物理教案带电粒子在磁场中的运动 质谱仪

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1、物理教案带电粒子在磁场中的运动质谱仪教学目标物理教案带电粒子在磁场中的运动质谱仪教学目标物理教案带电粒子在磁场中的运动质谱仪教学目标物理教案带电粒子在磁场中的运动质谱仪教学目标知识目标　　1、理解带电粒子的初速度方向与磁感应强度方向垂直时，做匀速圆周运动．　　2、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，并会用它们解答有关问题．　　3、知道质谱仪的工作原理．能力目标　　通过推理、判断带电粒子在磁场中的运动性质的过程，培养学生严密的逻辑推理能力．情感目标　　通过学习质谱仪的工作原理，让学生认识先进科技的发展

2、，有助于培养学生对物理的学习兴趣．教学建议教材分析　　本节重点是研究带电粒子垂直射入匀强磁场中的运动规律：半径以及周期，通过复习相关力学知识，利用力于运动的关系突破这一重点，需要注意的是：1、确定垂直射入匀强电场中的带电粒子是匀速圆周运动；2、带电粒子的重力通常不考虑。教法建议　　由于我们研究的是带电粒子在磁场中的运动情况，研究的是磁场力与运动的关系，因此教学开始，需要学生回忆相关的力学知识，为了引导学生分析推导粒子做匀速圆周运动的原因、规律，教师可以通过实验演示引入，让学生认真观察实验现象，结合运动和力的关系分析原因，

3、总结规律，积极思考、讨论例题，对规律加深理解、提高应用能力．最后通过例题讲解，加深知识的理解．--方案带电粒子在磁场中的运动质谱仪一、素质教育目标（一）知识教学点　　1、理解带电粒子的初速度方向与磁感应强度方向垂直时，做匀速圆周运动．　　2、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，并会用它们解答有关问题．　　3、知道质谱仪的工作原理．（二）能力训练点　　通过推理、判断带电粒子在磁场中的运动性质的过程，培养学生严密的逻辑推理能力．（三）德育渗透点　　通过学习质谱仪的工作原理，理解高科技的巨大力量．（四）美

4、育渗透点　　用电子射线管产生的电子做圆周运动的精美图像感染学生，提高学生对物理学图像形式美的审美感受力．二、学法引导　　1、教师通过演示实验法引入，复习提问法引导学生分析推导粒子做匀速圆周运动的原因、规律．通过例题讲解，加深理解．　　2、学生认真观察实验现象，结合运动和力的关系分析原因，总结规律，积极思考、讨论例题，对规律加深理解、提高应用能力．三、重点难点疑点及解决办法　　1、重点　　带电粒子垂直射入匀强磁场中的运动半径和运动周期．　　2、难点　　确定垂直射入匀强磁场中的带电粒子运动是匀速圆周运动．　　3、疑点　　带电

5、粒子的重力通常为什么不考虑？　　4、解决办法　　复习力学知识、引导同学利用力与运动的关系分析，讨论带电粒子在磁场中的运动情况。四、时安排　　1时五、教具学具准备　　演示用特制的电子射线管。六、师生互动活动设计　　教师先通过演示实验引入，再启发引导学生用力学知识分析原因，推导规律，通过例题讲解，学生思考和讨论进一步加深对知识的理解，提高学生运用知识解决实际问题的能力。七、教学步骤（一）明确目标（略）（二）整体感知　　本节教学首先通过演示实验告诉学生，当带电粒子的初速度方向与磁场方向垂直时，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动这一

6、结论，然后试着用力与运动的关系分析粒子为什么做匀速圆周运动，再由学生推导带电粒子在磁场中的运动半径和周期，根据力学知识，重点是理解运动半径与磁感应强度、速度的关系；运动周期与粒子速率和运动半径无关．（三）重点、难点的学习与目标完成过程　　1、引入新　　上一节我们学习了洛仑兹力的概念，我们知道带电粒子垂直磁场方向运动时，会受到大小，方向始终与速度方向垂直的洛仑兹力作用，今天我们研究一下，受洛仑兹力作用的带电粒子是如何运动的？　　2、粒子为什么做匀速圆周的运动？　　首先通过演示实验观察到，当带电粒子的初速度方向与匀强磁场方向

7、垂直时，粒子的运动轨道是圆．　　在力学中我们学习过，物体作匀速圆周运动的条是物体所受的合外力大小不变，方向始终与速度方向垂直．当带电粒子垂直于匀强磁场方向运动时，通常它的重力可以忽略不计（请同学们讨论），可看作只受洛仑兹力作用，洛仑兹力方向和速度方向在同一个平面内，由于洛仑兹力方向总与速度方向垂直，因而它对带电粒子不做功，根据动能定理可知运动粒子的速度大小不变，再由可知，粒子在运动过程中所受洛仑兹力的大小即合外力的大小不变，根据物体作匀速圆周运动的条得出带电粒子垂直匀强磁场运动时，作匀速圆周运动．　　3、粒子运动的轨道半

8、径和周期公式　　带电粒子垂直于匀强磁场方向运动时做匀速圆周运动，其向心力等于洛仑兹力，请同学们根据牛顿第二定律，推导带电粒子的运动半径和周期公式．　　经过推导得出粒子运动半径，运动周期。　　运用学过的力学知识理解，当粒子运动速度较大时，粒子要离心运动，其运动半径增大，所以速度大，半径也大；当磁场较强时，运动电荷受洛仑