带电粒子在磁场中的偏转教案.docx

专题：带电粒子在磁场中的偏转授课者：邹伟一、教学目标：1、知识与技能：（1）理解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。（2）会推导带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径及周期公式。（3）会运用带电粒子在匀强磁场中的运动规律分析问题、解决问题。2、过程与方法：通过物理实验观察、推理逐步掌握研究物理问题的科学方法。3、情感态度与价值观：（1）从探究中获得积极的情感体验和认真、严谨的科学态度和科学精神。（2）了解并体会物理学在现代科学技术中的应用。二、教学重点：1、带电粒子垂直进入匀强磁场中运动的规律；2、半径和周期公式的应用；3、圆心的确定。三、教学难点：带电粒子在匀强磁场中运动轨迹和圆心的确定。四、教学过程设计：（一）复习引入问题：上节课我们学了洛伦兹力的定义、公式和做功特点。那我们一起来回忆一下关于洛伦兹力的公式、半径公式、周期公式和时间公式。（要求学生回答）那么今天我们运用洛伦兹力来探究带电粒子在磁场中的偏转问题，这一系列问题可以概括为轨道圆的“三个确定”。板书：专题：带电粒子在磁场中的偏转（二）新课教学一、轨道圆的“三个确定”：(1)如何确定“圆心”BNM①由两点和两线确定圆心；②由一点和三线确定圆心。(2)如何确定“半径”方法一:物理方程求解.半径R＝mv/Bq;方法二:几何方法求解.一般由数学知识(勾股定理、三角函数等)计算来确定.(3)如何确定“圆心角与时间”BNM弦切角速度的偏向角αφθOvv圆心角（1）α＝θ＝2φ（2）t＝eq\f(θ,2π)·T我们在求解上述问题时，就可以运用我们接下来要分析的三种情形之一来解决。情形一：直线边界(粒子进出磁场具有对称性)BOvBvvBOvcbvvOaO例题讲解：【例1】如图，直线MN上方存在范围足够大的磁感应强度为B的匀强磁场，一质子(质量为m、电荷量为e)以速度v从O点沿与MN成30°角的方向射入磁场中，若不计质子重力，则()A.质子从磁场中射出时距O点的距离为eq\f(mv,qB)B.质子从磁场中射出时距O点的距离为eq\f(\r(3)mv,qB)C.质子在磁场中运动的时间为eq\f(3πm,5qB)D.质子在磁场中运动的时间为eq\f(5πm,3qB)情形二平行边界(存在临界条件)情形三圆形边界（特点：沿径向射入必沿径向射出.）【例2】如图示，半径为R的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，C、D是水平线与圆周的交点，且CD＝R，AO是水平半径。甲、乙两粒子从A点以不同速度沿AO方向同时垂直射入匀强磁场中，甲、乙两粒子恰好同时分别击中C、D两点，不计粒子重力和粒子间的相互作用，则甲、乙两粒子的速度之比为()A.eq\f(\r(3),3)B.eq\f(\r(3),2)C.eq\f(1,2)D.eq\f(2,3)二、规律方法：带电粒子在有界磁场中的常用几何关系(1)四个点：入射点、出射点、轨迹圆心和入射速度直线与出射速度直线的交点．(2)三个角：速度偏转角、圆心角、弦切角，其中偏转角等于圆心角，也等于弦切角的2倍．三、课堂小结：1、知道洛伦兹力方向与带电粒子运动方向总是垂直的，因此洛伦兹力对带电粒子始终不做功。2、学会找圆心和求解半径。3、理解半径公式和周期公式的推导过程及物理意义，还要会应用这两个公式解决实际问题。四、作业：创新设计：P145---P147课后习题教学说明：1、本节课是高中物理的重点内容,也是历年高考常考的部分,在高科技及探索未知世界方面也有着极其广泛的应用。2、本课在教学方法上采用了以学生互相讨论，共同探究为主，教师启发为辅的方式，最大限度地调动学生的参与意识，使其真正成为教学过程的“主体”。如果学生认为本课的内容靠他自己讨论、探究而掌握的，他有能力不依赖教师而自己去学习物理，我想本课的目的就算真正达到了。3、根据新的课程标准，渗透了物理教学的三大目标，所以我在教学设计过程中力图能体现这一点，如在运动轨道的确定上由学生自己讨论分析得出匀速圆周运动，轨道半径和周期公式的得出。