课题名称带电粒子在匀强磁场中运动.doc

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1、课题名称：带电粒子在匀强磁场中的运动姓名　罗章镜工作单位　昌都市一高学科　物理年级　高三一、教学内容分析本节是高中物理选修3-1的内容，在高考中是历年的必考点。二、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.（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

2、.（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。三、学习者特征分析基础薄弱，有识记能力，少部分人有一定的分析应用能力。　四、教学策略选择和设计1、提问式教学进行基本公式的复习巩固2、启发式教学引导学生理解题意，分析问题解决问题。五、教学重点、难点重点：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.难点：1.粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动.2.综合运用力学知识、电磁学知识解决带电粒子在复合场中的问题.六、教学过程预设时间教师活动学生

3、活动设计意图40分钟提问［问题1］什么是洛伦兹力？［磁场对运动电荷的作用力］［问题2］带电粒子在磁场中是否一定受洛伦兹力？［不一定，洛伦兹力的计算公式为F=qvBsinθ，θ为电荷运动方向与磁场方向的夹角，当θ=90°时，F=qvB;当θ=0°时，F=0.］［问题3］带电粒子垂直磁场方向进入匀强磁场时会做什么运动呢？引导学生复习学生1．带电粒子在匀强磁场中的运动（1）、运动轨迹：沿着与磁场垂直的方向射入磁场的带电粒子，粒子在垂直磁场方向的平面内做匀速圆周运动，此洛伦兹力不做功.【注意】带电粒子做圆周

4、运动的向心力由洛伦兹力提供。例：一为带电量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？［问题1］什么力给带电粒子做圆周运动提供向心力？［洛伦兹力给带电粒子做圆周运动提供向心力］［问题2］向心力的计算公式是什么？［F=mv2/r］［教师推导］粒子做匀速圆周运动所需的向心力F=m是由粒子所受的洛伦兹力提供的，所以qvB=mv2/r由此得出r=T=可得T=（2）、轨道半径和周期带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨道半径及周期公式.1，思考回答老师提出的问题

5、2，读题，联想相关，分析解决例题3，听老师读题，分析题目学习解题思路促使学生掌握基础，培养学生读题能力、分析问题解决问题的能力轨道半径r=周期T=2πm/qB【说明】：（1）轨道半径和粒子的运动速率成正比.（2）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期跟轨道半径和运动速率无关.补充例题:如图所示，半径为r的圆形空间内，存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子（不计重力），从A点以速度v0垂直磁场方向射入磁场中，并从B点射出，已知∠AOB=120°，求该带电粒子在磁场中运动的时间。分析：首先通过已知条

6、件找到所对应的圆心O′，画出粒子的运动轨迹并画出几何图形。解：设粒子在磁场中的轨道半径为R，粒子的运动轨迹及几何图形如图所示。粒子在磁场中做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，有qvB=mv2/R①由几何关系有：R=rtan60º②粒子的运动周期T=2πR/v0③由图可知θ=60°，得电粒子在磁场中运动的时间t=T/6④联立以上各式解得：t=rπ/3v0注意：在解决这类问题时，如何确定圆心、画出粒子的运动轨迹、半径及圆心角，找出几何关系是解题的关键2.带电粒子在匀强磁场中圆周运动分析(1)圆心的确定

7、方法方法一　若已知粒子轨迹上的两点的速度方向，则可根据洛伦兹力F⊥v，分别确定两点处洛伦兹力F的方向，其交点即为圆心，如图5(a)；方法二　若已知粒子运动轨迹上的两点和其中某一点的速度方向，则可作出此两点的连线(即过这两点的圆弧的弦)的中垂线，中垂线与垂线的交点即为圆心，如图(b)。图5(2)半径的计算方法方法一　由物理方法求：半径R＝；方法二　由几何方法求：一般由数学知识(勾股定理、三角函数等)计算来确定。(3)时间的计算方法方法一　由圆心角求：t＝T；方法二　由弧长求：t＝。七、板书设计带电粒子

8、在匀强磁场中的运动1运动轨迹：沿着与磁场垂直的方向射入磁场的带电粒子，粒子在垂直磁场方向的平面内做匀速圆周运动，此洛伦兹力不做功.轨道半径r=周期T=2πm/qB2带电粒子在匀强磁场中圆周运动分析(1)圆心的确定方法方法一　若已知粒子轨迹上的两点的速度方向，则可根据洛伦兹力F⊥v，分别确定两点处洛伦兹力F的方向，其交点即为圆心，如图5(a)；方法二　若已知粒子运动轨迹上的两点和其中某一点的速度方向，则可作出此两点的连线(即过这两点的圆弧的弦)的中垂线，中垂线与垂线的交