带电粒子在磁场中的运动 质谱仪物理教案

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1、带电粒子在磁场中的运动质谱仪物理教案　　教学目标带电粒子在磁场中的运动质谱仪物理教案　　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，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

2、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，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．　　教学设计方案　　带电粒子在磁场中的运动质谱仪　　一、素质教育目标　　（一）知识

3、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

4、．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、课时安排　　1课时　　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

5、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、引入新课　　上一节我们学习了洛仑兹力的概念，我们知

6、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，今天我们来研究一下，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件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

7、速度大小不变，再由