帶電粒子在磁場中的運動 質譜儀（精選5篇）

帶電粒子在磁場中的運動 質譜儀 篇1

　　教學目標 

　　知識目標

　　1、理解帶電粒子的初速度方向與磁感應強度方向垂直時，做勻速圓周運動.

　　2、會推導帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的半徑、周期公式，并會用它們解答有關問題.

　　3、知道質譜儀的工作原理.

　　能力目標

　　通過推理、判斷帶電粒子在磁場中的運動性質的過程，培養學生嚴密的邏輯推理能力.

　　情感目標

　　通過學習質譜儀的工作原理，讓學生認識先進科技的發展，有助于培養學生對物理的學習興趣.

　　教學建議

　　教材分析

　　本節重點是研究帶電粒子垂直射入勻強磁場中的運動規律：半徑以及周期，通過復習相關力學知識，利用力于運動的關系突破這一重點，需要注意的是：

　　1、確定垂直射入勻強電場中的帶電粒子是勻速圓周運動；

　　2、帶電粒子的重力通常不考慮。

　　教法建議

　　由于我們研究的是帶電粒子在磁場中的運動情況，研究的是磁場力與運動的關系，因此教學開始，需要學生回憶相關的力學知識，為了引導學生分析推導粒子做勻速圓周運動的原因、規律，教師可以通過實驗演示引入，讓學生認真觀察實驗現象，結合運動和力的關系分析原因，總結規律，積極思考、討論例題，對規律加深理解、提高應用能力.最后通過例題講解，加深知識的理解.

　　教學設計方案

　　帶電粒子在磁場中的運動  質譜儀

　　一、素質教育目標

　　（一）知識教學點

　　1、理解帶電粒子的初速度方向與磁感應強度方向垂直時，做勻速圓周運動.

　　2、會推導帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的半徑、周期公式，并會用它們解答有關問題.

　　3、知道質譜儀的工作原理.

　　（二）能力訓練點

　　通過推理、判斷帶電粒子在磁場中的運動性質的過程，培養學生嚴密的邏輯推理能力.

　　（三）德育滲透點

　　通過學習質譜儀的工作原理，理解高科技的巨大力量.

　　（四）美育滲透點

　　用電子射線管產生的電子做圓周運動的精美圖像感染學生，提高學生對物理學圖像形式美的審美感受力.

　　二、學法引導

　　1、教師通過演示實驗法引入，復習提問法引導學生分析推導粒子做勻速圓周運動的原因、規律.通過例題講解，加深理解.

　　2、學生認真觀察實驗現象，結合運動和力的關系分析原因，總結規律，積極思考、討論例題，對規律加深理解、提高應用能力.

　　三、重點難點疑點及解決辦法

　　1、重點

　　帶電粒子垂直射入勻強磁場中的運動半徑和運動周期.

　　2、難點

　　確定垂直射入勻強磁場中的帶電粒子運動是勻速圓周運動.

　　3、疑點

　　帶電粒子的重力通常為什么不考慮？

　　4、解決辦法

　　復習力學知識、引導同學利用力與運動的關系分析，討論帶電粒子在磁場中的運動情況。

　　四、課時安排

　　1課時

　　五、教具學具準備

　　演示用特制的電子射線管。

　　六、師生互動活動設計

　　教師先通過演示實驗引入，再啟發引導學生用力學知識分析原因，推導規律，通過例題講解，學生思考和討論進一步加深對知識的理解，提高學生運用知識解決實際問題的能力。

　　七、教學步驟 

　　（一）明確目標

　　（略）

　　（二）整體感知

　　本節教學首先通過演示實驗告訴學生，當帶電粒子的初速度方向與磁場方向垂直時，粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動這一結論，然后試著用力與運動的關系分析粒子為什么做勻速圓周運動，再由學生推導帶電粒子在磁場中的運動半徑和周期，根據力學知識，重點是理解運動半徑與磁感應強度、速度的關系；運動周期與粒子速率和運動半徑無關.

　　（三）重點、難點的學習與目標完成過程

　　1、引入新課

　　上一節我們學習了洛侖茲力的概念，我們知道帶電粒子垂直磁場方向運動時，會受到大小  ，方向始終與速度方向垂直的洛侖茲力作用，今天我們來研究一下，受洛侖茲力作用的帶電粒子是如何運動的？

　　2、粒子為什么做勻速圓周的運動？

　　首先通過演示實驗觀察到，當帶電粒子的初速度方向與勻強磁場方向垂直時，粒子的運動軌道是圓.

