁场中的运动径迹，学生观察实验并从实验中发现新的问题进而解决问题。
带电粒子在匀强磁场中运动规律的推导以及质谱仪的学习，主要采用教师引导学生讨论探究相结合的方式。
整个教学过程体现了注重科学探究，化抽象为具体，倡导教学方式多样化的理念，突出以学生为主体，教师为主导的原则与要求。
六、教学媒体设计洛伦兹力演示仪七、教学过程设计（一）创设情境，引入新课【活动1】教师首先带领学生观看震撼人心的极光的视频，并简单介绍极光的出现是因为带电粒子在磁场中的偏转。
教师提出问题：带电粒子在磁场中为什么会形成这样美丽的径迹，带电粒子在磁场中的运动到底遵循什么规律呢？从而引入带电粒子在匀强磁场中运动的新课。
【教学设计说明】由极光的视频，创设新的情境，提出新的问题，激发学生兴趣和求知欲望，提高学生的学习热情。
（二）新课教学1.带电粒子在匀强磁场中的运动【演示实验1】介绍洛伦兹力演示仪的结构及其原理，用洛伦兹力演示仪分别观察在无磁场和磁场方向与电子入射速度垂直时电子的运动径迹。
学生观察发现，沿着与磁场垂直的方向射入磁场的电子在匀强磁场中的运动径迹是一个圆。
【活动2】教师引导学生探究垂直射入匀强磁场的电子为什么做圆周运动，是匀速圆周运动还是变速圆周运动。
对于这部分的分析，学生可能会遇到一定的困难，教师需做如下引导：①教师提问：电子进入磁场时受什么力？将做什么性质的运动？分析后学生可得出电子受洛伦兹力运动轨迹为曲线；②教师提问：下一时刻电子速度沿什么方向？这时电子受力情况是什么样的？分析后可得电子速度沿切线方向，电子受与速度方向垂直的洛伦兹力的作用；③教师提问：在这个过程中洛伦兹力有什么作用效果？学生分析后可得在此过程中洛伦兹力方向始终与速度方向垂直，洛伦兹力只改变速度的方向不改变速度的大小。
教师总结进一步推广得出，沿着与磁场垂直的方向射入磁场的电子，将会受到一个大小不变、方向始终与其速度垂直的洛伦兹力的作用，电子做匀速圆周运动，向心力由洛伦兹力提供。
【教学设计说明】由实验现象引发学生思考，学生已经理解了洛伦兹力的概念和特点并学习了匀速圆周运动和向心力等知识，但对匀强磁场中带电粒子的受力和运动情况的分析是学生学习的难点，将洛伦兹力与圆周运动有机结合是一个新的知识点。
教师通过一系列问题的层层引导，让学生理论推导并分析出带电粒子的初速度方向与磁场的方向垂直时，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，并且由粒子所受的洛伦兹力提供做匀速圆周运动所需的向心力，突破本节难点。
【活动3】假设忽略重力的电子的质量为m，带电量为q，磁感应强度为B。
教师提出进一步探究问题：带电粒子的运动半径和周期是否会随粒子的运动速度、磁感应强度的变化而改变？它们之间存在什么关系？在上一步分析和推导基础上学生可以利用圆周运动知识求得其半径公式，r =mv T =2πm在已知轨道半径和速度的情况下q，B学生可以较为容q易B地推导出其运动周期。
通过计算得到电子的轨道半径运动周期。
【演示实验2】教师演示实验，在改变电压和磁感应强度的情况下，学生预测运动轨迹半径的变化。
学生通过观察实验现象，验证理论推导结果。
【教学设计说明】由教师提出问题学生解决问题，通过理论推导得出定量表达式，突破本节课的重点。
实验验证理论推导结果，符合理论结合实际的理念，培养学生实事求是的科学精神。
【活动4】教师给出不计重力的粒子以平行和任意角射入匀强磁场中的情况，让学生分析思考这时的粒子将做什么运动。
平行时情况较为简单。
教师提问：这种条件下粒子受什么力？将做什么性质的运动？通过分析学生很容易得出粒子做匀速直线运动。
粒子以任意角入射时，教师带领学生将速度分解到水平方向和竖直方向上，一步步得出水平方向上做的是匀速直线运动，竖直方向上做的是匀速圆周运动，将两个方向上的运动合成，进而得到粒子的运动轨迹为螺旋线。
【教学设计说明】简单补充带电粒子与磁场方向平行和成任意角入射的情况，帮助学生建立完整的带电粒子在匀强磁场中的运动图景，利于学生对所学知识的整体把握和理解回顾。
2.质谱仪【活动5】教师提出问题：学习了带电粒子在匀强磁场中的运动规律，那么它有什么应用呢？化学上我们学习了同位素，我们知道同位素原子序数相同但它们的质量数不同，由于它们的原子序数相同所以他们的核外电子数排列结构完全相同，导致化学性质完全一样，运用化学方法不能将同位素分开，通过今天的学习你能不能想到什么办法将同位素分开？学生通过对所学知识的迁移应用进行思考并展开小组讨论。
对于这部分的分析，学生可能会遇到一定的困难，教师需做如下引导：①首先创设一定的情景如果同位素垂直进入匀强磁场做匀速圆周运动，圆周运动半径的表达式是已知的，如果我们保证同位素进入的是同一个磁场，并且进入时速度相同，又知道同位素的电荷量相同，由于同位素的质量不同就会使粒子做匀速圆周运动的半径不同，进而把同位素分开②想要使同位素获得相同的速度，就要用到前一节所学的速度选择器，③使同位素获得初速度的方法可以使用加速电场进行加速总结出运用这种方法可以测出带电粒子的荷质比或者粒子的质量，运用这种原理制成的仪器叫做质谱仪，可以用来分离带电量相同但质量不同的同位素。
【教学设计说明】由实际生活中的应用引入，运用前面所学习的知识解决问题，通过启发式引导小组讨论，加强了知识的迁移运用，分析题目创设的情景并把它应用于实践，理论与实际相结合，体会带电粒子在匀强磁场中的应用，激发学生对物理学习和高新科技的兴趣和欲望。
【活动6】教师播放二战当中原子弹爆炸的视频，讲解质谱仪在二战当中的作用，用质谱仪分离得到了铀的同位素235，从而提早结束了战争，提高学生把所学的知识应用到实际生活中的意识，增强学习物理的兴趣。
并鼓励学生现在在学校学习的我们未来也有可能会改变世界改变历史，激励同学们好好读书报效祖国。
【教学设计说明】由科技的发展影响历史的发展，物理知识真真正正用到了战争和生活中中，理论与实际相结合，体会带电粒子在匀强磁场中的应用，激发学生对物理学习和高新科技的兴趣和欲望。
（三）课堂小结教师引导学生从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度总结本节课的收获。
在此过程中重点把握知识与技能方面对带电粒子在匀强磁场中受力运动情况的分析和粒子运动规律的掌握并要了解质谱仪的原理以及应用；过程与方法中要体会粒子运动规律的推导过程，培养学生严密的逻辑推理和理论与实践相结合的能力；情感态度与价值观则是贯穿于整个教学实践中的潜移默化的过程，激发学生对物理学习和高新科技的兴趣，养成勤于思考的习惯和严密的科学态度。
（四）布置作业1.完成教材P102 问题与练习1、2、3 题。
2.查找有关质谱仪的资料，写一篇科学作文。
3.预习回旋加速器【教学设计说明】布置相关问题与练习巩固本节课所学带电粒子在匀强磁场中运动的知识，了解质谱仪的发展历程提高学生对科学的兴趣，培养学生的探究精神。