帶電粒子在磁場中的運動教案

1、帶電粒子在勻強磁場中的運動知識與能力目標1理解洛倫茲力對粒子不做功2理解帶電粒子的初速度方向與磁感應強度垂直時，粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動3推導半徑，周期公式并解決相關問題道德目標培養(yǎng)學生熱愛科學，探究科學的價值觀教學重點帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的半徑公式和周期公式，并能用來解決有關問題。教學難點帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的條件對周期公式和半徑公式的定性的理解。教學方法在教師指導下的啟發(fā)式教學方法教學用具電子射線管，環(huán)行線圈，電源，投影儀，教學過程一引入新課復習：1當帶電粒子以速度V平行或垂直射入勻強磁場后，粒子的受力情況；2回顧帶電粒子垂直飛入勻強電場時的運動特點，讓學

2、生猜想帶電粒子垂直飛入勻強磁場的運動情況。二新課1運動軌跡演示實驗利用洛倫茲力演示儀，演示電子射線管內(nèi)的電子在勻強磁場中的運動軌跡，讓學生觀察存在磁場和不存在磁場時電子的徑跡?，F(xiàn)象：圓周運動。提問：是勻速圓周運動還是非勻速圓周運動呢分析：（1）首先回顧勻速圓周運動的特點：速率不變，向心力和速度垂直且始終在同一平面，向心力大小不變始終指向圓心。（2）帶電粒子在勻強磁場中的圓周運動的受力情況是否符合上面3個特點呢帶電粒子的受力為FqvB，與速度垂直故洛倫茲力不做功，所以速度v不變，即可得洛洛倫茲力不變，且F洛與v同在垂直與磁場的平面內(nèi)，故得到結論：帶電粒子在勻強磁場中洛做勻速圓周運動結論：1、帶電

3、微觀粒子的質(zhì)量很小，在磁場中運動受到洛倫茲力遠大于它的重力，因此可以把重力忽略不計，認為只受洛倫茲力作用。2、沿著與磁場垂直的方向射入磁場的帶電粒子，在勻強磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供做向心力，只改變速度的方向，不改變速度的大小。2軌道半徑和周期例：一帶電粒子的質(zhì)量為m,電荷量為q,速率為v,它在磁感應強度為B的勻強磁場中做勻速圓周運動，求軌道半徑有多大v2由qvB=mR得mvR=可知速度越大，r越大。qB周期呢_2兀Rf2兀m由T得T=與速度半徑無關。vqB實驗：改變速度和磁感強度觀測半徑r。例1：一個質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子，從容器下方的小孔S1飄入電勢差為U的加速電場，然后經(jīng)過S

4、3沿著與磁場垂直的方向進入磁感應強度為B的勻強磁場中，最后打到照相底片D上求：(1) 求粒子進入磁場時的速率(2) 求粒子在磁場中運動的軌道半徑解：由動能定理得：qU=mv2/2,解得：,Ic粒子在磁場中做勻速圓周運動得半徑為：R=mv/qB二mi：'2qU/m/qB=,；2mU/qB2例2：如圖，從粒子源s處發(fā)出不同的粒子其初動量相同，貝y表示電荷量最小的帶正電粒子在勻強磁場中的徑跡應是()課堂小結帶電粒子垂直進入勻強磁場時，受到一個大小不變而且始終與其速度方向垂直的洛侖茲力作用，此力對帶電粒子不做功，只改變粒子的速度方向，不改變其速度大小，粒子將做勻速圓周運動，其軌道半徑為=mv/

5、qBT=2nr/V=2nm/qB板書設計帶電粒子在磁場中的運動運動軌跡垂直進入勻強磁場中的帶電粒子做勻速圓周運動。二軌道半徑和周期F心=mv2/r=f/Bqvr=mv/qBT=2nr/V=2nm/qB教學反思本節(jié)課的重點是在讓學生理解帶電粒子垂直進入勻強磁場后，洛倫茲力總與速度垂直不做功的特點，從受力分析得到運動方程，從而得到半徑和周期公式。教師在整節(jié)課中，通過提出問題f猜想f類比f實驗驗證f理論分析f例題鞏固，讓學生自己分析探究帶電粒子在勻強磁場中的勻速圓周運動，推導粒子運動的軌道半徑和周期公式，與此同時培養(yǎng)學生的類比模型和轉(zhuǎn)移模型的能力。這一教學過程充分體現(xiàn)了教師著意培養(yǎng)學生的科學探究，體

6、現(xiàn)了新課標要求的“知識與技能、過程與方法以及情感態(tài)度價值觀”三位一體的課程功能。在進行試講的過程中由于對課件的準備不足導致課件與講解分離，使之前準備好的動畫沒有起到預想中的輔助作用，另外在講解帶電粒子在磁場中的運動之所以是勻速圓周運動時，雖然進行了類比，但是由于和學生交流不多，所以鍛煉學生思維的效果也不是太明顯，而且使的教學過程偏快。在正式上課時，有意識的放慢了教學的過程，多一點時間多一點空間留學生自己去想，但是由于學生的層次不高，所以當讓學生自己獨立思考時出現(xiàn)了不知道從那里思考的現(xiàn)象，顯的比較茫然。比如粒子做勻速圓周運動的原因之前提出電場模型的類比時，沒有給出明確的交代，使得學生不知道從什么位置開始下手，從而走了一些彎路，還是應該先給出一個方向比較好。這也是之前準備時沒有很好的考慮到學生對原來的知識有些遺忘，這也說明了在新舊知識交換的時候，對以前學過的內(nèi)容要不斷的加以鞏固，在進行設疑時，需要根據(jù)具體情況，逐步的進行引導，盡量不要學生在考慮問題是不出現(xiàn)較大的沒必要的偏差。另外在周期與速度無關這一知識