　　在力學中我們學習過，物體作勻速圓周運動的條件是物體所受的合外力大小不變，方向始終與速度方向垂直.當帶電粒子垂直于勻強磁場方向運動時，通常它的重力可以忽略不計（請同學們討論），可看作只受洛侖茲力作用，洛侖茲力方向和速度方向在同一個平面內，由于洛侖茲力方向總與速度方向垂直，因而它對帶電粒子不做功，根據動能定理可知運動粒子的速度大小不變，再由 可知，粒子在運動過程中所受洛侖茲力的大小即合外力的大小不變，根據物體作勻速圓周運動的條件得出帶電粒子垂直勻強磁場運動時，作勻速圓周運動.

　　3、粒子運動的軌道半徑和周期公式

　　帶電粒子垂直于勻強磁場方向運動時做勻速圓周運動，其向心力等于洛侖茲力，請同學們根據牛頓第二定律，推導帶電粒子的運動半徑和周期公式.

　　經過推導得出粒子運動半徑 ，運動周期 。

　　運用學過的力學知識理解，當粒子運動速度較大時，粒子要離心運動，其運動半徑增大，所以速度大，半徑也大；當磁場較強時，運動電荷受洛侖茲力增大，粒子要向心運動，其運動半徑減小，所以磁感應強度大，半徑小.由于帶電粒子運動速度大時，其運動半徑大，運動軌跡也長，可以理解粒子運動的周期與速度的大小和軌道半徑無關.為了加深同學們對半徑和周期公式的理解，舉下面的例題加以練習.

　　［例1］同一種帶電粒子以不同的速度垂直射入勻強磁場中，其運動軌跡如圖所示，則可知

　　（1）帶電粒子進入磁場的速度值有幾個？

　　（2）這些速度的大小關系為       .

　　（3）三束粒子從O點出發分別到達1、2、3點所用時間關系為      .

　　4、質譜儀

　　首先請同學們閱讀課本上例題的分析求解過程，然后組織學生討論質譜儀的工作原理.

　　（四）總結、擴展

　　本節課我們學習了帶電粒子垂直于勻強磁場運動的情況，經過實驗演示和理論分析得出粒子做勻速圓周運動.并根據牛頓運動定律得出粒子運動的半徑公式和周期公式.最后我們討論了它的一個具體應用——質譜儀.

　　但應注意的是如果帶電粒子速度方向不是垂直勻強磁場方向時，帶電粒子將不再是作勻速圓周運動.

　　八、布置作業 

　　（1）P156（1）～（6）

　　九、板書設計 

　　五、帶電粒子在磁場中的運動  質譜儀

　　一、運動軌跡

　　粒子作勻速圓周運動.

　　二、半徑和周期

　　運動半徑：

　　運動周期：

　　三、質譜儀

帶電粒子在磁場中的運動 質譜儀 篇2

　　教學目標 

　　知識目標

　　1、理解帶電粒子的初速度方向與磁感應強度方向垂直時，做勻速圓周運動.

　　2、會推導帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的半徑、周期公式，并會用它們解答有關問題.

　　3、知道質譜儀的工作原理.

　　能力目標

　　通過推理、判斷帶電粒子在磁場中的運動性質的過程，培養學生嚴密的邏輯推理能力.

　　情感目標

　　通過學習質譜儀的工作原理，讓學生認識先進科技的發展，有助于培養學生對物理的學習興趣.

　　教學建議

　　教材分析

　　本節重點是研究帶電粒子垂直射入勻強磁場中的運動規律：半徑以及周期，通過復習相關力學知識，利用力于運動的關系突破這一重點，需要注意的是：

　　1、確定垂直射入勻強電場中的帶電粒子是勻速圓周運動；

　　2、帶電粒子的重力通常不考慮。

　　教法建議

　　由于我們研究的是帶電粒子在磁場中的運動情況，研究的是磁場力與運動的關系，因此教學開始，需要學生回憶相關的力學知識，為了引導學生分析推導粒子做勻速圓周運動的原因、規律，教師可以通過實驗演示引入，讓學生認真觀察實驗現象，結合運動和力的關系分析原因，總結規律，積極思考、討論例題，對規律加深理解、提高應用能力.最后通過例題講解，加深知識的理解.

　　教學設計方案

　　帶電粒子在磁場中的運動  質譜儀

　　一、素質教育目標

　　（一）知識教學點

　　1、理解帶電粒子的初速度方向與磁感應強度方向垂直時，做勻速圓周運動.

