选修3-1《6带电粒子在匀强磁场中的运动》新课标优质课教案设计

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以美妙的极光引课，大自然的神奇总是令人向往，教师也可以在此时提出问题，极光是如何形成的呢？我们能不能人为的制作出极光呢？让学生惊奇、产生悬疑，学生会在对极光的向往中开始课程。提升学生的学习兴趣也是新课标的目标之一。我们以带电粒子为研究对象，不计重力。由浅入深、循序渐进。首先以最基本的问题引导学生开始进行思考：

问题一：平行射入匀强磁场中的带电粒子做什么运动？

这个问题很简单，答案也出现的很顺利。大部分学生在经过预习和已有的知识的前提下，已经先入为主，认为接下来的问题也如书上说的一样。教师在这个时候紧接着提出第二个问题，并让学生进入深度思考，并对自己的说法加以论证，加强学生的逻辑思维缜密程度。

问题二：垂直射入匀强磁场中的带电粒子做什么运动？（给出学生的思考方向）

受力方向如何？

（2）力与速度的方向是什么关系？

（3）力与速度的方向始终是什么关系？

（4）运动轨迹是立体的还是平面的？

（5）轨迹是直线的还是曲线的？

（6）如果是直线运动，是何种直线运动？

（7）如果是曲线运动，是何种曲线运动？

这几个问题步步紧逼，让学生的思维更加紧密，让学生对自己已有的看书的内容产生一种似是而非的结论，那就是等速率的曲线运动就是书上的圆周运动么？如果是匀速圆周运动，则需要什么条件呢？学生有十分想要证明自己想法的冲动。这时，要给学生下一个步骤实现自己的想法，这就是实验验证。

介绍洛伦兹力演示仪，分组动手合作实验，完成实验探究

介绍洛伦兹力演示仪：这是本节课的重点，学生可以根据之前提出的问题，已经有了自己的想法，急于想验证自己的想法是否正确。因此教师在此刻要详细介绍洛伦兹力演示仪的构造和原理，同时也是加深对前面所学知识的理解。并正确示范操作，指导每组学生的操作方向。下图一为洛伦兹力演示仪；图二和图三为内部构造原理图；图四为操作界面

图一：洛伦兹力演示仪 图二：励磁线圈原理

图三：演示仪简图 图四：演示仪操作界面

励磁线圈：作用是产生匀强磁场.

电子枪：射出电子

加速电压：作用是改变电子束出射的速度

在学生操作实验时，教师尽量以观察者和“破坏者”的身份在旁边协助。时不时将学生出来的实验结果拓展，调节带电粒子速度方向、大小等、或者磁感应强度大小、方向等，使学生从不同角度观察实验现象，教师给予指导、归纳、总结等。

学生会根据具体问题、具体情境提出问题，然后利用既有的知识猜想假设，而后定性的探究实验。十五分钟后学生会根据自己观察到的现象进行总结，教师在旁引导：在不加磁场的情况下，粒子做什么运动？在不改变磁场的情况下，改变带电粒子的运动速度，粒子的轨迹会如何？在不改变入射带电粒子的运动速度，改变磁场，粒子的轨迹会如何？

学生经过实验的探究，大多验证了当初自己的猜想，甚至提出教材外的拓展，比如说等距螺旋线等等，教师在此时给予鼓励。将学生总结的规律依次陈列在黑板上。下一步就是用理论规律总结，使学生的知识探索更加完整。

模型分析，进行规律的探究

质量为m电量为q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，试求半径r和运动周期T的关系表达式。

提示学生，根据观察到的现象，试分析，这是个什么运动的模型，以前有什么样的运动形式跟这个很像？