带电粒子在磁场中的偏转教案

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时间:2019-02-14

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1、专题:带电粒子在磁场中的偏转授课者:邹伟一、教学目标:1>知识与技能:(1)理解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。(2)会推导带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径及周期公式。(3)会运用带电粒子在匀强磁场屮的运动规律分析问题、解决问题。2、过程与方法:通过物理实验观察、推理逐步掌握研究物理问题的科学方法。3、情感态度与价值观:(1)从探究中获得积极的情感体验和认真、严谨的科学态度和科学精神。(2)了解并体会物理学在现代科学技术屮的应用。二、教学重点:1、带电粒子乖直进入匀强磁场中运动的规律;2、半径和周期公式的应用;3、圆心

2、的确定。三、教学难点:带电粒子在匀强磁场中运动轨迹和圆心的确定。四、教学过程设计:(-)复习引入问题:上节课我们学了洛伦兹力的定义、公式和做功特点。那我们一-起来冋忆一下关于洛伦兹力的公式、半径公式、周期公式和时间公式。(要求学生回答)那么今天我们运用洛伦兹力来探究带电粒子在磁场中的偏转问题,这一系列问题可以概括为轨道圆的“三个确定”。板书:专题:带电粒子在磁场中的偏转(二)新课教学一、轨道圆的“三个确定J⑴如何确定“圆心”①由两点和两线确定圆心;②由一点和三线确定圆心。丨・••丨BIIII:•••!⑵如何确定“半径”方法一:物理方程求解•半径R=mv/Bq;方

3、法二:几何方法求解•一般由数学知识(勾股定理、三角函数等)计算来确定.⑶如何确定“圆心角与时间”(1)a=0=2(pn(2)t咼T我们在求解上述问题时,就可以运用我们接下来要分析的三种情形之一来解决。情形一:直线边界(粒子进出磁场具有对称性)XXX例题讲解:【例1】如图,肓线JW上方存在范围足够大的磁感应强度为E的匀强磁场,一质子(质量为〃人电荷量为e)以速度y从。点沿与奶成30°角的方向射入磁场中,若不计质子重力,贝0()A.质子从磁场屮射出时距。点的距离为rQBB.质子从磁场中射出时距0点的距离为«学qBC.质子在磁场中运动的时间为迓5qBD.质子在磁场中运动

4、的时间为黔3qBXXXBxXXXXXXXXXXX冷。XM0N情形二平行边界(存在临界条件)V情形三圆形边界(特点:沿径向射入必沿径向射岀・)X—淤X【例2]如图示,半径为R的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,6;D是水平线与圆周的交点,且CD=R,力0是水平半径。甲、乙两粒子从力点以不同速度沿力。方向同时垂肓射入匀强磁场中,甲、乙两粒了恰好同时分别击中C、D两点,不计粒子重力和粒子间的相互作用,则甲、乙两粒子的速度之比为()二、规律方法:带电粒子在有界磁场中的常用儿何关系⑴四个点:入射点、出射点、轨迹圆心和入射速度直线与出射速度直线的交点.⑵三个角:速度偏转角

5、、圆心角、弦切角,其中偏转角等于圆心角,也等于弦切角的2倍.三、课堂小结:1、知道洛伦兹力方向与带电粒子运动方向总是垂肓的,因此洛伦兹力对带电粒子始终不做功。2>学会找圆心和求解半径。3、理解半径公式和周期公式的推导过程及物理意义,还要会应用这两个公式解决实际问题。四、作业:创新设计:P145…P147课后习题教学说明:1、木节课是高中物理的重点内容,也是历年高考常考的部分,在高科技及探索未知世界方面也有着极其广泛的应用。2、本课在教学方法上采用了以学生互相讨论,共同探究为主,教师启发为辅的方式,最大限度地调动学生的参与意识,使其真正成为教学过程的“主体”。如果学

6、生认为本课的内容靠他自己讨论、探究而掌握的,他有能力不依赖教师而自己去学习物理,我想木课的目的就算真正达到了。3、根据新的课程标准,渗透了物理教学的三大目标,所以我在教学设计过程屮力图能体现这一点,如在运动轨道的确定上由学生自己讨论分析得出匀速圆周运动,轨道半径和周期公式的得出。

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