　　2、會推導帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的半徑、周期公式，并會用它們解答有關問題.

　　3、知道質譜儀的工作原理.

　　（二）能力訓練點

　　通過推理、判斷帶電粒子在磁場中的運動性質的過程，培養學生嚴密的邏輯推理能力.

　　（三）德育滲透點

　　通過學習質譜儀的工作原理，理解高科技的巨大力量.

　　（四）美育滲透點

　　用電子射線管產生的電子做圓周運動的精美圖像感染學生，提高學生對物理學圖像形式美的審美感受力.

　　二、學法引導

　　1、教師通過演示實驗法引入，復習提問法引導學生分析推導粒子做勻速圓周運動的原因、規律.通過例題講解，加深理解.

　　2、學生認真觀察實驗現象，結合運動和力的關系分析原因，總結規律，積極思考、討論例題，對規律加深理解、提高應用能力.

　　三、重點難點疑點及解決辦法

　　1、重點

　　帶電粒子垂直射入勻強磁場中的運動半徑和運動周期.

　　2、難點

　　確定垂直射入勻強磁場中的帶電粒子運動是勻速圓周運動.

　　3、疑點

　　帶電粒子的重力通常為什么不考慮？

　　4、解決辦法

　　復習力學知識、引導同學利用力與運動的關系分析，討論帶電粒子在磁場中的運動情況。

　　四、課時安排

　　1課時

　　五、教具學具準備

　　演示用特制的電子射線管。

　　六、師生互動活動設計

　　教師先通過演示實驗引入，再啟發引導學生用力學知識分析原因，推導規律，通過例題講解，學生思考和討論進一步加深對知識的理解，提高學生運用知識解決實際問題的能力。

　　七、教學步驟 

　　（一）明確目標

　　（略）

　　（二）整體感知

　　本節教學首先通過演示實驗告訴學生，當帶電粒子的初速度方向與磁場方向垂直時，粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動這一結論，然后試著用力與運動的關系分析粒子為什么做勻速圓周運動，再由學生推導帶電粒子在磁場中的運動半徑和周期，根據力學知識，重點是理解運動半徑與磁感應強度、速度的關系；運動周期與粒子速率和運動半徑無關.

　　（三）重點、難點的學習與目標完成過程

　　1、引入新課

　　上一節我們學習了洛侖茲力的概念，我們知道帶電粒子垂直磁場方向運動時，會受到大小  ，方向始終與速度方向垂直的洛侖茲力作用，今天我們來研究一下，受洛侖茲力作用的帶電粒子是如何運動的？

　　2、粒子為什么做勻速圓周的運動？

　　首先通過演示實驗觀察到，當帶電粒子的初速度方向與勻強磁場方向垂直時，粒子的運動軌道是圓.

　　在力學中我們學習過，物體作勻速圓周運動的條件是物體所受的合外力大小不變，方向始終與速度方向垂直.當帶電粒子垂直于勻強磁場方向運動時，通常它的重力可以忽略不計（請同學們討論），可看作只受洛侖茲力作用，洛侖茲力方向和速度方向在同一個平面內，由于洛侖茲力方向總與速度方向垂直，因而它對帶電粒子不做功，根據動能定理可知運動粒子的速度大小不變，再由 可知，粒子在運動過程中所受洛侖茲力的大小即合外力的大小不變，根據物體作勻速圓周運動的條件得出帶電粒子垂直勻強磁場運動時，作勻速圓周運動.

　　3、粒子運動的軌道半徑和周期公式

　　帶電粒子垂直于勻強磁場方向運動時做勻速圓周運動，其向心力等于洛侖茲力，請同學們根據牛頓第二定律，推導帶電粒子的運動半徑和周期公式.

　　經過推導得出粒子運動半徑 ，運動周期 。

　　運用學過的力學知識理解，當粒子運動速度較大時，粒子要離心運動，其運動半徑增大，所以速度大，半徑也大；當磁場較強時，運動電荷受洛侖茲力增大，粒子要向心運動，其運動半徑減小，所以磁感應強度大，半徑小.由于帶電粒子運動速度大時，其運動半徑大，運動軌跡也長，可以理解粒子運動的周期與速度的大小和軌道半徑無關.為了加深同學們對半徑和周期公式的理解，舉下面的例題加以練習.

　　［例1］同一種帶電粒子以不同的速度垂直射入勻強磁場中，其運動軌跡如圖所示，則可知

　　（1）帶電粒子進入磁場的速度值有幾個？

　　（2）這些速度的大小關系為       .

