《帶電粒子在磁場中的運動》教學設計.doc

《《帶電粒子在磁場中的運動》教學設計.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《《帶電粒子在磁場中的運動》教學設計.doc（4頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

帶電粒子在磁場中的運動教學設計一、教學三維目標知識與技能1、掌握帶電粒子在勻強磁場做勻速圓周運動的規(guī)律；2、會應用勻速圓周運動的規(guī)律和幾何知識確定帶電粒子做勻速圓周運動的軌跡、圓心、半徑、時間等，解決帶電粒子在勻強磁場做勻速圓周運動的簡單問題； 過程與方法 通過應用勻速圓周運動的規(guī)律和幾何知識解決簡單問題的過程，掌握科學思維方法；情感態(tài)度與價值觀1、培養(yǎng)學生應用幾何知識解決物理問題的能力；2、培養(yǎng)學生實事求是嚴謹認真的科學態(tài)度。二、教學方法多媒體電教平臺、小組討論、小組評價、教師點評三、教學流程教師提供例題 小組討論 學生評價 教師點評四、課時設計2課時五、教學過程第1課時【課前預習】1、洛侖茲力（1）洛侖茲力是磁場對_電荷的作用力。（2）大?。篺洛=_（3）方向：由_判定。洛侖茲力一定垂直于_和_所決定的平面，但磁場方向與速度方向不一定垂直。（4）特點：a 、因為_，故洛侖茲力一定不做功，洛侖茲力只改變速度的_不改變速度的_。b、洛侖茲力與運動狀態(tài)有關，_的變化會引起洛侖茲力的變化2 、帶電粒子在勻強磁場中的勻速圓周運動（不計其他作用）（1）若vB帶電粒子所受的洛侖茲力F=0,因此帶電粒子以速度v做_運動（2）若vB帶電粒子垂直于磁感線的平面內(nèi)以入射速度v做_運動a、向心力由洛侖茲力提供，即Bqv=mv2/Rb、軌道半徑公式R=_c、周期公式T=_【教學內(nèi)容】:軌跡問題的定性分析思考與問題1、帶電粒子垂直進入勻強磁場的軌跡的分析f洛 在什么平面內(nèi)？它與v的方位關系怎樣？f洛 對運動電荷是否做功？f洛 對運動電荷的運動起何作用？帶電粒子在磁場中的運動具有什么特點？例1：兩個粒子帶電量相等，在同一勻強磁場中只受磁場力而做勻速圓周運動，則( ) A.若速率相等，則半徑相等 B.若速率相等，則周期相等 C.若動量大小相等，則半徑相等 D.若動能相等，則周期相等例2.一帶電粒子沿垂直于磁場的方向射入一勻強磁場，粒子的一段徑跡如圖，徑跡上每一段都可看成園弧，由于帶電粒子使沿途中空氣電離，粒子的能量逐漸減少(電量不變),則可判斷 ( )A、粒子從a b ，帶正電；B、粒子從b a ，帶負電；C、粒子從a b ，帶正電；D、粒子從b a， 帶負電。:帶電粒子在磁場中的運動的定量計算：思考與問題：2、帶電粒子在磁場中做圓周運動的半徑、周期大小與哪些因素有關？關系如何？并與你的學習小組成員討論總結(jié)！歸納總結(jié)方法：帶電粒子的幾何分析往往包括以下幾個步驟：一是正確地畫出粒子在磁場中的運動軌跡，二是根據(jù)軌跡確定圓弧的圓心，三是確定圓弧的半徑；再根據(jù)圓心角、弦切角、圓周角等之間的關系來求解相關的問題。1、圓心的確定（1）已知兩個速度方向：可找到兩條半徑，其交點是圓心。（2）已知入射方向和出射點的位置(已知一個速度方向和一條弦)：通過入射點作入射方向的垂線，連接入射點和出射點，作中垂線，交點是圓心。2、運動時間的確定：或 題型1、帶電粒子在無界磁場中的運動例3：如圖所示，在B=9.1x10-4T的勻強磁場中，C、D是垂直于磁場方向的同一平面上的兩點，相距d=0.05m。在磁場中運動的電子經(jīng)過C點時的速度方向與CD成=300角，并與CD在同一平面內(nèi)，問：(1)若電子后來又經(jīng)過D點，則電子的速度大小是多少？(2)電子從C到D經(jīng)歷的時間是多少？(電子質(zhì)量me=9.1x10-31kg，電量e=1.6x10-19C)題型2 帶電粒子在有界磁場中的運動1、穿過圓形磁場區(qū)的運動例4：如圖中圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應強度為B，現(xiàn)有一電量為q，質(zhì)量為m的正離子從a點沿圓形區(qū)域的直徑射入，設正離子射出磁場區(qū)域的方向與入射方向的夾角為600，求此正離子在磁場區(qū)域內(nèi)飛行的時間及射出磁場時的位置。2、穿過矩形磁場區(qū)的運動例5：一束電子（電量為e）以速度V0垂直射入磁感應強度為B，寬為d的勻強磁場中，穿出磁場時速度方向與電子原來入射方向成300角，求：電子的質(zhì)量和穿過磁場的時間。3、【拓展變式】變式：在上題中若電子的電量e，質(zhì)量m，磁感應強度B及寬度d已知，若要求電子不從右邊界穿出，則初速度V0有什么要求？帶電粒子在磁場運動的臨界問題例：兩板間（長為L，相距為L）存在勻強磁場，帶負電粒子q、m以速度V0從方形磁場的中間射入，要求粒子最終飛出磁場區(qū)域，則B應滿足什么要求？【課堂小結(jié)】一、洛倫茲力的特點與帶電粒子在磁場中的軌跡 1.洛倫茲力的方向：左手定則2.洛倫茲力的特點：洛倫茲力具有永遠不做功的特點二、帶電粒子在磁場中運動軌跡、圓心、半徑的確定 1、圓心的確定（1）已知兩個速度方向：可找到兩條半徑，其交點是圓心。（2）已知入射方向和出射點的位置(已知一個速度方向和一條弦)：通過入射點作入射方向的垂線，連接入射點和出射點，作中垂線，交點是圓心。2、運動時間的確定：或 【課后總結(jié)反思：】