约3320字。
第6节带电粒子在匀强磁场中的运动
教学目标 (一)知识与技能
1、理解洛伦兹力对粒子不做功。
2、理解带电粒子的初速度方向与磁感应强度的方向垂直时,粒子在匀磁场中做匀速圆周运动。
3、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。知道质谱仪的工作原理。
4、知道回旋加速器的基本构造、工作原理及用途。
(二)过程与方法
通过综合运用力学知识、电磁学知识解决带电粒子在复合场(电场、磁场)中的问题。培养学生的分析推理能力。
(三)情感态度与价值观
通过对本节的学习,充分了解科技的巨大威力,体会科技的创新历程。
教学重点 带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径和周期公式,并能用来分析有关问题。
教学难点 1.洛仑兹力作为向心力,是使运动电荷在磁场中做匀速圆周运动的原因,推倒半径和周期公式是本节的难点.
2.对速度选择器和质谱仪的工作原理的理解和掌握也是本节的重点和难点.
教学方法 讲授法与讨论法相结合
教学用具 洛仑兹力演示仪,多媒体展示设备
课时安排 1课时
教学步骤
导入新课 1.复习提问:如图所示,当带电粒子q以速度v分别垂直进入匀强电场和匀强磁场中,它们将做什么运动?(如图1所示)
回答:平抛和匀速圆周运动.
在此学生很有可能根据带电粒子进入匀强电场做平抛运动的经验,误认为带电粒子垂直进入匀强磁场也做平抛运动.在这里不管学生回答正确与错误,都应马上追问:为什么?引导学生思考,自己得出正确答案.
2.介绍并观察演示实验:带电粒子在磁场中的运动──洛仑兹力演示仪. 提出问题:引发学生思考,为后面的教学抛砖引玉
通过学生的回答,展开讨论,让同学自己得出正确的答案,强化上节所学知识──洛仑兹力产生条件,洛仑兹力大小、方向的计算和判断方法.
通过讨论对刚才的结论有更深的认识
利用所学的内容简单解释质谱仪的原理,相互讨论,感受科技的巨大魅力。
1.带电粒子垂直进入匀强磁场的轨迹(板书)
提问:
①f洛在什么平面内?它与v的方位关系怎样?
②f洛对运动电荷是否做功?
③f洛对运动电荷的运动起何作用?
④带电粒子在磁场中的运动具有什么特点?
结论:(板书)
①带电粒子垂直进入匀强磁场,其初速度v与磁场垂直,根据左手定则,其受洛仑兹力的方向也跟磁场方向垂直,并与初速度方向都在同一垂直磁场的平面内,所以粒子只能在该平面内运动.
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