　　（3）三束粒子從O點出發分別到達1、2、3點所用時間關系為      .

　　4、質譜儀

　　首先請同學們閱讀課本上例題的分析求解過程，然后組織學生討論質譜儀的工作原理.

　　（四）總結、擴展

　　本節課我們學習了帶電粒子垂直于勻強磁場運動的情況，經過實驗演示和理論分析得出粒子做勻速圓周運動.并根據牛頓運動定律得出粒子運動的半徑公式和周期公式.最后我們討論了它的一個具體應用——質譜儀.

　　但應注意的是如果帶電粒子速度方向不是垂直勻強磁場方向時，帶電粒子將不再是作勻速圓周運動.

　　八、布置作業 

　　（1）P156（1）～（6）

　　九、板書設計 

　　五、帶電粒子在磁場中的運動  質譜儀

　　一、運動軌跡

　　粒子作勻速圓周運動.

　　二、半徑和周期

　　運動半徑：

　　運動周期：

　　三、質譜儀

帶電粒子在磁場中的運動 質譜儀 篇3

　　教學目標

　　知識目標

　　1、理解帶電粒子的初速度方向與磁感應強度方向垂直時，做勻速圓周運動.

　　2、會推導帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的半徑、周期公式，并會用它們解答有關問題.

　　3、知道質譜儀的工作原理.

　　能力目標

　　通過推理、判斷帶電粒子在磁場中的運動性質的過程，培養學生嚴密的邏輯推理能力.

　　情感目標

　　通過學習質譜儀的工作原理，讓學生認識先進科技的發展，有助于培養學生對物理的學習興趣.

　　教學建議

　　教材分析

　　本節重點是研究帶電粒子垂直射入勻強磁場中的運動規律：半徑以及周期，通過復習相關力學知識，利用力于運動的關系突破這一重點，需要注意的是：

　　1、確定垂直射入勻強電場中的帶電粒子是勻速圓周運動；

　　2、帶電粒子的重力通常不考慮。

　　教法建議

　　由于我們研究的是帶電粒子在磁場中的運動情況，研究的是磁場力與運動的關系，因此教學開始，需要學生回憶相關的力學知識，為了引導學生分析推導粒子做勻速圓周運動的原因、規律，教師可以通過實驗演示引入，讓學生認真觀察實驗現象，結合運動和力的關系分析原因，總結規律，積極思考、討論例題，對規律加深理解、提高應用能力.最后通過例題講解，加深知識的理解.

　　教學設計方案

　　帶電粒子在磁場中的運動  質譜儀

　　一、素質教育目標

　　（一）知識教學點

　　1、理解帶電粒子的初速度方向與磁感應強度方向垂直時，做勻速圓周運動.

　　2、會推導帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的半徑、周期公式，并會用它們解答有關問題.

　　3、知道質譜儀的工作原理.

　　（二）能力訓練點

　　通過推理、判斷帶電粒子在磁場中的運動性質的過程，培養學生嚴密的邏輯推理能力.

　　（三）德育滲透點

　　通過學習質譜儀的工作原理，理解高科技的巨大力量.

　　（四）美育滲透點

　　用電子射線管產生的電子做圓周運動的精美圖像感染學生，提高學生對物理學圖像形式美的審美感受力.

　　二、學法引導

　　1、教師通過演示實驗法引入，復習提問法引導學生分析推導粒子做勻速圓周運動的原因、規律.通過例題講解，加深理解.

　　2、學生認真觀察實驗現象，結合運動和力的關系分析原因，總結規律，積極思考、討論例題，對規律加深理解、提高應用能力.

　　三、重點難點疑點及解決辦法

　　1、重點

　　帶電粒子垂直射入勻強磁場中的運動半徑和運動周期.

　　2、難點

　　確定垂直射入勻強磁場中的帶電粒子運動是勻速圓周運動.

　　3、疑點

　　帶電粒子的重力通常為什么不考慮？

　　4、解決辦法

　　復習力學知識、引導同學利用力與運動的關系分析，討論帶電粒子在磁場中的運動情況。

　　四、課時安排

　　1課時

　　五、教具學具準備

　　演示用特制的電子射線管。

　　六、師生互動活動設計

　　教師先通過演示實驗引入，再啟發引導學生用力學知識分析原因，推導規律，通過例題講解，學生思考和討論進一步加深對知識的理解，提高學生運用知識解決實際問題的能力。

　　七、教學步驟

　　（一）明確目標

　　（略）

　　（二）整體感知

　　本節教學首先通過演示實驗告訴學生，當帶電粒子的初速度方向與磁場方向垂直時，粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動這一結論，然后試著用力與運動的關系分析粒子為什么做勻速圓周運動，再由學生推導帶電粒子在磁場中的運動半徑和周期，根據力學知識，重點是理解運動半徑與磁感應強度、速度的關系；運動周期與粒子速率和運動半徑無關.

