課題帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

1、課題 帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)【教材分析】 本節(jié)教材既聯(lián)系了高一的勻速圓周運(yùn)動(dòng)內(nèi)容， 又承接前面帶電粒子在磁場(chǎng)中所 受洛倫茲力的內(nèi)容， 并且在高三復(fù)習(xí)課上復(fù)合場(chǎng)中帶電粒子的受力分析問(wèn)題求解， 也需要本 節(jié)知識(shí)的鋪墊【學(xué)生分析】 總體上分析： 學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了勻速圓周運(yùn)動(dòng)內(nèi)容， 能夠計(jì)算關(guān)于圓周運(yùn)動(dòng)向心 力、半徑、 周期等問(wèn)題，在本章前面部分， 已學(xué)習(xí)過(guò)運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的洛倫茲力的大 小計(jì)算、方向判定?！窘虒W(xué)目標(biāo)】1、知識(shí)與技能1.1 理解運(yùn)動(dòng)電荷垂直磁感線(xiàn)飛入磁場(chǎng)中的軌跡是圓周，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是勻速圓周運(yùn)動(dòng)1.2 會(huì)分析運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中的受力情況，并掌握其運(yùn)動(dòng)半徑和周期的公式推導(dǎo)及應(yīng)用2、過(guò)程與方法

2、2.1 能夠通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)和物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件分析得出帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的軌跡2.2 能從洛倫茲力提供向心力開(kāi)始推導(dǎo)出帶電粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑及周期3、情感態(tài)度價(jià)值觀(guān)3.1 理解物理的基本原理，其應(yīng)用的最終目的是科學(xué)與生活實(shí)踐3.2 激發(fā)學(xué)生的求知欲望和思考與討論的習(xí)慣和能力 【重點(diǎn)難點(diǎn)】1、物理現(xiàn)象的演示和粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的分析2、運(yùn)動(dòng)電荷半徑及周期的計(jì)算公式推導(dǎo)以及應(yīng)用【設(shè)計(jì)思想】 以生為本，從學(xué)生現(xiàn)有基礎(chǔ)出發(fā)，設(shè)問(wèn)及例題設(shè)計(jì)環(huán)環(huán)相扣，通過(guò)演示、分析、討論和講解 力爭(zhēng)使普通班的學(xué)生也能夠很好的理解與接受本節(jié)內(nèi)容【教學(xué)方法】講授法 演示法 討論法 小循環(huán)法【教學(xué)用具】多媒體課件 陰極射線(xiàn)管

3、【教學(xué)過(guò)程】第一課時(shí)：新課引入 回顧：帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的受力情況并結(jié)合帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況對(duì)粒子在磁 場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況設(shè)疑回顧：洛倫茲力的特點(diǎn)問(wèn)題 1:判斷下圖中帶電粒子 （磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B ，電量為 q，重力不計(jì)） 所受洛倫茲力的大小和方向。 圖見(jiàn)課件學(xué)生回答：?jiǎn)栴} 2:判斷下圖中帶電粒子（電量 q，重力不計(jì)）的運(yùn)動(dòng)情況 圖見(jiàn)課件引導(dǎo)學(xué)生猜想新課講授一、實(shí)驗(yàn)演示：洛倫茲力演示儀 實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)析：陰極射線(xiàn)管 CRT 發(fā)出的電子射線(xiàn)帶負(fù)電，在不受外力作用情況下直線(xiàn)向前（演 示步驟一）當(dāng)我們打開(kāi)電磁鐵上的開(kāi)關(guān)， 給運(yùn)動(dòng)空間加上某一方向的磁場(chǎng)時(shí) （不告訴學(xué)生確切的方向） 讓學(xué)生觀(guān)察現(xiàn)象并總結(jié)：射

4、線(xiàn)沿圓周曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)（步驟二）二、理論分析 問(wèn)題：物體運(yùn)動(dòng)的判據(jù)三、結(jié)論：帶電粒子在只受洛倫茲力作用（重力通常忽略不計(jì)）的條件下，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有 兩種典型的運(yùn)動(dòng)：1 v 平行 B 時(shí)，做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)2 v 垂直 B 時(shí)，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)四、半徑和周期公式推導(dǎo)2mqBmvrqB五、針對(duì)性練習(xí) 1一質(zhì)量為 m，電荷量為 q 的正電荷以速度不計(jì)，磁場(chǎng)足夠大）V 垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中（重力1、該電荷如何運(yùn)動(dòng) 2、若速度大小變?yōu)?2V ，則其軌道半徑如何變3、若磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)?2B，則其軌道半徑如何變針對(duì)性練習(xí) 2一質(zhì)量為 m，電荷量為 q 的正電荷以速度 V 垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B

5、的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中（重力 不計(jì)，磁場(chǎng)做夠大）1、該電荷如何運(yùn)動(dòng)2、若速度大小變?yōu)?2V ，則其周期如何變化3、若磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)?2B，則其周期如何變化知識(shí)遷移題目：一帶電粒子在磁感強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如它又順利進(jìn)入另一磁 感強(qiáng)度為 2B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中仍做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則（ ）A 、粒子的速率加倍，周期減半B 、粒子的速率不變，軌道半徑減半C、粒子的速率減半，軌道半徑變?yōu)樵瓉?lái)的1/4D、粒子速率不變，周期減半能力提升題目：質(zhì)子（ P）和 粒子以相同的速率在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑分別為 RP 和 R ，周期分別為RP 和 R 。則下列選項(xiàng)中正確的是A 、 RP : Ra=1:2C、 RP : Ra=1:1 六、思考與討論：TP : Ta=1:2B、 RP : Ra=1:1TP : Ta=1:2D、RP : Ra=1:2TP : Ta=1:1TP : Ta=1:1若帶電離子與磁場(chǎng)成一定的角度射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，粒子如何運(yùn)動(dòng)？討論分析：平行磁場(chǎng)方向：螺距 d2 mvcos /qB七、重點(diǎn)知識(shí)板書(shū)V/BVv與 B 成F 洛 =0 勻 速直線(xiàn)運(yùn)F 洛=Bqv 勻速圓周運(yùn)動(dòng)F洛=Bqv 等距