沪科版选修31 5.6洛仑兹力与现代技术教案 （一） 教案.doc

物理 授课时间 第 19 周 星期 3 单元（章节）课题磁场与回旋加速器本节课题洛仑兹力与现代技术（课时一）三维目标（一）知识与技能1. 会综合运用电场和磁场知识研究带电粒子在两场中的受力与运动问题。2. 在原高二知何学习的基础上，深化理解速度选择器、质谱仪，回旋加速器等 技应用原理。（二）过程与方法 1. 在新的问题情景中，在思考、探讨活动中，体会、感悟用基本物理知识解决 学研究中问题的方法。2. 通过在速度选择器、质谱仪、回旋加速器等背景下研究带电粒子在场中的运动，强化电场加速、磁场偏转的意义及相关仪器的设计思路。（三）情感、态度与价值观 1.通过创设真实的、有研究意义的问题情境，激发学生探究问题的热情。 2.在解决问题的过程中，使学生进一步体验解决问题的基本分析方法。 3.通过对放射性物质的研究，使学生领悟研究带电粒子在场中运动的实际意义，了解现代 技研究的发展近况。提炼的课题教学重难点【教学重点】带电粒子在电场和磁场的受力与运动分析与现代 技应用的联系。【教学难点】 将实际问题转化为物理模型的研究方法。教 学 过 程环节学生要解决的问题或任务教师如何教学生如何学知识回顾回顾带电粒垂直磁场方向射入匀强磁场时的运动规律教师ppt展示学生分析回答 运动性质周期、半径速度选择器通过对问题1的探究和讨论，体会速度选择器选择的是粒子的速度并且提供了测未知粒子速度的手段，但不能测粒子的质量、电量。问题1带电粒子（带正电）q以一定速度垂直进入匀强电场和磁场区域，沿直线运动，如图所示。已知e、b、m、q，求沿直线通过场区的粒子的速度v?(不计重力）讨论 1.若v e/b？ 2.若v e/b？ 3.若从右侧射入场区？4.若为负电荷？ 5.如果，我们控制电场和磁场，使得一些粒子匀速直线通过场区，我们可以测得粒子的什么？问题 若我们在该装置前后各加一块挡板，让不同速度的带电粒子从前边挡板中小孔射入，经过匀强电场和磁场，只有其运动速度刚好满足f洛=f电的粒子运动轨迹不发生偏转，从第二块挡板上小孔中射出。改变匀强电场或匀强磁场的大小，就可以得到不同速度的带电粒子。这个装置就叫做速度选择器 。思考 这些分析说明，速度选择器在选择粒子时有什么特点？学生分析 电荷进入电场，受竖直向下的电场力作用、竖直向上的洛仑兹力的作用，二力平衡f洛=f电即bqv=eqv=e/b学生讨论分析-f = qvb f = qe粒子向负极板偏转 学生讨论分析-f = qvb f = qe粒子向正极板偏转学生讨论分析-f、f 同向，粒子向负极板偏转学生讨论分析-匀速直线运动, v = e/b速度选择器只选择速度（大小、方向），而不选择粒子的质量和电量，且选择器的使用有方向性。通过对问题2的讨论分析，深化对研究方法的理解和掌握，在解决实际问题的过程中感悟知识的运用价值。 学 如图所示，通过速度选择器进入第二个磁场的粒子带什么电性？问题2粒子源可以发出各种不同的带正电粒子束，粒子从粒子源出来时速度很小，可以看做是静止的。经过加速电压u加速后进入磁感应强度为b1、电场强度为e的速度选择器，再垂直进入磁感应强度为b2匀强磁场，并沿着半圆周运动而到达照相底片上，测得落点到入口的距离为x。分析 粒子落点位置的有关因素？qu = mv2/2v = 2qu/mb1qv = qev = e/b1b2qv = mv2/rr = mv/qb2x = 2r = 2mv/qb2 = 2me/qb1b2学生思考讨论 1.这个结果说明了什么？2.若场确定，测出x，那么我们实际上是测出了什么？3.若场确定，我们控制进入的粒子具有相同的电