2023年带电粒子在匀强磁场中的运动-说课稿初.pdf

学习必备 欢迎下载 带电粒子在匀强磁场中的运动说课稿 各位专家、评委老师：大家好!我今天说课的内容是：人教版高中物理选修 3-1第三章第 6 节带电粒子在匀强磁场中的运动。下面我将从教材分析、目标分析、教法学法分析、过程分析四个方面对本节课进行说明。一、课标对这节内容的表述为：二、教材分析 1.教材地位和作用 带电粒子在磁场中的运动是人教版高中物理选修 3-1 第三章磁场三章最第六节的内容，本节课是磁场这一章内容的重中之重，在高考题中常以综合计算题形式出现，本节教材既联系了高一的匀速圆周运动内容，又承接前面带电粒子在磁场中所受洛伦兹力的内容，既是力学部分和电磁学部分旧知识的回忆复习，又是将这两部分有机整合进行全新理论的构建过程。学好本节内容将增强学生科学素质，能为今后进一步更好地掌握学习方法打下基础。2.重点和难点（1）重点：1.运动电荷半径及周期的计算公式推导以及应用 2.回旋加速器原理分析（2）难点：确定垂直射入匀强磁场中的带电粒子运动是匀速圆周运动 回旋加速器原理的理解，回旋加速器最终速度的决定因素。受已有经验影响回旋加速器最终速度的决定因素学生容易误认为是加速电压大小。3.学情分析 学生已经学习了匀速圆周运动内容，能够计算关于圆周运动向心力、半径、周期等问题，在第 5 节，业已学习过运动电荷在磁场中受到的洛伦兹力的大小计算、方向判定。但学生分析问题解决问题的能力还不是很全面，本节中分析问题的思路对于学生来说是需要重点加强掌握的。4.教学目标（1）知识与技能 1、理解运动电荷垂直磁感线飞入匀强磁场中做匀速圆周运动。2、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。3、知道质谱仪的工作原理 4、了解回旋加速器的工作原理。（2）过程与方法 能从洛伦兹力提供向心力开始推导出带电粒子做圆周运动的半径及周期，通过推理、判断带电粒子在磁场中的运动性质的过程，培养学生严密的逻辑推理能力（3）情感态度与价值观 1.理解物理的基本原理，其应用的最终目的是科学与生活实践 2.通过学习回旋加速器的工作原理，让学生认识先进科技的发展，有助于培养学生对物理的学习兴趣 3.通过对带电粒子垂直射入匀强磁场做匀速圆周运动的轨道半径和周期公式的推导，培养学生严密的科学态度。学习必备 欢迎下载 教法：三、教法学法分析 1.教法：根据本节课的教学重难点以及学生的现有水平，本节课我所采用的教法是先要求学生根据洛伦兹力的有关知识判断电子束偏转的方向，并进行讨论，预测电子束的轨迹形状，然后与观察结果进行比较。也就是采用先理论纷杂的，再实验验证的顺序。2.学法:通过学生观察演示实验，并对实验结果产生疑问，引导学生对实验结论进行探究从而得出带电粒子在磁场中的运动规律。对于带电粒子做匀速圆周运动的半径公式、周期公式，结合以前所学的知识，以合作探究的方式进行学习，这样可以使学生主动积极地参与到学习中来，充分体现出学生的主体地位，让学生在探究的过程中体验和发现成功的喜悦。四、过程分析 基于以上分析，为使本堂课围绕重点、突破难点，同时让学生在课堂教学中能力得到提高，我所依托的教学模式是“115 共建模式”设计教学过程。1一个核心：教会学生自己学习是教学的核心。要体现这一核心，就要“以学定教”，先学后教，多学少教。这样才可以使学生主体地位在教学中得以彰显，是“以人为本”观念在课堂教学实践领域里的体现。一条主线：在教学各环节中要以“问题”为主线，就是以问题作为学生学习的载体，以问题为中心，围绕问题的发现、分析、解决和生成来组织学生的学习活动。.五大课堂主题元素：自学、讨论、展示、总结、评价。环节一 复习回顾 引入新课 1.复习回顾：（1）洛伦兹力的大小和方向如何确定？（2）洛伦兹力有什么特点？2.思考：（1）物体做匀速圆周运动的条件？（2）匀速圆周运动的特点？（3）带电粒子平行射入匀强磁场的运动状态，？（重力不计）（4）带电粒子垂直射入匀强磁场中时，洛伦兹力的方向与速度方向的关系（5）带电粒子仅在洛伦兹力的作用下，粒子的速率变化吗？