选修3-1《6带电粒子在匀强磁场中的运动》优质课教案设计

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（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，以及回旋加速器工作原理。

2、过程与方法

（1）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

（2）通过质谱仪的探究，掌握理论联系实际的科学方法。

（3）通过练习法培养学生应用数学知识解决物理问题的能力。

（4）通过本节学习，感受实验是建立物理概念、探究物理规律的重要方法。

3、情感态度与价值观

（1）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。

（2）通过质谱仪实际应用的分析与讨论，养成理论联系实际的自觉性。

【教学重点与难点】

1、教学重点:

? 带电粒子在匀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.

2、教学难点：

（1）粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动。

（2）分析圆周运动时如何利用几何知识求半径的过程。

【教学用具】

洛伦兹力演示仪，多媒体 课件 。

【教学过程】

一、引入新课

［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=qvBsinθ，θ为电荷运动方向与磁场方向的夹角，当θ=90°时，F=qvB;当θ=0°时，F=0.］［问题3］对于一个力我们关注的不仅仅是力的大小，还有力的方向？因为他是矢量。关于洛伦兹力的方向如何判断？［左手定则］

［问题4］下面我们来看这个实际情况，利用左手定则来判断一下这个正电荷所受洛伦兹力的方向。请伸出你宝贵的左手，来叙述一下你如何利用左手定则判断洛伦兹力的方向？ 如果运动的是负电荷，四指指向运动的反方向，所以电性发生变化，洛伦兹力的方向也会发生变化。

［问题5］根据这个情况我们分析一下，带电粒子所受洛伦兹力的方向有什么特点？［垂直于磁场也垂直速度方向］

［问题6］根据这个特点，我们来分析当电荷在磁场中运动时，洛伦兹力对她做的是正功还是负功？［不做功。］

因为洛伦兹力的方向时刻垂直于速度方向的，洛伦兹力永不做功这是洛伦兹力一个非常重要的特点。但是洛伦兹力不做功并不意味着这个力一点效果也没有，他不做功，动能不变，速度不增不减，但是他运动的方向还是在发生变化。今天我们主要研究的是在匀强磁场当中，带电粒子垂直进入磁场时他的运动轨迹及其规律。我们这节研究的前提是在匀强磁场当中，带电粒子垂直进入磁场时他的运动轨迹、及其规律。