《带电粒子在磁场中的运动》教案示例

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高三物理下册《带电粒子在磁场中的运动》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
4.汇报交流:各小组汇报讨论成果,分享解题思路,其他小组进行评价、补充。
(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。

中学物理带电粒子在磁场中的运动教案

中学物理带电粒子在磁场中的运动教案

中学物理带电粒子在磁场中的运动教案引言:带电粒子在磁场中的运动是中学物理中重要的内容之一,它涉及到电磁力的作用和运动的规律。

通过理解和学习这一知识点,不仅可以加深对物理学的理解,还可以帮助学生解决实际生活中与磁场和电磁力相关的问题。

本教案旨在通过清晰的解释和实践操作,帮助学生全面理解带电粒子在磁场中的运动规律。

一、理论部分:1. 带电粒子在磁场中的受力:当带电粒子在磁场中运动时,会受到磁场中的磁力作用。

磁力的大小与带电粒子的电荷量、速度以及磁场的强度和方向都有关系。

根据洛伦兹力,带电粒子在磁场中所受的磁力公式为:F = qvBsinθ其中,F表示受力的大小,q为电荷量,v为带电粒子的速度,B为磁场的强度,θ为速度与磁场方向的夹角。

2. 带电粒子的运动轨迹:根据磁场中带电粒子的受力情况,可以确定其运动轨迹。

当带电粒子的速度与磁场方向垂直时,其受力方向与速度方向也垂直,带电粒子将做匀速的圆周运动。

当带电粒子速度与磁场方向不垂直时,带电粒子将在磁场中做螺旋线运动。

3. 磁场对带电粒子的能量影响:由于带电粒子在磁场中的运动会受到磁力作用,因此磁场会对带电粒子的能量产生影响。

磁场力不做功,因此带电粒子在磁场中的机械能保持不变。

但是,由于磁力对带电粒子的方向改变,会改变带电粒子的动能和动量。

二、实验操作:为了更好地理解带电粒子在磁场中的运动规律,可以通过实验进行验证和观察。

具体的实验操作如下:实验器材:- 电磁铁- 电源- 铁磁质杆- 带电粒子源- 示波器实验步骤:1. 将电磁铁与电源连接,并通过调节电流的大小来调节磁场的强度。

2. 将铁磁质杆固定在电磁铁的中央。

3. 将带电粒子源放置在铁磁质杆旁边。

4. 调节带电粒子源的电荷量和速度,并观察其在磁场中的运动轨迹。

5. 使用示波器来观察带电粒子在磁场中的运动特征,并记录数据。

三、教学方法:为了提高学生对带电粒子在磁场中运动规律的理解和掌握程度,可以采用以下教学方法:1. 理论讲解:通过板书和讲解的形式,向学生介绍带电粒子在磁场中的运动规律和受力情况。