　　（三）重點、難點的學習與目標完成過程

　　1、引入新課

　　上一節我們學習了洛侖茲力的概念，我們知道帶電粒子垂直磁場方向運動時，會受到大小  ，方向始終與速度方向垂直的洛侖茲力作用，今天我們來研究一下，受洛侖茲力作用的帶電粒子是如何運動的？

　　2、粒子為什么做勻速圓周的運動？

　　首先通過演示實驗觀察到，當帶電粒子的初速度方向與勻強磁場方向垂直時，粒子的運動軌道是圓.

　　在力學中我們學習過，物體作勻速圓周運動的條件是物體所受的合外力大小不變，方向始終與速度方向垂直.當帶電粒子垂直于勻強磁場方向運動時，通常它的重力可以忽略不計（請同學們討論），可看作只受洛侖茲力作用，洛侖茲力方向和速度方向在同一個平面內，由于洛侖茲力方向總與速度方向垂直，因而它對帶電粒子不做功，根據動能定理可知運動粒子的速度大小不變，再由 可知，粒子在運動過程中所受洛侖茲力的大小即合外力的大小不變，根據物體作勻速圓周運動的條件得出帶電粒子垂直勻強磁場運動時，作勻速圓周運動.

　　3、粒子運動的軌道半徑和周期公式

　　帶電粒子垂直于勻強磁場方向運動時做勻速圓周運動，其向心力等于洛侖茲力，請同學們根據牛頓第二定律，推導帶電粒子的運動半徑和周期公式.

　　經過推導得出粒子運動半徑 ，運動周期 。

　　運用學過的力學知識理解，當粒子運動速度較大時，粒子要離心運動，其運動半徑增大，所以速度大，半徑也大；當磁場較強時，運動電荷受洛侖茲力增大，粒子要向心運動，其運動半徑減小，所以磁感應強度大，半徑小.由于帶電粒子運動速度大時，其運動半徑大，運動軌跡也長，可以理解粒子運動的周期與速度的大小和軌道半徑無關.為了加深同學們對半徑和周期公式的理解，舉下面的例題加以練習.

　　［例1］同一種帶電粒子以不同的速度垂直射入勻強磁場中，其運動軌跡如圖所示，則可知

　　（1）帶電粒子進入磁場的速度值有幾個？

　　（2）這些速度的大小關系為       .

　　（3）三束粒子從O點出發分別到達1、2、3點所用時間關系為      .

　　4、質譜儀

　　首先請同學們閱讀課本上例題的分析求解過程，然后組織學生討論質譜儀的工作原理.

　　（四）總結、擴展

　　本節課我們學習了帶電粒子垂直于勻強磁場運動的情況，經過實驗演示和理論分析得出粒子做勻速圓周運動.并根據牛頓運動定律得出粒子運動的半徑公式和周期公式.最后我們討論了它的一個具體應用——質譜儀.

　　但應注意的是如果帶電粒子速度方向不是垂直勻強磁場方向時，帶電粒子將不再是作勻速圓周運動.

　　八、布置作業 

　　（1）P156（1）～（6）

　　九、板書設計

　　五、帶電粒子在磁場中的運動  質譜儀

　　一、運動軌跡

　　粒子作勻速圓周運動.

　　二、半徑和周期

　　運動半徑：

　　運動周期：

　　三、質譜儀

帶電粒子在磁場中的運動 質譜儀 篇4

　　教學目標

　　知識目標

　　1、理解帶電粒子的初速度方向與磁感應強度方向垂直時，做勻速圓周運動.

　　2、會推導帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的半徑、周期公式，并會用它們解答有關問題.

　　3、知道質譜儀的工作原理.

　　能力目標

　　通過推理、判斷帶電粒子在磁場中的運動性質的過程，培養學生嚴密的邏輯推理能力.

　　情感目標

　　通過學習質譜儀的工作原理，讓學生認識先進科技的發展，有助于培養學生對物理的學習興趣.

