广西梧州市蒙山县第一中学高中物理 带电粒子在磁场中的运动 质谱仪 回旋加速器导学案 新人教版选修3-1

高中物理人教版选修 3-1 导学案：带电粒子在磁场中的运动 质谱仪 回旋加速器【学习目标】1、掌握带电粒子垂直进入匀强磁场时的运动规律分析方法。2、学会分析质谱仪是如何测定粒子的比荷。3、了解回旋加速器的基本构造和加速原理。【学习重点和难点】带电粒子垂直进入匀强磁场时的运动规律分析。【使用说明及学法指导】本学案包括《带电粒子在磁场中的运动 质谱仪》和《回旋加速器》二节课的内容，是高考的重点和难点内容。建议第一课时在教师的指导下先认真阅读教材，初步掌握本学案的有关知识，第二、第三课时通过探究展示课加深对本部分重点和难点知识的理解。【课前预习案】一、知识点一、带电粒子在匀强磁场中的运动1、带电粒子在匀强磁场中的受力特点：如图，带电粒子以垂直于磁场的速度进入磁场时，根据左手定则，粒子所受的洛伦兹力既垂直于________方向、又垂直于________方向，即洛伦兹力垂直于速度、磁感应强度所构成的平面。又因为洛伦兹力对带电粒子不做功，粒子的动能不变，即速度大小不变，洛伦兹力仅在不断改变粒子的速度_________。2、带电粒子在匀强磁场中的圆周运动：洛伦兹力总是与速度方向_________，不改变速度的________，提供带电粒子做匀速圆周运动所需的_________力。由向心力公式 F=_______和洛伦兹力公式 F=__________,可推 导 出 带 电 粒 子 在 匀 强 磁 场 中 做 圆 周 运 动 的 半 径 公 式R=__________,周期公式 T=______________。3、带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的特点：（1）由半径公式 R=__________可知，在匀强磁场中做匀速圆周运动的带电粒子，它的轨道半径跟粒子的运动速率成_________,运动的速度越大，轨道的半径__________。粒子的轨道半径还与粒子的__________成正比,带电量相同而质量不同的粒子，只要__________相同，轨道的半径也__________。（2）由周期公式 T=__________可知，带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期跟_________和_________________无关。二、知识点二、质谱仪1、质谱仪的结构质谱仪由粒子源、加速_______、偏转__________、显示屏等组成。2、质谱仪的工作原理如图所示是质谱仪的构造简图，一质量为 m，电荷量为 q 的粒子从容器 A 下方小孔 S1飘入电势差为 U 的加速电场。然后让粒子垂直进入磁感应强度为 B 的磁场中做匀速圆周运动，最后打到照相底片 D 上。（ 1）粒子在 S1区做初速度为零的_____________________运动。在 S2区...