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。

带电粒子在磁场中的运动教案

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。

磁场中的带电粒子运动高中二年级物理教案

磁场中的带电粒子运动高中二年级物理教案

磁场中的带电粒子运动高中二年级物理教案一、教学目标1. 理解磁场对带电粒子运动的影响。

2. 掌握带电粒子在磁场中受力的规律和运动轨迹。

3. 能够利用右手定则判断带电粒子在磁场中的运动方向。

二、教学准备1. 教材:高中物理教材。

2. 实验器材:磁铁、电子束管、示波器等。

3. 多媒体设备:计算机、投影仪等。

三、教学过程1. 磁场的基本概念介绍磁场的定义和性质,引导学生了解磁场的存在和作用。

2. 带电粒子在磁场中的受力规律2.1 用实验验证带电粒子在磁场中受力的规律利用电子束管和磁铁搭建实验装置,观察带电粒子在磁场中的运动情况,并记录实验数据。

2.2 判定带电粒子在磁场中的运动方向介绍右手定则,并让学生通过实例练习掌握如何利用右手定则判断带电粒子在磁场中的运动方向。

3. 带电粒子在磁场中的运动轨迹3.1 圆周运动解释带电粒子在均匀磁场中进行圆周运动的原理和条件,并进行相关的计算题目讲解。

3.2 螺旋线运动介绍带电粒子在非匀磁场中进行螺旋线运动的原理和条件,并进行相关的计算题目讲解。

4. 应用实例分析通过实际应用场景,如质子在医学中的应用、电子在示波器中的运动等,引导学生将磁场中带电粒子的运动原理应用到实际问题中。

五、教学评价1. 参与度评价通过观察学生在课堂上的参与情况,评估学生对内容的理解程度。

2. 实验报告评价要求学生撰写带电粒子在磁场中运动实验的报告,评估学生对实验内容的掌握和表达能力。

3. 练习题成绩评价布置一定数量的练习题,评估学生对磁场中带电粒子运动规律的掌握程度。

六、教学扩展1. 深入讨论带电粒子的磁场和电场之间的相互作用。

2. 引导学生研究更高级的带电粒子在磁场中的运动规律,如带电粒子的螺距计算等。

七、教学反思通过本节课的教学,学生对磁场中的带电粒子运动规律有了初步的认识。

在教学过程中,通过实验和实际应用的引导,使学生能够更好地理解和应用所学知识。

同时,通过评价方式的多样性,对学生的学习情况进行全方位的了解和评估。

《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

《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)

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。

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

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。

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

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。

《带电粒子在磁场中的运动》教学设计

《带电粒子在磁场中的运动》教学设计

《带电粒子在磁场中的运动》教学设计一、教学三维目标[知识与技能]1、掌握带电粒子在匀强磁场做匀速圆周运动的规律;2、会应用匀速圆周运动的规律和几何知识确定带电粒子做匀速圆周运动的轨迹、圆心、半径、时间等,解决带电粒子在匀强磁场做匀速圆周运动的简单问题;[过程与方法]通过应用匀速圆周运动的规律和几何知识解决简单问题的过程,掌握科学思维方法;[情感态度与价值观]1、培养学生应用几何知识解决物理问题的能力;2、培养学生实事求是严谨认真的科学态度。

二、教学方法多媒体电教平台、小组讨论、小组评价、教师点评三、教学流程教师提供例题小组讨论学生评价教师点评四、课时设计——2课时五、教学过程———第1课时【课前预习】1、洛仑兹力(1)洛仑兹力是磁场对____________电荷的作用力。

(2)大小:f洛=___________(3)方向:由_________判定。

洛仑兹力一定垂直于_______和_______所决定的平面,但磁场方向与速度方向不一定垂直。

(4)特点:a 、因为_________,故洛仑兹力一定不做功,洛仑兹力只改变速度的_______不改变速度的_________。

b、洛仑兹力与运动状态有关,_______的变化会引起洛仑兹力的变化2 、带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动(不计其他作用)(1)若v∥B带电粒子所受的洛仑兹力F=0,因此带电粒子以速度v做_________运动(2)若v⊥B带电粒子垂直于磁感线的平面内以入射速度v做___________运动a、向心力由洛仑兹力提供,即Bqv=mv2/Rb、轨道半径公式R=___________c、周期公式T=___________【教学内容】Ⅰ:轨迹问题的定性分析思考与问题1、带电粒子垂直进入匀强磁场的轨迹的分析①f 洛 在什么平面内?它与v 的方位关系怎样?②f 洛 对运动电荷是否做功?③f 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?例1:两个粒子带电量相等,在同一匀强磁场中只受磁场力而做匀速圆周运动,则( )A.若速率相等,则半径相等B.若速率相等,则周期相等C.若动量大小相等,则半径相等D.若动能相等,则周期相等例2.一带电粒子沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场,粒子的一段径迹如图,径迹上每一段都可看成园弧,由于带电粒子使沿途中空气电离,粒子的能量逐渐减少(电量不变),则可判断 ( )A 、粒子从a b ,带正电;B 、粒子从b a ,带负电;C 、粒子从a b ,带正电;D 、粒子从b a , 带负电。

《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,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。

