惠小霞教学案例

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1、教学案例课题带电粒子在匀强磁场中的运动教材分析本节教材的内容属于洛伦兹力知识的应用，教科书采用了先实验探究，再理论分析与推导的顺序。带着实验得到的感性材料，再用学过的知识进行理论分析，从理论的高度推导出实验现象的必然性，这样先实验观察再理论论证比较符合一般的认知过程，也降低了学习的难度。当然，如果学生的整体水平比较高，学生需要高强度的思维训练，也可以采用先理论分析，再实验验证的顺序。不管采用怎样的顺序，都应该使学生既有丰富的感性材料，又有清晰的理论依据，让学生在这一学习过程中对理论与实践相结合的研究方法有所体会，并且在学习过程中尝到成功的喜悦。作为带电

2、粒子在匀强磁场中运动的知识在现代科学技术中广泛应用的实例，质谱仪和回旋加速器也是本节的重要内容，可以培养学生的综合运用力学知识和电学知识的能力。学情分析对一般学生而言，理解电子垂直进入匀强磁场会做匀速圆周运动是学习的难点，教学时可以让学生分组讨论，通过合作学习、教师梳理，逐一掌握。教学目标知识与技能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垂直时，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动3．推导半径，周期公式并解决相关问题过程与方法通过演示实验的观察、分析、思考、学会归纳和总结问题的方法，培养学生的观察能力、推理能力、掌握科学研究的方法

3、。情感态度与价值观通过实验观察，培养学生积极探索，互相合作，主动参与的精神。培养学生热爱科学，探究科学的价值观重点难点带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式和周期公式，并能用来解决有关问题。带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的条件对周期公式和半径公式的定性的理解。教学手段及方法1．多媒体教学2．启发式教学为主教具学具准备电子射线管，洛伦兹力演示仪设计思想本节课以“演示实验提出问题观察思考自主探索—讨论交流总结归纳”为教学结构，采用“交流—互动”的探究模式教学。充分开发和利用新课程资源，创设贴近学生实际生活的问题情景，激发学生的学习物理的兴趣和求知

4、欲望，同时体现物理与社会、物理与技术、物理与生活等方面的联系。教学过程　　　一引入新课　　复习：1当带电粒子以速度v平行或垂直射入匀强磁场后，粒子的受力情况；　　2回顾带电粒子垂直飞入匀强电场时的运动特点，让学生猜想带电粒子垂直飞入匀强磁场的运动情况。　　二．新课　　1．运动轨迹　　演示实验利用洛伦兹力演示仪，演示电子射线管内的电子在匀强磁场中的运动轨迹，让学生观察存在磁场和不存在磁场时电子的径迹。　　现象：圆周运动。　　提问：是匀速圆周运动还是非匀速圆周运动呢？　　分析：（1）首先回顾匀速圆周运动的特点：速率不变，向心力和速度垂直且始终在同一平面，向

5、心力大小不变始终指向圆心。　　（2）带电粒子在匀强磁场中的圆周运动的受力情况是否符合上面3个特点呢？　　带电粒子的受力为F洛=qvB，与速度垂直故洛伦兹力不做功，所以速度v不变，即可得洛伦兹力不变，且F洛与v同在垂直与磁场的平面内，故得到结论：带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动　　结论：1、带电微观粒子的质量很小，在磁场中运动受到洛伦兹力远大于它的重力，因此可以把重力忽略不计，认为只受洛伦兹力作用。　　2、沿着与磁场垂直的方向射入磁场的带电粒子，在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供做向心力，只改变速度的方向，不改变速度的大小。　　2．轨道半径和周期

6、　　•例：一带电粒子的质量为m，电荷量为q，速率为v，它在磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动，求轨道半径有多大？　　由得可知速度越大，r越大。　　周期呢？　　由得与速度半径无关。　　实验：改变速度和磁感强度观测半径r。　　例1：一个质量为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）求粒子进入磁场时的速率　　（２）求粒子在磁场中运动的轨道半径　　引导学生分析例题3．巩固练习1．带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹力的作用

7、。下列表述正确的是A．洛伦兹力对带电粒子做功B．洛伦兹力不改变带电粒子的动能C．洛伦兹力的大小与速度无关D．洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向2.一带电质点（不计重力）在匀强磁场中做匀速圆周运动，现给定磁场的磁感应强度、带电质点的质量和电量，用V表示带电质点的运动速率，R表示其轨道半径，则质点的运动周期（）A．与V有关，与R有关B．与V无关，与R无关C.与V有关，与R无关D.与V无关，与R有关3.有三束粒子,分别是质子（Ｐ）、氚核和α粒子，它们以相同的速度沿垂直于磁场方向射入匀强磁场。在下列四个图中，哪个图正确地表示出这三束粒子的运动轨迹()4.一个带电

8、粒子，沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场，粒子的一段径迹如图所示，径迹上的每一小段都可近似看成圆