人教2003课标版《6带电粒子在匀强磁场中的运动》优质课教案设计

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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受力、运动的简单问题，了解质谱仪和回旋加速器的工作原理；

4.通过学习，体会物理知识对生活及科技的作用。

教学重点

1.会推导带电粒子在匀强磁场中运动的轨道半径公式和周期公式；

2.会用相关知识确定圆心、求轨道半径、圆心角和运动时间。

教学难点

带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的理论分析。

教学用具

洛伦兹力演示仪，多媒体

教学过程

一、复习与引入：

一粒子源有大量带正电的不同粒子，经同一电场加速后，通过同一偏转电场，问能否用此装置将不同粒子分开？为什么？（重力不计）

迁移：由同一电场加速后的粒子束垂直进入同一匀强磁场，粒子各自做什么运动？能否分开？为什么？

通过本节课的学习，我们应该能解决该问题。（导入新课）

二、自主与互动

1.通过观察演示实验，自己独立思考、分析以下几个问题：

（1）不加磁场时，电子束的径迹是啥样？

（2）给励磁线圈通电，在玻璃泡中产生沿两线圈中心方向指向纸外的匀强磁场，电子束的径迹如何？为什么？

（3）保持电子枪的加速电压不变，改变励磁线圈的电流，电子束的径迹会如何变化？为什么？

（4）保持励磁线圈的电流不变，改变电子枪的加速电压，电子束的径迹会如何变化？为什么？

2.独立推导出带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的半径和周期公式。

3.小组内交流、讨论、分析带电粒子为什么做匀速圆周运动？

三、精讲与点拨

1. 带电粒子的初速度和所受洛伦兹力的方向都在跟磁场方向垂直的平面内，没有任何力使粒子离开这个平面；洛伦兹力总是与速度方向垂直，洛伦兹力对粒子不做功，粒子速度大小不变，方向时刻改变；因粒子速度大小不变，所受洛伦兹力大小不变，方向始终与速度垂直，故粒子在垂直于磁场方向的平面内做匀速圆周运动，洛伦兹力提供匀速圆周运动的向心力。

2．带电粒子做圆周运动的分析（师生一起分析、讨论）