带电粒子在磁场中的运动的教学设计方案

带电粒子在磁场中的运动的教学设计方案

学生自我评价报告
知识掌握程度
通过本课程学习,我已熟练掌握 带电粒子在磁场中的受力情况和 运动规律,能够运用相关公式进
行计算和分析。
解决问题能力
通过课程中的例题和习题练习, 我已具备独立解决带电粒子在磁
场中运动相关问题的能力。
学习方法与效率
在本课程学习过程中,我采用了 多种学习方法如阅读教材、听讲 、讨论和练习等,有效提高了学
螺旋线运动过程分析
螺旋线运动条件
当带电粒子在磁场中受到的洛伦兹力不足以提供向心力时,粒子将做螺旋线运动。此时,粒子的速度 大小和方向都不断改变。
螺旋线运动过程
粒子在磁场中沿着一个螺旋形的轨迹运动,其半径和周期也随着粒子的速度和磁感应强度的变化而变 化。粒子在螺旋线上的任意一点都具有不同的动能和势能。
实例解析与讨论
01
实例一
电子在匀强磁场中的运动。通过解析电子在匀强磁场中的受力情况和运
动轨迹,讨论电子的速度、质量和磁感应强度对其运动轨迹的影响。
02 03
实例二
质子在匀强磁场中的运动。通过解析质子在匀强磁场中的受力情况和运 动轨迹,讨论质子的速度、质量和磁感应强度对其运动轨迹的影响,并 与电子的运动情况进行比较。
教学方法
采用讲授法、讨论法、实验法和数值模拟法等多种教学方法相结合,引导学生 主动思考、积极参与,提高教学效果。同时,结合多媒体技术和网络资源,丰 富教学手段和内容,激发学生的学习兴趣和积极性。
02 带电粒子与磁场基础知识
带电粒子性质及分类
带电粒子定义
带有正电荷或负电荷的微观粒子 ,如电子、质子等。
原理阐述
当带电粒子垂直进入磁场时,会受到洛伦兹 力的作用,其运动轨迹将发生偏转。洛伦兹 力的大小与带电粒子的电荷量、速度和磁场 的磁感应强度有关,方向垂直于带电粒子的 运动方向和磁场方向所构成的平面。

带电粒子在磁场中运动教案

带电粒子在磁场中运动教案

带电粒子在磁场中的运动【教案目的】知识目标1、理解带电粒子的初速度方向与磁感应强度方向垂直时,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、周期公式,并会用它们解答有关问题.能力目标通过推理、判断带电粒子在磁场中的运动性质的过程,培养学生严密的逻辑推理能力.情感目标培养学生对物理的学习兴趣.【教案重难点】带电粒子在磁场中运动的轨迹、半径和周期的分析确定。

【教具】洛伦兹力演示仪,洛伦兹力纸板模型。

【教案过程】一、提出问题,引入新课师:同学们,上节课我们学习了讨论了磁场对运动电荷的作用力———洛伦兹力。

下面请同学们确定黑板上画的正负电荷所受洛伦兹力的大小和方向<匀强磁场B、正负电荷的q、m、v,课前画在黑板中央)。

学生上讲台画F方向,写出 F大小。

师:通过作图,我们再一次认识到,洛伦兹力总是与粒子的运动方向垂直,这样一来粒子还能做直线运动吗?生:不能。

师:那么粒子做什么运动呢?有怎样的规律?这就是我们上节课没有解决,今天要研究解决的课题。

板书<课题):一、带电粒子在磁场中的运动师:带电粒子包括电子、质子、α粒子等带正负电荷的粒子,我们这节课一起来研究正、负粒子在磁场中的运动规律。

板书:带电粒子在磁场中的运动规律。

二、分析论证,得出结论师:研究带电粒子在磁场中的运动规律应从哪里着手呢?我们知道,物体的运动规律取决于两个因素:一是物体的受力情况;二是物体具有的速度,因此,力与速度就是我们研究带电粒子在磁场中运动的出发点和基本点。

黑板上画的粒子,其速度及所受洛伦兹力均已知,除洛伦兹力外,还受其他力作用吗?严格说来,粒子在竖直平面内还受重力作用,但通过上节课的计算,我们知道,在通常情况下,粒子受到的重力远远小于洛伦兹力,所以,若在研究的问题中没有特别说明或暗示,粒子的重力是可以忽略不计的,因此,可认为黑板上画的粒子只受洛伦兹力作用。