能量呢？（6）洛伦兹力的如何变化？从上面的分析，你认为垂直于匀强磁场方向射入的带电粒子，在匀强磁场中的运动状态如何？请小组讨论后作答。3.实验验证：利用洛伦兹力演示仪来验证刚才的理论分析。先向学生介绍洛伦兹力演示仪的构造、原理，并请刚才回答完整、思路清晰的同学上台操作演示。让学生注意观察、总结。a、不加磁场时观察电子束的径迹 b、给励磁线圈通电，观察电子束的径迹 c、保持初射电子的速度不变，改变磁感应强度，观察电子束径迹的变化 d、保持磁感应强度不变，改变出射电子的速度，观察电子束径迹的变化 环节二 展现目标 自主学习 学生依据教学目标，自主学习。学习目标展示如下：本节课进行说明一课标对这节内容的表述为二教材分析教材地位和作用教材既联系了高一的匀速圆周运动内容又承接前面带电粒子在磁场中所一步更好地掌握学习方法打下基础重点和难点重点运动电荷半径及周期学习必备 欢迎下载 1、理解运动电荷垂直磁感线飞入匀强磁场中做匀速圆周运动。2、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。3、知道质谱仪的工作原理 4、了解回旋加速器的工作原理。将学习目标以问题的形式出现，可以使学生的学习具有针对性，少走弯路。培养学生的自主学习能力。通过合作探究，可以培养学生的自主学习能力和合作交流能力。环节三 针对问题 合作交流 1.推导带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式和周期公式。并分析它们与哪些因素有关。2.观察带电粒子在汽泡室运动径迹的照片。请分析不同带电粒子的径迹半径为什么不一样？为什么有的粒子运动径迹呈螺旋形。3.能否从气泡室中带电粒子的径迹得到启发设计一个仪器，将比荷不同、初速度几乎为零带电粒子分开？4.结合课本例题，请思考什么样的粒子打在质谱仪显示屏上位置是不相同的？位置的分布与粒子的什么有关？5.请认真阅读课本“回旋加速器”部分内容思考讨论：（1）怎样获得高速高能量带电粒子？（2）但技术上很难做到过高的电压怎么办？（3）多级加速器加速设备太长怎么办？（4）怎样才能让带电粒子运动径迹卷起来呢？（5）被加速粒子的最终能量决定于什么？（6）如果尽量增强回旋加速器的磁场或加大 D 形盒半径，我们是不是就可以使带电粒子获得任意高的能量吗？（7）回旋加速器所用交变电压的周期由什么决定？在小组合作、展示交流过程中，可以相互学习、加深理解，共同提高，并培养学生的合作交流能力。环节四 教师解疑 点拨评价 针对小组展示过程中出现的问题及疑惑的内容，由教师进行修正和答疑解惑。并对回旋加速器的工作原理通过课件演示进行重点讲解，根据情况先由学生讲解后老师再总结。讲解结束后对各小组作出激励性评价。通过这一环节，可以解决学生在探究过程中存在的疑惑，使学生对知识掌握的更好。并且，通过激励性评价可以增强学生自信心，增加学习兴趣。环节五 巩固练习 反馈拓展 利用课本上的“问题与练习”对进学进行当堂检测。检测完成后，对各小组进行评价。通过当堂检测可以加深学生对知识的理解，巩固学习成果。并且通过当堂检测可以了解学生对知识的掌握情况。环节六 课堂小结 回归目标 本节课进行说明一课标对这节内容的表述为二教材分析教材地位和作用教材既联系了高一的匀速圆周运动内容又承接前面带电粒子在磁场中所一步更好地掌握学习方法打下基础重点和难点重点运动电荷半径及周期学习必备 欢迎下载 让学生总结本堂课内容，教师最后补充并再次突出本节课的重点。通过小结，可以加深学生对本节知识的印象，并能培养学生的总结归纳能力和逻辑思维能力。板书设计：一、带电粒子在磁场中的运动 平行磁感线进入：做匀速直线运动 垂直磁感线进入：做匀速圆周运动 二、质谱仪：研究同位素（测荷质比）的装置 三、回旋加速器：使带电粒子获得高能量的装置 本节课进行说明一课标对这节内容的表述为二教材分析教材地位和作用教材既联系了高一的匀速圆周运动内容又承接前面带电粒子在磁场中所一步更好地掌握学习方法打下基础重点和难点重点运动电荷半径及周期