带电粒子在磁场中的运动 质谱仪一、教学目标1．根据洛伦兹力的特点，理解带电粒子垂直进入磁场做匀速圆周运动。2．以洛伦兹力为向心力推导出带电粒子在磁场中做圆运动的半径和周期并讨论它们的物理意义。3．掌握速度选择器和质谱仪的工作原理和计算方法。二、重点、难点分析1．洛伦兹力 f=Bqv 的应用是该节课的重点。2．洛伦兹力作为向心力，是使运动电荷在磁场中做匀速圆周运动的原因。结合圆周运动的运动学知识和动力学知识推导和周期是本节的难点。3．对速度选择器和质谱仪的工作原理的理解和掌握也是本节的重点和难点。三、教 具：洛伦兹力演示仪。四、教学方法：实验演示，多媒体辅助教学五、主要教学过程（一）引入新课1．提问：如图所示，当带电粒子 q 以速度 v 分别垂直进入匀强电场和匀强磁场中，它们将做什么运动？（如图 1 所示）回答：类平抛和匀速圆周运动。在此学生很有可能根据带电粒子进入匀强电场做类平抛运动的经验，误认为带电粒子垂直进入匀强磁场也做类平抛运动。在这里不管学生回答正确与错误，都应马上追问：为什么？引导学生思考，自己得出正确答案。2．观察演示实验：带电粒子在磁场中的运动——洛伦兹力演示仪。用心 爱心 专心 3．看挂图，比较带电粒子垂直进入匀强电场和磁场这两种情况下轨迹的差别。（二）进行新课1．带电粒子垂直进入匀强磁场的轨迹（板书）提问：①在什么平面内？它与 v 的方位关系怎样？② 对运动电荷是否做功？③对运动电荷的运动起何作用？④ 带电粒子在磁场中的运动具有什么特点？通过学生的回答，展开讨论，让同学自己得出正确的答案，强化上节所学知识——洛伦兹力产生条件，洛伦兹力大小、方向的计算和判断方法。结论：（板书）①带电粒子垂直进入匀强磁场，其初速度 v 与磁场垂直，根据左手定则，其受洛伦兹力的方向也跟磁场方向垂直，并与初速度方向都在同一垂直磁场的平面内，所以粒子只能在该平面内运动。② 洛伦兹力总是跟带电粒子的运动方向垂直，它只改变粒子运动的方向，不改变粒子速度的大小，所以粒子在磁场中运动的速率是恒定的，这时洛伦兹力的大小 f=Bqv 也是恒定的。③ 洛伦兹力对运动粒子不做功。④ 洛伦兹力对运动粒子起着向心力的作用，因此粒子的运动一定是匀速圆周运动。2．带电粒子在磁场中运动的轨道半径提问：①带电粒子做匀速圆周运动时，什么力作为向心力？==Bqv （1）用心 爱心 专心② 做匀速圆周运动的物体所受的向心力 F 心与物体...