为了更好地研究问题,我们今天来研究一种最基本、最简单的情况,即粒子垂直射入匀强磁场,且只受洛伦兹力作用下的运动规律。

《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. 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

《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。

物理教案带电粒子在磁场中的运动

物理教案带电粒子在磁场中的运动
学科
高中物理


带电粒子在磁场中的运动
班级
实验中学高二三班
人数
42
授课时数
1课时
授课类型
理论课
周次
16
授课时间




【知识方面】理解带电粒子的圆周运动,掌握带电粒子作匀速圆周运动的半径、周期公式,并能简单应用。
【能力方面】培养学生的推理能力、观察能力和直觉思维能力,使学生逐步掌握研究物理问题的科学方法,培养学生的创新能力。
本题较为简单,但也较为全面,考查到了圆心的确定,时间的计算,周期与速度的关系,以及洛仑兹力公式等知识点,让学生初步的了解公式的应用,为解决更复杂的题型作准备。画线部分为关键。
很多同学在学习高中物理的时候都有这样一种感受,“听得明白,不会做题”,那就是因为只是掌握了公式,听得懂例题,但不会做题,究其原因是没有掌握方法,只会生搬硬套,当题型较为灵活时,头脑中没有思路,如果熟悉了这种题型的解题方法,去寻找解题的关键点,解起题来就会有条理性了。
例题在教学中的作用相当重要,它不但示范给学生解题步骤,主要是让学生理解它的解题思路,特别是解题中的关键点,这些关键点不是很难,得往往不容易发现,我们的目的就是从已知条件以及其知识扩展,找到解题的关键点,往下就水到渠成了。
例一:如图1所示,正方形容器处在匀强磁场中,一束电子从孔a水平射入,其中一部分从c孔竖直射出,一部分从d孔水平射出,则()A、从两孔射出的电子速率之比为v :v =2:1
教师在黑板上接刚才的提问继续板书作匀速圆周运动.
此处用多媒体课件,展示粒子作匀速圆周运动时的物理情境,使学生获得感官上的认识,激发学生兴趣.
再用多媒体展示、复习匀速圆周运动公式:
F =

高中物理竞赛《带电粒子在匀强磁场中的运动》教学案

高中物理竞赛《带电粒子在匀强磁场中的运动》教学案
能力目标: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。
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的运动》 导学案

《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》导学案一、学习目标1、理解带电粒子在匀强磁场中运动的基本原理和规律。

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的计算方法。

3、能够运用所学知识分析和解决带电粒子在匀强磁场中运动的相关问题。

二、知识回顾1、洛伦兹力定义:运动电荷在磁场中受到的力。

大小:\(F = qvB\sin\theta\)(其中\(q\)为电荷量,\(v\)为电荷运动速度,\(B\)为磁感应强度,\(\theta\)为\(v\)与\(B\)的夹角)。

方向:左手定则判断,四指指向正电荷运动方向(负电荷运动的反方向),拇指所指方向为洛伦兹力方向。

2、圆周运动的相关知识线速度:\(v =\frac{2\pi r}{T}\)角速度:\(\omega =\frac{2\pi}{T}\)向心加速度:\(a =\frac{v^2}{r} =\omega^2r\)向心力:\(F = ma = m\frac{v^2}{r} = m\omega^2r\)三、新课内容1、带电粒子在匀强磁场中的运动情况当带电粒子的速度方向与磁场方向平行时,带电粒子不受洛伦兹力,做匀速直线运动。

当带电粒子的速度方向与磁场方向垂直时,带电粒子受到洛伦兹力作用,且洛伦兹力提供向心力,带电粒子做匀速圆周运动。

2、带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径和周期半径:由洛伦兹力提供向心力可得:\(qvB = m\frac{v^2}{r}\),解得\(r =\frac{mv}{qB}\)周期:\(T =\frac{2\pi r}{v} =\frac{2\pi m}{qB}\)3、带电粒子在匀强磁场中运动的实例分析质谱仪原理:利用带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的原理,不同质量的粒子在磁场中运动的半径不同,从而测量粒子的质量。