　　教學建議

　　教材分析

　　本節重點是研究帶電粒子垂直射入勻強磁場中的運動規律：半徑以及周期，通過復習相關力學知識，利用力于運動的關系突破這一重點，需要注意的是：

　　1、確定垂直射入勻強電場中的帶電粒子是勻速圓周運動；

　　2、帶電粒子的重力通常不考慮。

　　教法建議

　　由于我們研究的是帶電粒子在磁場中的運動情況，研究的是磁場力與運動的關系，因此教學開始，需要學生回憶相關的力學知識，為了引導學生分析推導粒子做勻速圓周運動的原因、規律，教師可以通過實驗演示引入，讓學生認真觀察實驗現象，結合運動和力的關系分析原因，總結規律，積極思考、討論例題，對規律加深理解、提高應用能力.最后通過例題講解，加深知識的理解.

　　教學設計方案

　　帶電粒子在磁場中的運動  質譜儀

　　一、素質教育目標

　　（一）知識教學點

　　1、理解帶電粒子的初速度方向與磁感應強度方向垂直時，做勻速圓周運動.

　　2、會推導帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的半徑、周期公式，并會用它們解答有關問題.

　　3、知道質譜儀的工作原理.

　　（二）能力訓練點

　　通過推理、判斷帶電粒子在磁場中的運動性質的過程，培養學生嚴密的邏輯推理能力.

　　（三）德育滲透點

　　通過學習質譜儀的工作原理，理解高科技的巨大力量.

　　（四）美育滲透點

　　用電子射線管產生的電子做圓周運動的精美圖像感染學生，提高學生對物理學圖像形式美的審美感受力.

　　二、學法引導

　　1、教師通過演示實驗法引入，復習提問法引導學生分析推導粒子做勻速圓周運動的原因、規律.通過例題講解，加深理解.

　　2、學生認真觀察實驗現象，結合運動和力的關系分析原因，總結規律，積極思考、討論例題，對規律加深理解、提高應用能力.

　　三、重點難點疑點及解決辦法

　　1、重點

　　帶電粒子垂直射入勻強磁場中的運動半徑和運動周期.

　　2、難點

　　確定垂直射入勻強磁場中的帶電粒子運動是勻速圓周運動.

　　3、疑點

　　帶電粒子的重力通常為什么不考慮？

　　4、解決辦法

　　復習力學知識、引導同學利用力與運動的關系分析，討論帶電粒子在磁場中的運動情況。

　　四、課時安排

　　1課時

　　五、教具學具準備

　　演示用特制的電子射線管。

　　六、師生互動活動設計

　　教師先通過演示實驗引入，再啟發引導學生用力學知識分析原因，推導規律，通過例題講解，學生思考和討論進一步加深對知識的理解，提高學生運用知識解決實際問題的能力。

　　七、教學步驟

　　（一）明確目標

　　（略）

　　（二）整體感知

　　本節教學首先通過演示實驗告訴學生，當帶電粒子的初速度方向與磁場方向垂直時，粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動這一結論，然后試著用力與運動的關系分析粒子為什么做勻速圓周運動，再由學生推導帶電粒子在磁場中的運動半徑和周期，根據力學知識，重點是理解運動半徑與磁感應強度、速度的關系；運動周期與粒子速率和運動半徑無關.

　　（三）重點、難點的學習與目標完成過程

　　1、引入新課

　　上一節我們學習了洛侖茲力的概念，我們知道帶電粒子垂直磁場方向運動時，會受到大小  ，方向始終與速度方向垂直的洛侖茲力作用，今天我們來研究一下，受洛侖茲力作用的帶電粒子是如何運動的？

　　2、粒子為什么做勻速圓周的運動？

　　首先通過演示實驗觀察到，當帶電粒子的初速度方向與勻強磁場方向垂直時，粒子的運動軌道是圓.

　　在力學中我們學習過，物體作勻速圓周運動的條件是物體所受的合外力大小不變，方向始終與速度方向垂直.當帶電粒子垂直于勻強磁場方向運動時，通常它的重力可以忽略不計（請同學們討論），可看作只受洛侖茲力作用，洛侖茲力方向和速度方向在同一個平面內，由于洛侖茲力方向總與速度方向垂直，因而它對帶電粒子不做功，根據動能定理可知運動粒子的速度大小不變，再由 可知，粒子在運動過程中所受洛侖茲力的大小即合外力的大小不變，根據物體作勻速圓周運動的條件得出帶電粒子垂直勻強磁場運動時，作勻速圓周運動.

　　3、粒子運動的軌道半徑和周期公式

　　帶電粒子垂直于勻強磁場方向運動時做勻速圓周運動，其向心力等于洛侖茲力，請同學們根據牛頓第二定律，推導帶電粒子的運動半徑和周期公式.

