带电粒子在匀强磁场中的运动教学设计

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1、教材分析学情分析教学方法讨论、实验观察法、讲述法、分析推理法、练3反馈《带电粒子在匀强磁场中的运动》教学设计迁西二中高鹏本节内容是第三章磁场的最盾一节，是前面知识的应用，符合学生的认知发展。同时本节内容与实际联系紧密，紧跟时代的发展，体现了时代性，有利于培养学生的科学素养。不仅要求学生有很强的分析力和运动关系的能力，还要求学也有一定的平面几何的知识，有一定的难度。__本节教材的内容属于洛仑兹力知识的应用，为了使学生注意带电粒子在匀强磁场中运动的过程，采用课件动画模拟，反复观察验证着相关的猜想和结果。为了保持思想的流畅和活跃，逐步提出有关问题，分解成多个问题，阶梯式地

2、上升，逼近结果，得出结论。采用先实验探究，再理论分析与推导的方法。先实验观察再理论论证比较符合一般学生的认知过程，也可降低学习的难度教学洛伦兹力演示仪、投影仪、投影片、多媒体辅助教学设备、手段A制课件1.知识与技能(1)知道带电粒子的初速度方向与磁感应强度的方向垂直时，粒+在匀强磁场屮做匀速圆周运动。(2)理解带电粒子垂直射入匀强磁场时的运动性质及相应的轨道半径和周期(3)了解质谱仪和冋旋加速器的工作原理教学目标2.过程与方法通过观察演示和动画，知道洛伦兹力提供向心力，结合匀速圆周运动的公式，得出轨道半径和周期；利用带电粒子垂直射入匀强磁场时做匀速圆周运动，制造出质

3、谱仪，是精确测量带电粒子的质量和分析同位素的一种重要工具。3.情感、态度与价值观通过对带电粒子垂直射入匀强磁场做匀速圆周运动的轨道半径和周期公式的推导，培养学生严密的科学态度。通过带电粒子在匀强磁场屮的受力分析，灵活解决有关磁场的问题体会科技的创新与应用历程。教学重点理解轨道半径和周期。学点教、亂带电粒子在匀强磁场中的受力分析及运动径迹学程意学程教流示图教过问入出引题提题•结全感理性探建立模_►性定性_►究运动_与应教师活动学生活动巩岡反馈拓展迁移设置意图设境入课创情引新提问：(1)什么是洛伦兹力？(2)带电粒子在磁场中是否一定受洛伦兹力？(3)猜想带电粒子垂直磁场

4、方向进入匀强磁场时的运动情况运用所学知识回答问题，对运动情况进行猜测、思考生心注中要问学奇生集节的发好学力本讨激的使意到探题(1)电子射线使管内的低压水银蒸气发出光辉，显示出电子的径迹①没有磁场时，电子的径迹是直线；②外加匀强磁场时，电子的径迹是圆形③磁场越强，径迹的半径越小；④电子的出射速度越人，径迹的半径越大。观察实验，验证自己的预测是否正确。培养学也问题探究的正确思维过程，形成科学探究方法。1、带电粒子在匀强磁场中的运动投影视频，介绍洛伦兹力演示仪。提问：(1)通过什么方法观察到电子的径迹？(2)引导学生根据所学知识预测以K内容：①不加磁场时，电子束的径迹；②

5、加垂直纸面向外的磁场时，电子束的径迹；③保持出射电子的速度不变，增人或减小磁感应强度，电子束的径迹；①保持磁感应强度不变，增人或减小出射电子的速度，电子束的径迹。教师演示思考后回答问题:低起点，小台阶，通过多个问题的设置，使学生感受到成功的喜悦同时降低了难度①带电粒子垂直射入磁场②匀速圆周运动③因为带电粒子受到一个大小不变、方向总与粒子运动方向垂直的洛伦兹力④洛伦兹力F=qvB⑤当带电粒子的初速度方向与磁场方向垂直时，电子受到垂直于速度方向的洛伦兹力的作用，因此，洛伦兹力对粒子不做功，思考并根据所学公式解得：F*=mv2/r=f洛=8口¥知识的熟r=mv/qB练应用

6、(1)根据演示仔细反复观察《带正电的粒子在磁场中的运动》动画，逐步完成下面的问题：①带电粒子在什么条件下做圆周运动？②是一种什么性质的圆周运动？③为什么是匀速圆周运动？④什么力提供了向心力？⑤带Hi粒子在磁场中运动时，洛伦兹力对带电粒子做了功吗？(2)思考与讨论：结合匀速圆周运动的有关公式，带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，其轨道半径r和周期T为多大呢？出示投影片，引导学生推导：一带电量为q，质量为m，速度为v的带电粒子垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，其半径r和周期T为多大？如图所示。田3.6-2带Hl柃子在匀强磁场中速脚埘运动.T=2nr/V=2m/qB多媒

7、体演示：改变动画中带电粒子的速度观察运动轨迹(5)拓展：通过以上演示及动画观察，你联想到与以前哪种情景的运动相似？2、介绍带电粒子在汽泡室运动的径迹照片：提问：不同带点粒子的径迹为什么不一样？了解：通过威尔逊云室显示的正负电子在匀强磁场中的运动径迹3、典型例题：一个质量为m、电荷量为q的粒子，从容器下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场，然后经过S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片D上求：(1)求粒子进入磁场时观察得到速度与轨道半径的关系并回答万有引力提供向心力的人造卫星绕地球或行星绕恒星运动的情景相似观察图片思考问题:粒子的