3.6 带电粒子在匀强磁场中的运动教案.doc
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1、老常理科思维训练中心物理教学组3.6 带电粒子在匀强磁场中的运动 新课标要求(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,粒子在匀强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,知道它们与哪些因素有关。4、了解回旋加速器的工作原理。(二)过程与方法通过带电粒子在匀强磁场中的受力分析,灵活解决有关磁场的问题。(三)情感、态度与价值观通过本节知识的学习,充分了解科技的巨大威力,体会科技的创新与应用历程。教学重点带电粒子在匀强磁场中的受力分析及运动径迹教学难点带电粒子在匀强磁场中的受力分析及运动径迹教学方法第
2、8页(共8页)实验观察法、讲述法、分析推理法教学用具:洛伦兹力演示仪、电源、投影仪、投影片、多媒体辅助教学设备教学过程(一)引入新课教师:(复习提问)什么是洛伦兹力?学生答:磁场对运动电荷的作用力教师:带电粒子在磁场中是否一定受洛伦兹力?学生答: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。教师: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。(二)进行新课1、带电粒子在匀强磁场中的运动教师:介绍洛伦兹力演示仪。如图所示。教师:引导学生预测电子束的运动情况。(1)不加磁场时,电
3、子束的径迹;(2)加垂直纸面向外的磁场时,电子束的径迹;(3)保持出射电子的速度不变,增大或减小磁感应强度,电子束的径迹;(4)保持磁感应强度不变,增大或减小出射电子的速度,电子束的径迹。教师演示,学生观察实验,验证自己的预测是否正确。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。磁场越强,径迹的半径越小;电子的出射速度越大,径迹的半径越大。教师指出:当带电粒子的初速度方向与磁场方向垂直时,电子受到垂直于速度方向的洛伦兹力的作用,洛伦兹力只能改变速度的方向,不能改变速度的大小。因此,
4、洛伦兹力对粒子不做功,不能改变粒子的能量。洛伦兹力对带电粒子的作用正好起到了向心力的作用。所以,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。思考与讨论:带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,其轨道半径r和周期T为多大呢?出示投影片,引导学生推导:一带电量为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?如图所示。学生推导:粒子做匀速圆周运动所需的向心力F=m是由粒子所受的洛伦兹力提供的,所以qvB=m由此得出r= 周期T=代入式得T= 师生互动、总结:由式可知,粒子速度越大,轨迹半径越大;磁场越强,轨迹半径越小,这与演示实
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- 3.6 带电粒子在匀强磁场中的运动教案 带电 粒子 磁场 中的 运动 教案
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