基本构造:离子源、加速电场、偏转磁场等。

回旋加速器原理:通过多次加速带电粒子,使其获得高能量。

基本构造:两个半圆形的空心金属盒、高频交流电源等。

《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。

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《带电粒子在磁场中的运动》教案示例
北京市第九中学物理教师肖伟华
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。

在整堂的教学过程中,传统媒体、现代媒体有机融合,相辅相成,使课堂教学行云流水,提高了课堂教学质量和教学效果。

教学设计
一.教学目标
(一)知识目标:
1.通过观察实验和理论分析,学生能知道并理解带电粒子的初速度方向与磁感应强度方向垂直时,做匀速圆周运动.
2.学生能画出任意带电粒子进入匀强磁场时的运动轨迹;
3.学生推导并记忆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.通过练习,学生能理解质谱仪和回旋加速器的工作原理。

(二)能力目标:
1.通过引导学生推理、判断带电粒子在磁场中的运动性质的过程,促进学生发展严谨的逻辑推理能力.
2.发展学生应用知识解决实际问题的能力;
(三)德育目标:
通过学习质谱仪、回旋加速器的工作原理,让学生感受、理解高科技的巨大力量。

二.学法引导
1.教师通过演示实验法引入,复习提问法引导学生分析推导粒子做匀速圆周运动的原因、规律;通过例题讲解,加深理解。

2.学生认真观察实验现象,结合运动和力的关系分析原因,总结规律,积极思考、讨论例题,对规律加深理解、提高应用能力。

三.重点难点疑点及解决办法
1.重点:带电粒子垂直射入匀强磁场中的运动半径和运动周期.
2.难点:确定垂直射入匀强磁场中的带电粒子运动是匀速圆周运动.
3.疑点:带电粒子的重力通常为什么不考虑?
4.解决办法:复习力学知识、引导同学利用力与运动的关系分析,讨论带电粒子在磁场中的运动情况。

四.教具:演示用特制的电子射线管、电脑、投影、课件;
五.师生互动活动设计
教师先通过演示实验引入,让学生建立圆周运动的图景,再启发、引导学生用力和运动关系的知识分析带电粒子做匀速圆周运动的原因,在此基础上,引导学生应用圆周运动动力学知识推导轨道半径和周期公式,最后通过例题分析,学生思考和讨论进一步加深对知识的理解,提高学生运用知识解决实际问题的能力。

六.教学过程设计
1.引入新课
上一节我们学习了洛仑兹力的概念,我们知道带电粒子垂直磁场方向运动时,会受到大小qvB f =洛,方向始终与速度方向垂直的洛仑兹力作用,今天我们来研究的问题是:受洛仑兹力作用的带电粒子是如何运动的?
2.观察粒子的匀速圆周
老师演示实验,学生观察:当带电粒子的初速度方向与匀强磁场方向一致时,做匀速直线运动;垂直时,粒子的运动轨道是圆.
3.启发学生分应用力与运动关系的知识分析:粒子为什么做匀速圆周运动? (1)当带电粒子垂直于匀强磁场方向运动时,通常它的重力可以忽略不计(请同学们讨论),可看作只受洛仑兹力作用,洛仑兹力方向和速度方向在同一个平面内,所以粒子将在一个平面内运动。

(2)由于洛仑兹力方向总与速度方向垂直,因而它对带电粒子不做功,根据动能定理可知运动粒子的速度大小不变,再由qvB f =洛可知,粒子在运动过程中所受洛仑兹力的大小即合外力的大小不变,根据物体作匀速圆周运动的条件得出带电粒子垂直匀强磁场运动时,作匀速圆周运动.
(3)学生上黑板上画出带电粒子的运动轨迹。

