磁场教学设计第六节

教材版本：课程标准新人教版物理3-1第三章第六节带电粒子在匀强磁场中的运动【教材分析】带电粒子在匀强磁场中的运动一节课主要是洛伦兹力的应用学生认识到带电粒子在磁场中受到洛伦兹力后就会提出问题，受洛伦兹力的电荷做什么运动呢？教材首先介绍洛伦兹力演示仪的工作原理，再让学生讨论电荷在不同情况下可能的运动，并通过观察实验来进行验证，紧接着分析出洛伦兹力永不做功及洛伦兹在电荷的运动中起到向心力的作用。本节的重点内容是带电粒子在匀强磁场中的受力分析及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，教材中以质谱仪为例让学生自己动手分析。最后则是带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的典型应用——回旋加速器。因此教学的重难点应该是推导得到电荷在匀强磁场中做匀速圆周运动的规律，并且如何更好的结合实际问题掌握这一规律。【学生分析】本节学习过程中学生经历了推理猜测，观察验证，分析归纳和演绎推导出规律的几个环节，在这些环节中学生充分体验了物理学研究问题的基本方法，并从中感受到成功的喜悦，从而进一步激发出学生浓厚的学习兴趣，增强了探究新问题的勇气，教师只需要适时引导，并对学生的表现给予充分而合理的评价。【设计思路】由洛伦兹力演示仪工作原理引入，首先让学生讨论带电粒子在不同条件下的运动轨迹，再进行观察来验证，最后由洛伦兹力的大小和方向与初速度的关系分析得出结论：洛伦兹力永不做功；在初速度一定且只受洛伦兹力作用下带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动。以质谱仪为例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。最后是洛伦兹力的应用——回旋加速器。【教学目标】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有关。4、了解回旋加速器的工作原理。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。情感态度与价值观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。【教学难点】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。【教学准备】洛伦兹力演示仪、感应线圈、电源、多媒体等【教学设计】教学环节教师活动学生活动设计意图媒体应用引入新课复习提问带电粒子在什么条件下才受洛伦兹力的作用回顾并回答问题为后面的分析做铺垫显示本节课题新课教学介绍洛伦兹力演示仪的工作原理观察了解工作原理显示演示仪图片引导学生预测各种不同情况时电子束的运动情况：（1）不加磁场时（2）加垂直纸面向外的磁场时（3）保持出射电子的速度不变，增大或减小磁感应强度时（4）保持磁感应强度不变，增大或减小出射电子的速度时推理并预测培养推理能力演示实验观察实验现象，验证预测性。培养观察能力洛伦兹力演示仪问题：洛伦兹力是否做功？电荷在匀强磁场中做什么运动结合实验现象分析得出结论培养分析问题的能力思考与讨论：带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，其轨道半径r和周期T有哪些因素决定？分组讨论推导培养合作意识和推理能力画图引导学生推导介绍带电粒子在汽室运动的径迹照片观察并了解物理学中研究带电粒子运动的方法图片显示例题并引导学生对结果进行讨论，让学生了解有关质谱仪的知识。动笔练习并讨论结果让学生了解质谱仪在科学研究中的作用。幻灯片显示例题如何才能使带电粒子获得巨大能量呢？回旋加速器的工作原理是什么呢？阅读教材有关内容了解各种加速器的发展历程，体会回旋加速器优越性。课件演示作业完成“问题与练习”复习本节内容，完成“问题与练习”【教学反思】思维方法是解决问题的灵魂，是物理教学的根本；亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键，离开了思维方法和实践活动，物理教学就成了无源之水、无本之木。学生素质的培养就成了镜中花，水中月。本节课的内容是高考的热点之一，不仅要求学生有很强的分析力和运动关系的能力，还要求学生有一定的平面几何的知识，在教学中要多给学生思考的时间。六带电粒子在匀强磁场中的运动1.洛伦兹力永不做功六带电粒子在匀强磁场中的运动1.洛伦兹力永不做功2.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动3．圆周运动半径是圆周运动周期是4.质谱仪5.回旋加速器回旋加速器匀速圆周运动实例分析——质谱仪复习洛伦兹力