2022年《洛伦兹力与现代技术》教案.docx

《2022年《洛伦兹力与现代技术》教案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年《洛伦兹力与现代技术》教案.docx（6页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习必备 欢迎下载洛伦兹力与现代技术学问与才能目标 1 懂得洛伦兹力对粒子不做功 2 懂得带电粒子的初速度方向与磁感应强度垂直时,粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动3 推导半径,周期公式并解决相关问题 道德目标 培育同学喜爱科学,探究科学的价值观 教学重点 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,并能用来解决有关问题；教学难点 带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的条件 对周期公式和半径公式的定性的懂得；教学方法 在老师指导下的启示式教学方法 教学用具 电子射线管,环行线圈,电源,投影仪,教学过程

2、一 引入新课复习： 1 当带电粒子以速度v 平行或垂直射入匀强磁场后,粒子的受力情形； 2 回忆带电粒子垂直飞入匀强电场时的运动特点,让同学猜想带电粒子垂直飞入匀强 磁场的运动情形；二新课 1运动轨迹 演示试验 利用洛伦兹力演示仪,演示电子射线管内的电子在匀强磁场中的运动轨迹,让学 生观看存在磁场和不存在磁场时电子的径迹；现象：圆周运动；提问：是匀速圆周运动仍是非匀速圆周运动呢？分析：（1） 第一回忆匀速圆周运动的特点：向心力大小不变始终指向圆心；速率不变, 向心力和速度垂直且始终在同一平面,（2）带电粒子在匀强磁场中的圆周运动的受力情形是否符合上面 3 个特点呢？带电粒子的受力为 F洛=qv

3、B ,与速度垂直故洛伦兹力不做功,所以速度 v 不变,即可得洛 伦兹力不变,且 F洛与 v 同在垂直与磁场的平面内,故得到结论：带电粒子在匀强磁场中做匀 速圆周运动 结论： 1、带电微观粒子的质量很小,在磁场中运动受到洛伦兹力远大于它的重力,因此可以 把重力忽视不计,认为只受洛伦兹力作用；2、沿着与磁场垂直的方向射入磁场的带电粒子,在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提 供做向心力,只转变速度的方向,不转变速度的大小；2轨道半径和周期.例：一带电粒子的质量为m,电荷量为q,速率为 v,它在磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动,求轨道半径有多大？细心整理归纳 精选学习资料 - - - - -

4、 - - - - - - - - - - 第 1 页,共 4 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -由qvBmv2得Rmv学习必备欢迎下载r 越大；可知速度越大,RqB周期呢？由 T 2 R 得 T 2 m与速度半径无关；v qB试验：转变速度和磁感强度观测半径 r ；例 1：一个质量为 m、电荷量为 q 的粒子,淡定器下方的小孔 S1 飘入电势差为的加速电场,然后经过 S3 沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为的匀强磁场中,最终打到照相底片上求：（）求粒子进入磁场时的速率（）求粒子在磁场中运动的轨道半径解

5、：由动能定理得：qU = mv2 /2, 解得：2 mU/q2 Bv2 qUm粒子在磁场中做匀速圆周运动得半径为：Rmv/qB=m2qU /m/qB=.例 2：如图, 从粒子源 S 处发出不同的粒子其初动量相同,就表示电荷量最小的带正电粒子在匀强磁场中的径迹应是（） A B S D C 课堂小结带电粒子垂直进入匀强磁场时,受到一个大小不变而且始终与其速度方向垂直的洛仑兹力作用,此力对带电粒子不做功,只转变粒子的速度方向,不转变其速度大小,粒子将做匀速圆周运动,其轨道半径为r= mv/qB T=2 r/V =2 m/ qB 3介绍回旋加速器的工作原理在现代物理学中,人们为探究原子核内部的构造,需

6、要用能量很高的带电粒子去轰击原子核,如何才能使带电粒子获得庞大能量呢？假如用高压电源形成的电场对电荷加速,由于受到电源电压的限制,粒子获得的能量并不太高；美国物理学家劳伦斯于 1932 年创造了回旋加速器,奇妙地利用较低的高频电源对粒子多次加速使之获得庞大能量,为此在 1939 年劳伦斯获诺贝尔物理奖；那么回旋加速器的工作原理是什么呢？细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页,共 4 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习必备 欢迎下载同学自己阅

7、读教材；展现挂图（图 3）；可依据情形先由同学讲解后老师再总结；在讲解回旋加速器工作原理时应使同学明白下面两个问题：（ 1）在狭缝 AA 与 AA之间,有方向不断做周期变化的电场,其作用是当粒子经过狭 缝时,电源恰好供应正向电压,使粒子在电场中加速；狭缝的两侧是匀强磁场,其作用是当 被加速后的粒子射入磁场后,做圆运动,经半个圆周又回到狭缝处,使之射入电场再次加速；（ 2）粒子在磁场中做圆周运动的半径与速率成正比,随着每次加速,半径不断增大,而 粒子运动的周期与半径、速率无关,所以每隔相同的时间回到狭缝处,只要电源以相同周期 变化其方向；就可使粒子每到狭缝处刚好得到正向电压而加速；老师仍可向同学

8、介绍回旋加速器的局限性以及当前各类加速器的性能及北京郊区正负电 子对撞机的有关情形； 板书设计 带电粒子在磁场中的运动一 运动轨迹垂直进入匀强磁场中的带电粒子做匀速圆周运动；二 轨道半径和周期 F心= mv2r= f洛=Bqv r=mv/qB T=2 r/V =2 m/ qB 教学反思本节课的重点是在让同学懂得带电粒子垂直进入匀强磁场后,洛伦兹力总与速度垂直不做功的特点,从受力分析得到运动方程,从而得到半径和周期公式；老师在整节课中,通过提出问题猜想类比试验验证理论分析例题巩固,让同学自己分析探究带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动,推导粒子运动的轨道半径和周期公式,与此同时培育同学的类比模型和

9、转移模型的才能；这一教学过程充分表达了老师着意培育同学的科学探究,表达了新课标要求的“ 学问与技能、过程与方法以及情感态度价值观” 三位一体的课程功能；在进行试讲的过程中由于对课件的预备不足导致课件与讲解分别,使之前预备好的动画没有起到预想中的帮助作用,另外在讲解带电粒子在磁场中的运动之所以是匀速圆周运动时,细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页,共 4 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习必备 欢迎下载虽然进行了类比,但是由于和同学沟通不多

10、,所以锤炼同学思维的成效也不是太明显,而且 使的教学过程偏快；在正式上课时,有意识的放慢了教学的过程,多一点时间多一点空间留同学自己去想,但是由于同学的层次不高,所以当让同学自己独立摸索时显现了不知道从那里摸索的现象,显的比较茫然；比如粒子做匀速圆周运动的缘由之前提出电场模型的类比时,没有给出明确 的交代,使得同学不知道从什么位置开头下手,从而走了一些弯路,仍是应当先给出一个方 向比较好；这也是之前预备时没有很好的考虑到同学对原先的学问有些遗忘,这也说明白在 新旧学问交换的时候,对以前学过的内容要不断的加以巩固,在进行设疑时,需要依据详细 情形,逐步的进行引导,尽量不要同学在考虑问题是不显现较大的没必要的偏差；另外在周期与速度无关这一学问点上,可以先“ 引诱” 同学犯错,再加以分析,能让学 生懂得的更加深刻；细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页,共 4 页 - - - - - - - - -