　　經過推導得出粒子運動半徑 ，運動周期 。

　　運用學過的力學知識理解，當粒子運動速度較大時，粒子要離心運動，其運動半徑增大，所以速度大，半徑也大；當磁場較強時，運動電荷受洛侖茲力增大，粒子要向心運動，其運動半徑減小，所以磁感應強度大，半徑小.由于帶電粒子運動速度大時，其運動半徑大，運動軌跡也長，可以理解粒子運動的周期與速度的大小和軌道半徑無關.為了加深同學們對半徑和周期公式的理解，舉下面的例題加以練習.

　　［例1］同一種帶電粒子以不同的速度垂直射入勻強磁場中，其運動軌跡如圖所示，則可知

　　（1）帶電粒子進入磁場的速度值有幾個？

　　（2）這些速度的大小關系為       .

　　（3）三束粒子從O點出發分別到達1、2、3點所用時間關系為      .

　　4、質譜儀

　　首先請同學們閱讀課本上例題的分析求解過程，然后組織學生討論質譜儀的工作原理.

　　（四）總結、擴展

　　本節課我們學習了帶電粒子垂直于勻強磁場運動的情況，經過實驗演示和理論分析得出粒子做勻速圓周運動.并根據牛頓運動定律得出粒子運動的半徑公式和周期公式.最后我們討論了它的一個具體應用——質譜儀.

　　但應注意的是如果帶電粒子速度方向不是垂直勻強磁場方向時，帶電粒子將不再是作勻速圓周運動.

　　八、布置作業 

　　（1）P156（1）～（6）

　　九、板書設計

　　五、帶電粒子在磁場中的運動  質譜儀

　　一、運動軌跡

　　粒子作勻速圓周運動.

　　二、半徑和周期

　　運動半徑：

　　運動周期：

　　三、質譜儀

帶電粒子在磁場中的運動 質譜儀 篇5

　　教學目標 

　　知識目標

　　1、理解帶電粒子的初速度方向與磁感應強度方向垂直時，做勻速圓周運動.

　　2、會推導帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的半徑、周期公式，并會用它們解答有關問題.

　　3、知道質譜儀的工作原理.

　　能力目標

　　通過推理、判斷帶電粒子在磁場中的運動性質的過程，培養學生嚴密的邏輯推理能力.

　　情感目標

　　通過學習質譜儀的工作原理，讓學生認識先進科技的發展，有助于培養學生對物理的學習興趣.

　　教學建議

　　教材分析

　　本節重點是研究帶電粒子垂直射入勻強磁場中的運動規律：半徑以及周期，通過復習相關力學知識，利用力于運動的關系突破這一重點，需要注意的是：

　　1、確定垂直射入勻強電場中的帶電粒子是勻速圓周運動；

　　2、帶電粒子的重力通常不考慮。

　　教法建議

　　由于我們研究的是帶電粒子在磁場中的運動情況，研究的是磁場力與運動的關系，因此教學開始，需要學生回憶相關的力學知識，為了引導學生分析推導粒子做勻速圓周運動的原因、規律，教師可以通過實驗演示引入，讓學生認真觀察實驗現象，結合運動和力的關系分析原因，總結規律，積極思考、討論例題，對規律加深理解、提高應用能力.最后通過例題講解，加深知識的理解.

　　教學設計方案

　　帶電粒子在磁場中的運動  質譜儀

　　一、素質教育目標

　　（一）知識教學點

　　1、理解帶電粒子的初速度方向與磁感應強度方向垂直時，做勻速圓周運動.

　　2、會推導帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的半徑、周期公式，并會用它們解答有關問題.

　　3、知道質譜儀的工作原理.

　　（二）能力訓練點

　　通過推理、判斷帶電粒子在磁場中的運動性質的過程，培養學生嚴密的邏輯推理能力.

　　（三）德育滲透點

　　通過學習質譜儀的工作原理，理解高科技的巨大力量.

　　（四）美育滲透點

　　用電子射線管產生的電子做圓周運動的精美圖像感染學生，提高學生對物理學圖像形式美的審美感受力.

　　二、學法引導

　　1、教師通過演示實驗法引入，復習提問法引導學生分析推導粒子做勻速圓周運動的原因、規律.通過例題講解，加深理解.

　　2、學生認真觀察實驗現象，結合運動和力的關系分析原因，總結規律，積極思考、討論例題，對規律加深理解、提高應用能力.

　　三、重點難點疑點及解決辦法

　　1、重點

　　帶電粒子垂直射入勻強磁場中的運動半徑和運動周期.

