新人教版高中物理选修3-1带电粒子在匀强磁场中的运动3

带电粒子在匀强磁场中的运动教学目标一、知识与技能1.理解洛伦兹力对粒子不做功.2.理解带电粒子的初速度方向与磁感应强度的方向垂直时，粒子在匀磁场中做匀速圆周运动.3.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.4.知道质谱仪的工作原理5.知道回旋加速器的基本构造及工作原理二、过程与方法1.通过带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的讨论过程，培养学生的分析综合能力2.通过半径公式和周期公式的推导过程，培养学生的理解能力和推理能力3.通过回旋加速器的教学过程，培养学生运用物理知识分析和解决实际问题的能力三、情感、态度与价值观1.通过讲述带电粒子在科技、生产与生活中的典型应用，培养学生热爱科学、致力于科学研究的价值观。2.回旋加速器是一种高科技的实验设备，通过该问题的学习，培养学生的学习兴趣，开阔学生的视野.教学重点带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式和周期公式，并能用来分析解决有关问题教学难点1.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的条件2.回旋加速器的工作原理与加速条件教学资源演示仪器：洛仑兹力演示仪教学设计一、引入新课问：什么叫洛伦兹力？其大小和方向怎样确定？问：垂直射入匀强磁场的带电粒子，在洛伦兹力的作用下，将会偏离原来的运动方向。那么，粒子的运动轨迹是怎样的呢？二、新课教学1.运动轨迹演示：首先简介洛伦兹力演示仪，接着演示电子射线管内的电子的运动方向与磁场方向垂直时，电子的运动轨迹是圆.问：为什么在 v⊥B 的条件下，粒子的运动轨迹是圆形呢？电子做的是匀速圆周运动吗？请同学们试着用学过的运动学和动力学知识进行论证.答：当带电粒子垂直射入匀强磁场中时，粒子的初速度和所受洛伦兹力的方向都在跟磁场方向垂直的平面内，没有任何作用使粒子离开这个平面，所以粒子只能在这个平面内运动.因为洛伦兹力总是跟粒子的运动方向垂直，对粒子不做功，根据动能定理粒子运动的速率不变，洛伦兹力只改变粒子的运动方向.这时洛伦兹力 F=qvB 大小不变，方向总与粒子的运动方向垂直且指向圆心，因此带电粒子做匀速圆周运动.过渡：既然带电粒子垂直进入匀强磁场中时做匀速圆周运动，那么圆周的轨道半径和周期与哪些因素有关呢？2.轨道半径和周期用心 爱心 专心问：一带电粒子的质量为 m，电荷量为 q，速率为 v，它在磁感应强度为 B 的匀强磁场中做匀速圆周运动，求轨道半径有多大？提示：什么力提供了带电粒子做匀速圆周...