洛伦兹力与现代技术

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1、《洛伦兹力与现代技术》教学设计《洛伦兹力与现代技术》教学设计广东梅县东山中学物理组洪华标一.教学内容1.课标中的内容了解电子束的磁偏转原理以及在科学技术中的应用，认识电磁现象的研究在社会发展中的作用。2.教材中的内容本节课是粤教版物理选修3——1第三单元第六节的教学内容，是在“探究洛伦兹力”的基础上，进一步探究带电粒子在磁场中的运动，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，并学习质谱仪和回旋加速器的工作原理。二.教学对象分析在前面一节《探究洛伦兹力》的学习中，学生已经通过实验认识了洛伦兹力，会用左

2、手定则判断洛伦兹力的方向，会用公式F=qvB计算洛伦兹力的大小，理解洛伦兹力对电荷不做功，并能根据力的平衡条件分析速度选择器的工作原理。三.设计思想这类课题如果沿用“讲解原理，介绍结构”的传统教法，很可能造成教师呆板地讲、学生被动地听的局面．学生所获得的也只是些静态的知识（现成结论），而那些蕴含于研究过程中的动态知识（科学方法等），却得不到应有的开发。本教学设计试图改变这种状况，按照“教师为主导，学生为主体，过程为主线”的教学设想，采取了引导探究的教学方法。把教材内容有机地划分成若6个探究课题，并辅之以一系列环环

3、相扣的探究小问题，铺设成一条通往知识高峰的阶梯，并力求拓展课题的探究过程，尽量扩大学生的活动空间．四.教学目标1、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)知道质谱仪和回旋加速器的工作原理。2、过程与方法（1）通过实验探究，观察实验现象，培养实事求是的科学态度。（2）通过质谱仪和回旋加速器的学习，了解运用物理学原理解决实际问题的方法。3、情感态度与价值观（1）在探究过程中，培养学生良好

4、的分析问题，解决问题的习惯。（2）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。（3）通过回顾质谱仪和回旋加速器的研制简史，学习科学家勤于思考、敢于创新的科学态度与精神。8《洛伦兹力与现代技术》教学设计一.教学重点和难点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．质谱仪和回旋加速器的工作原理的理解和掌握。二.教学过程时间(分钟)教学环节教学活动设计意图教学媒体教学活动学生活动00引入探究小课题1垂直射入匀强磁

5、场中的带电粒子，在洛伦兹力的作用下，将会偏离原来的方向。那么,粒子的运动径迹是怎样的呢？讨论和交流，并作出猜想。问题引出探究课题，激发学生的求知欲。多媒体01讲述下面就让我们用实验来检验我们的猜想。引出实验02展示实验器材简单介绍洛仑兹力演示仪的构造和工作原理。观察了解洛仑兹力演示仪洛仑兹力演示仪03演示实验1．不加磁场时电子束的径迹。2．施加与电子束平行磁场时的径迹。3．施加与电子束垂直磁场时的径迹。观察通过实验检验猜想。洛仑兹力演示仪04归纳通过实验我们发现垂直射入匀强磁场中的带电粒子，在洛伦兹力的作用下，将

6、会作匀速圆周运动。理解形成粒子将作匀速圆周运动概念06提出探究小课题2带电粒子为什么做匀速圆周的运动？思考通过问题引导学习多媒体08探究问题1①f洛 在什么平面内？与v的关系怎样？②f洛 对运动电荷是否做功？③f洛 对运动电荷的运动起何作用？④带电粒子在磁场中运动有什么特点？分小组讨论，然后每组选一位学生回答.通过问题,引导学生分析课题多媒体10讲解带电粒子垂直进入匀强磁场，洛仑兹力对运动粒子起着向心力的作用，因此粒子的运动一定是匀速圆周运动观看flash动画理解粒子作匀速圆周运动突破难点多媒体12归纳既然带电粒

7、子垂直进入匀强磁场时作匀速圆周运动，那么下面我们来研究它的半径和周期。提起精神转入重点15提出探究小课题3一个带电粒子的质量为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的轨道半径和周期是多大呢？根据匀速圆周运动知识和洛伦兹力提供向心力解决问题。创设物理情境多媒体8《洛伦兹力与现代技术》教学设计18讲述结合多媒体投影讲解探究小课题3(见课程资源)观看投影多媒体19探究问题2从上面分析可以看出，粒子的半径和周期与哪些因素有关呢？讨论与交流拓展多媒体20归纳我们可以看出带电粒子的半径与运动速

8、率成正比；而周期与运动速率无关。知道半径和周期的决定因素23提出探究小课题4例题：一个质量为m，电荷量为q的粒子，从容器A下方的小孔s1飘入电势差为U的加速电场，然后让粒子垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动，最后打到照相底片D上。求：1、粒子进入磁场时的速率2、粒子在磁场中运动的轨道半径。思考并解答创设物理情境,加深同学们对半径和周期公式的理解多媒体25讲解