　　2、難點

　　確定垂直射入勻強磁場中的帶電粒子運動是勻速圓周運動.

　　3、疑點

　　帶電粒子的重力通常為什么不考慮？

　　4、解決辦法

　　復習力學知識、引導同學利用力與運動的關系分析，討論帶電粒子在磁場中的運動情況。

　　四、課時安排

　　1課時

　　五、教具學具準備

　　演示用特制的電子射線管。

　　六、師生互動活動設計

　　教師先通過演示實驗引入，再啟發引導學生用力學知識分析原因，推導規律，通過例題講解，學生思考和討論進一步加深對知識的理解，提高學生運用知識解決實際問題的能力。

　　七、教學步驟 

　　（一）明確目標

　　（略）

　　（二）整體感知

　　本節教學首先通過演示實驗告訴學生，當帶電粒子的初速度方向與磁場方向垂直時，粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動這一結論，然后試著用力與運動的關系分析粒子為什么做勻速圓周運動，再由學生推導帶電粒子在磁場中的運動半徑和周期，根據力學知識，重點是理解運動半徑與磁感應強度、速度的關系；運動周期與粒子速率和運動半徑無關.

　　（三）重點、難點的學習與目標完成過程

　　1、引入新課

　　上一節我們學習了洛侖茲力的概念，我們知道帶電粒子垂直磁場方向運動時，會受到大小  ，方向始終與速度方向垂直的洛侖茲力作用，今天我們來研究一下，受洛侖茲力作用的帶電粒子是如何運動的？

　　2、粒子為什么做勻速圓周的運動？

　　首先通過演示實驗觀察到，當帶電粒子的初速度方向與勻強磁場方向垂直時，粒子的運動軌道是圓.

　　在力學中我們學習過，物體作勻速圓周運動的條件是物體所受的合外力大小不變，方向始終與速度方向垂直.當帶電粒子垂直于勻強磁場方向運動時，通常它的重力可以忽略不計（請同學們討論），可看作只受洛侖茲力作用，洛侖茲力方向和速度方向在同一個平面內，由于洛侖茲力方向總與速度方向垂直，因而它對帶電粒子不做功，根據動能定理可知運動粒子的速度大小不變，再由 可知，粒子在運動過程中所受洛侖茲力的大小即合外力的大小不變，根據物體作勻速圓周運動的條件得出帶電粒子垂直勻強磁場運動時，作勻速圓周運動.

　　3、粒子運動的軌道半徑和周期公式

　　帶電粒子垂直于勻強磁場方向運動時做勻速圓周運動，其向心力等于洛侖茲力，請同學們根據牛頓第二定律，推導帶電粒子的運動半徑和周期公式.

　　經過推導得出粒子運動半徑 ，運動周期 。

　　運用學過的力學知識理解，當粒子運動速度較大時，粒子要離心運動，其運動半徑增大，所以速度大，半徑也大；當磁場較強時，運動電荷受洛侖茲力增大，粒子要向心運動，其運動半徑減小，所以磁感應強度大，半徑小.由于帶電粒子運動速度大時，其運動半徑大，運動軌跡也長，可以理解粒子運動的周期與速度的大小和軌道半徑無關.為了加深同學們對半徑和周期公式的理解，舉下面的例題加以練習.

　　［例1］同一種帶電粒子以不同的速度垂直射入勻強磁場中，其運動軌跡如圖所示，則可知

　　（1）帶電粒子進入磁場的速度值有幾個？

　　（2）這些速度的大小關系為       .

　　（3）三束粒子從O點出發分別到達1、2、3點所用時間關系為      .

　　4、質譜儀

　　首先請同學們閱讀課本上例題的分析求解過程，然后組織學生討論質譜儀的工作原理.

　　（四）總結、擴展

　　本節課我們學習了帶電粒子垂直于勻強磁場運動的情況，經過實驗演示和理論分析得出粒子做勻速圓周運動.并根據牛頓運動定律得出粒子運動的半徑公式和周期公式.最后我們討論了它的一個具體應用——質譜儀.

　　但應注意的是如果帶電粒子速度方向不是垂直勻強磁場方向時，帶電粒子將不再是作勻速圓周運動.

　　八、布置作業 

　　（1）P156（1）～（6）

　　九、板書設計 

　　五、帶電粒子在磁場中的運動  質譜儀

　　一、運動軌跡

　　粒子作勻速圓周運動.

　　二、半徑和周期

　　運動半徑：

　　運動周期：

　　三、質譜儀