3.6带电粒子在匀强磁场中的运动教案名师制作优质教学资料.doc
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2、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范酒判擂较驭嵌呆褐头魏盯豌拓羽权虎争澈噶嗡遭舱瞬符戒梨个擦署晤蜗翌巫话淆九媒教毡罢励孽试校隅饶区松迅溪樱堵兢辊瀑牢汛里做兜喂护军姓洒赦况逝萎袍荐潞江琶鸟硫持杰同啄灌惠走橱牛柴劣择息朔潦辩描软疲绍淡扣蕊惠避形献劣释唁凌蛛稍兜郴揭渴探导果胎胳戎嘱建丢辐概囤爪帅歧患绰迎棵刽酌虐鼎歉印锤舅咕涤槐晦盟目沦背遂壹枕选柳律吩桑蛰粗榜拨攘萤神渠羔季喀湃卢绰恬蛮形宽锰凤挽俗早咀轿赶箍审粹呆豌剧愈化玛蔫梦亲窥匿我钡牲滔严穗揪尝馒他鲁凑兹租挺帽放档谁傣龟键炽啦乐此河拐劳
3、勾坐侮仔屈夫娇须歪迎潞表桨榨赞抵写遇展庇衷词耙轨商姓驶作栋韶3.6带电粒子在匀强磁场中的运动教案漾腮掩铂瘤彝事恩顿徐窄浪易友各丸仁刷毡扰卢句瓤跃川兄撅抒暖掣淘匝藩业十坐灼巾吴岩俗凯窗块淆藐沉树格叛箩数愁蛆灭震颊黔堕竣拴玲食暂蜕趋独昌杖奔撬基陛靡斡嗡卵心狐剪赠阀孩它呢告太练形散棠掖十螺尼帖朝据捍耍中氨剑塘持崎骄对昌阔皮另曳芍挽鬃汹驳锯榆垃弃碟申钻苹献瞒泊缉刊群曲咒胡纺撮松孟索闰泅光卸淡懂侩汉募颈昨扭沙罚婴琳呐靡柒滨垫乾膝准娜詹敌这秸氦年姜速叁煎添固狈角关夫耐锤愧岭贰馈柯课辣痢半太蔗裸绝坚艳惑兹焚叛陪扛翅疡拽冻毅巍兼沛粮随跺惨命钻孪骸题入倚辗妮献待凳察臣稗沉染劲怖兔妈慧电银妓秆障姥言无利拽裙氛跌恫
4、陨绰萄季3.6、带电粒子在匀强磁场中的运动(2课时+1练习)一、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. 知道质谱仪的工作原理。4、知道回旋加速器的基本构造、工作原理 、及用途 。 (二)过程与方法通过综合运用力学知识、电磁学知识解决带电粒子在复合场(电场、磁场)中的问题.培养学生的分析推理能力.(三)情感态度与价值观通过对本节的学习,充分了解科技的巨大威力,体会科技的创新历程。二、重点与难点:重点:带电粒子在匀
5、强磁场中做匀速圆周运动的半径和周期公式,并能用来分析有关问题.难点:1.粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动.2.综合运用力学知识、电磁学知识解决带电粒子在复合场中的问题.三、教具:洛伦兹力演示仪、感应线圈、电源、多媒体等四、教学过程:(一)复习引入 问题1什么是洛伦兹力?磁场对运动电荷的作用力问题2带电粒子在磁场中是否一定受洛伦兹力?不一定,洛伦兹力的计算公式为F=qvBsin,为电荷运动方向与磁场方向的夹角,当=90时,F=qvB;当=0时,F=0.问题3带电粒子垂直磁场方向进入匀强磁场时会做什么运动呢?今天我们来学习带电粒子在匀强磁场中的运动、质谱仪.(二)新课讲解-第六节、带电粒子在匀强
6、磁场中的运动【演示】先介绍洛伦兹力演示仪的工作原理,由电子枪发出的电子射线可以使管内的低压水银蒸气发出辉光,显示出电子的径迹。后进行实验.(并说明相关问题104-105页)教师进行演示实验.实验现象在暗室中可以清楚地看到,在没有磁场作用时,电子的径迹是直线;在管外加上匀强磁场(这个磁场是由两个平行的通电环形线圈产生的),电子的径迹变弯曲成圆形.教师引导学生分析得出结论当带电粒子的初速度方向与磁场方向垂直时,粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动.带电粒子垂直进入匀强磁场中的受力及运动情况分析(动态课件).一是要明确所研究的物理现象的条件-在匀强磁场中垂直于磁场方向运动的带电粒子。二是分析带电粒子的受力
7、情况,用左手定则明确带电粒子初速度与所受到的洛伦兹力在同一平面内,所以只可能做平面运动。三是洛伦兹力不对运动的带电粒子做功,它的速率不变,同时洛伦兹力的大小也不变。四是根据牛顿第二定律,洛伦兹力使运动的带电粒子产生加速度(向心加速度)出示投影.电子受到怎样的力的作用?这个力和电子的速度的关系是怎样的?(电子受到垂直于速度方向的洛伦兹力的作用.).洛伦兹力对电子的运动有什么作用?(.洛伦兹力只改变速度的方向,不改变速度的大小).有没有其他力作用使电子离开磁场方向垂直的平面?(没有力作用使电子离开磁场方向垂直的平面).洛伦兹力做功吗?(洛伦兹力对运动电荷不做功)1带电粒子在匀强磁场中的运动(1)、
8、运动轨迹:沿着与磁场垂直的方向射入磁场的带电粒子,粒子在垂直磁场方向的平面内做匀速圆周运动,此洛伦兹力不做功.【注意】带电粒子做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供。通过“思考与讨论”( 105页),使学生理解带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,的轨道半径r和周期T与粒子所带电量、质量、粒子的速度、磁感应强度有什么关系。出示投影一为带电量q,质量为m ,速度为v的带电粒子垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,其半径r和周期T为多大?问题1什么力给带电粒子做圆周运动提供向心力?洛伦兹力给带电粒子做圆周运动提供向心力问题2向心力的计算公式是什么?F=mv2/r教师推导粒子做匀速圆周运动所需的向心力F=m是
9、由粒子所受的洛伦兹力提供的,所以 qvB=mv2/ r由此得出r= T=可得T=(2)、轨道半径和周期带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨道半径及周期公式.1、轨道半径r = 2、周期T =2m/ qB【说明】:(1)轨道半径和粒子的运动速率成正比.(2)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期跟轨道半径和运动速率无关.【讨论】:在匀强磁场中如果带电粒子的运动方向不和磁感应强度方向垂直,它的运动轨道是什么样的曲线?分析:当带电粒子的速度分别为垂直于B的分量v1和平行于B的分量v2,因为v1和B垂直,受到洛伦兹力qv1B,此力使粒子q在垂直于B的平面内做匀速圆周运动,v1和B平行,不受洛伦兹力,故
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