选修3-1《5.洛伦兹力的应用》优质课教案下载

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带电粒子在匀强磁场中运动的半径及周期的计算公式，及其推导和应用。

（2）难点：

垂直射入匀强磁场中的带电粒子运动是匀速圆周运动，以及质谱仪的工作原理。

3.学生情况分析

世界上没有完全相同的两片树叶，设计教学离不开对学生情况的精确把握。学生已经学习了匀速圆周运动的相关知识，并能够计算匀速圆周运动的向心力、半径、周期。学生已学习过运动电荷在磁场中受到的洛伦兹力的大小的计算、方向的判定。但学生分析问题、解决问题的能力还不是很全面，对于学生来说本节中分析问题的思路是需要重点把握的。

4.教学目标分析

（1）通过实验知道带电粒子沿着与磁场垂直的方向进入匀强磁场会做圆周运动，圆周运动的半径与磁感应强度的大小和粒子入射速度的大小有关。

（2）通过理论分析知道带电粒子沿着与磁场垂直的方向射入匀强磁场会在匀强磁场中做匀速圆周运动，并能用学过的知识推导匀速圆周运动的半径和周期公式。

（3）能够用学过的知识分析，计算有关带电粒子在匀强磁场中运动的问题，了解质谱仪的工作原理。

5.教学过程

（1）做好演示实验，创造新奇的电学现象，使学生产生惊奇的感觉，激发他们学习自然科学的兴趣。 本环节通过一段极光视频引入新课，激发学生的学习兴趣，同时给学生提问：“极光是怎么产生的？”“为什么出现在两极？”让学生带着问题进入课堂。

（2）本环节通过以下4个问题，让学生回忆复习以前学过的知识，为本节课的学习准备好理论基础。

1、物体做匀速圆周运动的条件？

2、物体做匀速圆周运动的规律是什么？

3、洛伦兹力的大小和方向如何确定？

4、洛伦兹力有什么特点？

（3）根据学生回答的情况，进行纠正之后。把带电粒子在磁场中的受洛伦兹力的情况展示出来。强化学生对旧知识的记忆。

下图中带电粒子（电量q，重力不计）所受洛伦兹力的大小和方向：

（4）并对学生提出进一步的要求，让学生思考：“图中带电粒子在匀强磁场中将做什么运动？”引导学生对带电粒子在磁场中的运动轨迹进行猜想和绘制，并把成果展示出来。

（5）得出结论之后，鼓励学生更进一步按组猜想“带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径r与速度v，磁感应强度B的关系？”

在学生讨论的同时，给学生明确提示：“在这里面有三个变量，我们在讨论的时候要用到“控制变量法”。假设当B不变时，猜测r与V的关系；假设当V不变时，猜测r与B的关系。”

（6）学生的猜想之后，无论猜想结果如何，进入本环节，实验验证，让事实说话。先给学生介绍实验仪器：洛伦兹力演示器。

按照步骤进行演示实验，验证学生们的猜想，并得出以下结论：

1)不加磁场时，电子束做直线运动.

2)给励磁线圈通电，电子束在磁场中做匀速圆周运动。