高中物理《高二物理教案物理教案》带电粒子在磁场中的运动质谱仪.docVIP

高中物理《高二物理教案物理教案》带电粒子在磁场中的运动质谱仪 能力目标 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． 情感目标 通过 学习质谱仪的工作原理，让学生认识先进科技的发展，有助于培养学生对 物理的 学习兴趣． 教学建议 教材分析 本节重点是研究带电粒子垂直射入匀强磁场中的运动规律：半径以及周期，通过复习相关力学知识，利用力于运动的关系突破这一重点，需要注意的是： 1、确定垂直射入匀强电场中的带电粒子是匀速圆周运动； 2、带电粒子的重力通常不考虑。 教法建议 由于我们研究的是带电粒子在磁场中的运动情况，研究的是磁场力与运动的关系，因此教学开始，需要学生回忆相关的力学知识，为了引导学生分析推导粒子做匀速圆周运动的原因、规律，教师可以通过实验演示引入，让学生认真观察实验现象，结合运动和力的关系分析原因，总结规律，积极思考、讨论例题，对规律加深理解、提高应用能力．最后通过例题讲解，加深知识的理解． 教学设计方案 带电粒子在磁场中的运动? 质谱仪 一、素质 教育目标 （一）知识教学点 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、知道质谱仪的工作原理． （二）能力训练点 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． （三）德育渗透点 通过 学习质谱仪的工作原理，理解高科技的巨大力量． （四）美育渗透点 用电子射线管产生的电子做圆周运动的精美图像感染学生，提高学生对 物理学图像形式美的审美感受力． 二、学法引导 1、教师通过演示实验法引入，复习提问法引导学生分析推导粒子做匀速圆周运动的原因、规律．通过例题讲解，加深理解． 2、学生认真观察实验现象，结合运动和力的关系分析原因，总结规律，积极思考、讨论例题，对规律加深理解、提高应用能力． 三、重点难点疑点及解决办法 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． 3、疑点 带电粒子的重力通常为什么不考虑？ 4、解决办法 复习力学知识、引导同学利用力与运动的关系分析，讨论带电粒子在磁场中的运动情况。 四、课时安排 1课时 五、教具学具准备 演示用特制的电子射线管。 六、师生互动活动设计 教师先通过演示实验引入，再启发引导学生用力学知识分析原因，推导规律，通过例题讲解，学生思考和讨论进一步加深对知识的理解，提高学生运用知识解决实际问题的能力。 七、教学步骤 （一）明确目标 （略） （二）整体感知 本节教学首先通过演示实验告诉学生，当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这一结论，然后试着用力与运动的关系分析粒子为什么做匀速圆周运动，再由学生推导带电粒子在磁场中的运动半径和周期，根据力学知识，重点是理解运动半径与磁感应强度、速度的关系；运动周期与粒子速率和运动半径无关． （三）重点、难点的 学习与目标完成过程 1、引入新课 上一节我们 学习了洛仑兹力的概念，我们知道带电粒子垂直磁场方向运动时，会受到大小? ，方向始终与速度方向垂直的洛仑兹力作用，今天我们来研究一下，受洛仑兹力作用的带电粒子是如何运动的？ 2、粒子为什么做匀速圆周的运动？ 首先通过演示实验观察到，当带电粒子的初速度方向与匀强磁场方向垂直时，粒子的运动轨道是圆． 在力学中我们 学习过，物体作匀速圆周运动的条件是物体所受的合外力大小不变，方向始终与速度方向垂直．当带电粒子垂直于匀强磁场方向运动时，通常它的重力可以忽略不计（请同学们讨论），可看作只受洛仑兹力作用，洛仑兹力方向和速度方向在同一个平面内，由于洛仑兹力方向总与速度方向垂直，因而它对带电粒子不做功，根据动能定理可知运动粒子的速度大小不变，再由可知，粒子在运动过程中所受洛仑兹力的大小即合外力的大小不变，根据物体作匀速圆周运动的条件得出带电粒子垂直匀强磁场运动时，作匀速圆周运动． 3、粒子运动的轨道半径和周期公式 带电粒子垂直于匀强磁场方向运动时做匀速圆周运动，其向心力等于洛仑兹力，请同学们根据牛顿第二定律，推导带电粒子的运动半径和周期公式． 经过推导得