第六節(jié) 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
第六節(jié) 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
一、教學(xué)目標(biāo)
（一）知識(shí)與技能1、理解洛倫茲力對(duì)粒子不做功. 2、理解帶電粒子的初速度方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直時(shí)，粒子在勻磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng). 3、會(huì)推導(dǎo)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑、周期公式，并會(huì)用它們解答有關(guān)問(wèn)題. 知道質(zhì)譜儀的工作原理。
4、知道回旋加速器的基本構(gòu)造、工作原理 、及用途 。
（二）過(guò)程與方法
通過(guò)綜合運(yùn)用力學(xué)知識(shí)、電磁學(xué)知識(shí)解決帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)（電場(chǎng)、磁場(chǎng)）中的問(wèn)題.
培養(yǎng)學(xué)生的分析推理能力.
（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀
通過(guò)對(duì)本節(jié)的學(xué)習(xí)，充分了解科技的巨大威力，體會(huì)科技的創(chuàng)新歷程。
二、重點(diǎn)與難點(diǎn)：
重點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑和周期公式，并能用來(lái)分析有關(guān)問(wèn)題.難點(diǎn)：1.粒子在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng).
2.綜合運(yùn)用力學(xué)知識(shí)、電磁學(xué)知識(shí)解決帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的問(wèn)題.
三、教具：洛倫茲力演示儀、感應(yīng)線圈、電源、多媒體等
四、教學(xué)過(guò)程：（一）復(fù)習(xí)引入 ［問(wèn)題1］什么是洛倫茲力？［磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力］ ［問(wèn)題2］帶電粒子在磁場(chǎng)中是否一定受洛倫茲力？［不一定，洛倫茲力的計(jì)算公式為f=qvbsinθ，θ為電荷運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向的夾角，當(dāng)θ=90°時(shí)，f=qvb;當(dāng)θ=0°時(shí)，f=0.］ ［問(wèn)題3］帶電粒子垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)會(huì)做什么運(yùn)動(dòng)呢？今天我們來(lái)學(xué)習(xí)——帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)、質(zhì)譜儀.（二）新課講解---第六節(jié)、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 【演示】先介紹洛倫茲力演示儀的工作原理，由電子槍發(fā)出的電子射線可以使管內(nèi)的低壓水銀蒸氣發(fā)出輝光，顯示出電子的徑跡。后進(jìn)行實(shí)驗(yàn).（并說(shuō)明相關(guān)問(wèn)題104-105頁(yè)）教師進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn). ［實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象］在暗室中可以清楚地看到，在沒(méi)有磁場(chǎng)作用時(shí)，電子的徑跡是直線；在管外加上勻強(qiáng)磁場(chǎng)（這個(gè)磁場(chǎng)是由兩個(gè)平行的通電環(huán)形線圈產(chǎn)生的），電子的徑跡變彎曲成圓形. ［教師引導(dǎo)學(xué)生分析得出結(jié)論］當(dāng)帶電粒子的初速度方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng). 帶電粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的受力及運(yùn)動(dòng)情況分析（動(dòng)態(tài)課件）. 一是要明確所研究的物理現(xiàn)象的條件----在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)的帶電粒子。二是分析帶電粒子的受力情況，用左手定則明確帶電粒子初速度與所受到的洛倫茲力在同一平面內(nèi)，所以只可能做平面運(yùn)動(dòng)。三是洛倫茲力不對(duì)運(yùn)動(dòng)的帶電粒子做功，它的速率不變，同時(shí)洛倫茲力的大小也不變。四是根據(jù)牛頓第二定律，洛倫茲力使運(yùn)動(dòng)的帶電粒子產(chǎn)生加速度(向心加速度)［出示投影］ ①.電子受到怎樣的力的作用？這個(gè)力和電子的速度的關(guān)系是怎樣的？（電子受到垂直于速度方向的洛倫茲力的作用.） ②.洛倫茲力對(duì)電子的運(yùn)動(dòng)有什么作用？（.洛倫茲力只改變速度的方向，不改變速度的大小） ③.有沒(méi)有其他力作用使電子離開(kāi)磁場(chǎng)方向垂直的平面？（沒(méi)有力作用使電子離開(kāi)磁場(chǎng)方向垂直的平面） ④.洛倫茲力做功嗎？（洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功）1.帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) （1）、運(yùn)動(dòng)軌跡：沿著與磁場(chǎng)垂直的方向射入磁場(chǎng)的帶電粒子，粒子在垂直磁場(chǎng)方向的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，此洛倫茲力不做功.