带电粒子在匀强磁场中的运动1.doc

章或单元物理选修3-1第三章磁场第六节授课日期10.30本节题目带电粒子在匀强磁场中的运动授课时数1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、掌握带电粒子做圆周运动的半径公式与周期公式及其推导过程4、了解回旋加速器的原理及应用。（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1、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。2、开阔学生眼界，了解物理学知识在高新科技领域的应用，激发学生学习物理知识的兴趣教学重点带电粒子垂直射入匀强磁场中运动的公式推导及应用教学难点带电粒子匀强磁场中会做匀速圆周运动课堂类型应用课教学方法实验观察法、讲述法、分析推理法教具准备洛伦兹力演示仪、 多媒体课件制作教 学 过 程 第一课时（总序：1 ）教学过程设计教学随笔情景引入、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？过渡：我们研究了动力学，知道了力是改变物体运动状态的原因。对应洛仑兹力，我们也要明确力与运动的关系，所以今天我们就来学习一下带电粒子在匀强磁场中的运动（板书题目） 思考：射入匀强磁场中的带电粒子将做怎么样的运动呢？一、 理论推导问1：带电粒子平行射入匀强磁场的运动状态？（重力不计）答：匀速直线运动问2：带电粒子垂直射入匀强磁场的运动状态？（重力不计）师：我们可以画一下它的运动状态（黑板画出）师：分析它的运动状态要从受力开始。1、受力分析师：在这样的力的作用下，它的运动又是什么样的 2、运动分析 （1）速度如何变化，为什么？ （2）力的方向和速度的方向始终有何关系？ （3）结论：带电粒子垂直射入匀强磁场中做匀速圆周运动师：既然是匀速圆周运动，我们就会发现这个力始终指向圆心，那这个力就是向心力，因此，洛仑兹力只改变速度v的方向不改变大小。师：我们还可以从能量的角度来看，这个运动的能量会变吗？这个力做功吗？过渡：既然这个运动时匀速圆周运动，我们就可以应用匀速圆周运动的一些公式来描述半径和周期等物理量。问3：请大家试着推导出半径R，周期T与速度v及磁感应强度B的关系式？（与t无关）（mv是动量）（与v无关）（mv2是动能）师：从中我们发现半径R，周期T是那些量决定的？ 过渡：刚刚我们运用牛顿第二定律半径R，周期T与速度v及磁感应强度B的关系式？而大家都知道，物理规律除了公式推导还可以用实验得到，我们现在就用实验验证一下。二、实验验证1、介绍实验仪器（洛伦兹力演示仪）2、不加磁场时观察电子束的径迹。3、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，观察电子束的径迹。 4、请学生分别调节电流大小和电压的高低，观察圆形轨迹的变化结论：发现用这个实验我们只能定性的解释理论推导的结果，我们的推导是正确的。三、例题（一）1、如图所示，在直线MN的右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直向里。电子（电量e、质量m）以速度v从MN上的孔A，垂直于MN方向射入匀强磁场，最终打在MN上的C点，求（重力不计）（1）大致画出运动轨迹。（2）A、C之间的距离。（3）从A运动到C点所用的时间。2、同题异构： 如图所示，在直线MN的右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直向里。电子（电量e、质量m）以速度v从MN上的孔A，垂直于MN方向射入匀强磁场，最终打在MN上的C点，求（重力不计）（1）大致画出运动轨迹。（2）A、C之间的距离。（3）从A运动到C点所用的时间。总结解题思路及方法例题（二） 师生探讨：带电粒子在匀强磁场中的运动的一般解题步骤及注意事项。四、了解回旋加速器并展示相关图片。1、加速器2、回旋加速器（学生讨论后解释原理）（搜集学生