4.启发、引导学生推导带电粒子运动的轨道半径和周期公式
启发学生说出:带电粒子垂直于匀强磁场方向运动时做匀速圆周运动,其向心力等于洛仑兹力,再根据根据牛顿第二定律,推导带电粒子的运动半径和周期公式.
(1)轨道半径:r
v m qvB 2
=
qB
mv r =
引导学生分析,粒子的轨道半径与哪些因素有关。

用实验验证上述关系。

Bq
m
T π2=
(2)运动周期:v
r
T π2=
引导学生认识:周期与哪些因素有关。

特别注意:T 与v 、r 无关。

5.知识应用: (1)解题中的应用:
例1.同一种带电粒子以不同的速度垂直射入匀强磁场中,其运动轨迹如图所示,则可知
(1)这些速度的大小关系为 。

(2)三束粒子从O 点出发分别到达1、2、3点所用时间关系为 .
例2:如图所示,质量为m ,电量为q 的带电粒子
(重力不计)经电压为U 的电场加速后垂直进入磁感应
强度为B 有半边界的匀速磁场。

求: (1)粒子射入磁场时的速度;
(2)粒子射出磁场点与射入点之间的距离; (3)科技中的应用:
①质谱仪的原理:如图所示
根据例2的结论可知:U
B qx m 82
2 ,若已知
带电粒子的电量q ,加速电压U ,磁场的磁感应强度B ,则只要测量出偏转距离x ,便可测出带电粒子的质量。

质谱仪便是根据这个原理制成的,是测量原子量和研究同位素的重要工具。

②回旋加速器原理:
例3.回旋加速器的原理如图所示:
(1)A 0处放一粒子源,带正电的粒子以某一速率v 0垂直进入匀强磁场,在磁场中作匀速圆周运动,经过T /2,沿圆弧A 0A 1到达A 1。

(2)在A 1A ’处造成一个向上电场,使其加速,速率由v 0增加到v 1,粒子以v 1在磁场中做匀速圆周运动,虽然粒子的运动半径随速率的增大而增大,但周期与速率、半径无关,
所以经过T /2,沿半圆弧A 1’A 2’到达A 2’。

(3)在A 2’A 2处造成一向下电经加速后,速率为v 2。

(4)如此继续下去,每当粒子运动到A 1、A 3、A 5 有一向上电场加速,每当粒子运动到A 2、A 4、A 6 处有一向下电场加速,粒子沿着螺线回旋下去,速率将一步一步地增大。

若带电粒子的电量为q ,质量为m ,(重力不计)匀强磁场的感应强度为B 。

求: (1)为了每次粒子经过电场时都被加速,电场变化的周期应为多少? (2)若粒子的最大半径为R ,求粒子所能达到的最大动能。

× × × ×
6.总结、扩展
本节课我们学习了带电粒子垂直于匀强磁场运动的情况,经过实验演示和理论分析得出粒子做匀速圆周运动.并根据牛顿运动定律得出粒子运动的半径公式和周期公式.最后我们讨论了本节知识在解题和科技中的应用。

但应注意的是如果带电粒子速度方向不是垂直匀强磁场方向时,带电粒子将不再是作匀速圆周运动.
观察带电粒子的螺旋运动。

七.布置作业 八.板书设计
带电粒子在磁场中的运动
教学反思:
本节课由于恰当地将传统媒体、现代媒体与课堂教学过程进行了整合,注意了技术使用的目的、时机与效果,使学生在动眼观察、动脑思考、动口回答、动手推导等活动中,始终处于积极的学习状态。

情景的创设是课堂教学成功的关键,本堂课通过演示实验、模拟实验将学生置于一个动态的问题情景中,学生通过思考、回答、演算一个一个关联的问题,完成了本节课的知识建构。

最后通过设计回旋加速器的原理,让学生体验物理知识在科学技术上的应用,培养了学生应用知识解决问题的能力,培养了学生的科学素养。

本节课设计比较合理,学生活动充分。

由于媒体的恰当使用,本课的几个难点问题突破都很顺利。

学生在分析粒子的运动性质、画粒子运动轨迹、分析质谱仪和回旋加速器的原理时,表现得都很出色。

一、 运动轨迹
粒子作匀速圆周运动.。

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