《带电粒子在磁场中的运动》教学设计完美版

《带电粒子在磁场中的运动》教学设计舟山市南海实验高中伍青松一、考点预测：1.命题多以计算题形式出现，分值较高，难度较大.2.综合共点力平衡，牛顿运动定律，能量守恒动能定理，圆周运动知识进行考查3.联系实际考查学生分析问题能力，综合能力和利用数学方法解决问题能力预计：2015年高考题目更趋于结合新技术或与生产实践相联系的综合题.二、学情分析：这部分内容的综合题对学生阅读理解空间想象及物理过程认识和物理规律的分析能力的要求非常高.学生应用数学知识，几何推理分析是突破的有效手段.三、重点：正确建立完整的物理模型，画出准确、清晰的运动轨迹。四、难点：平面几何知识与物理知识的综合运用五、教学过程（一）、分析问题的思路回顾:（1）分析问题的动力学依据：_________________（2）常用基本公式：___________________________________________（3）解决问题的关键：_________________________________________（4）突破问题的难点：_________________________________________（二）、解决问题的方法归纳：【例题1】：如图,在一水平放置的平板MN上方有匀强磁场,磁感应强度的大小为B,磁场方向垂直于纸面向里,许多质量为m,带电量为+q的粒子,以相同的速率v沿位于纸面内的各个方向,由小孔O射入磁场区域,不计重力,不计粒子间的相互影响.下列图中阴影部分表示带电粒子可能经过的区域,其中R=mv/qB.哪个图是正确的?（）【变式】：如图,真空室内存在匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁场内有一块平面感光板ab,板面与磁场方向平行,在距ab的距离L=16cm处,有一个点状的放射源S,它向各个方向发射α粒子,α粒子的半径也为16cm,现只考虑在图纸平面中运动的α粒子,求ab上被α粒子打中的区域的长度.【例题2】如图所示,一束电子(电量为e)以垂直于左边界的速度V0垂直射入磁感应强度为B、宽度为d的匀强磁场,若要求电子不从右边界穿出，则初速度V0有什么要求？【变式1】：若初速度向下与边界成α=600，则初速度有什么要求？（提示：仅完成作图，不计算）【变式2】：若初速度向上与边界成α=600，则初速度有什么要求？（提示：仅完成作图，不计算）【变式3】：如图所示，一足够长的矩形区域abcd内充满方向垂直纸面向里的、磁感应强度为B的匀强磁场，在ad边中点O方向垂直磁场射入一速度方向跟ad边夹角θ=300、大小为v0的带电粒子，已知粒子质量为m、电量为q，ab边足够长，ad边长为L，粒子的重力不计。求：粒子能从ab边上射出磁场的v0大小范围。规律总结：【例题3】如图所示．长为L的水平极板间，有垂直纸面向内的匀强磁场，磁感强度为B，板间距离也为L，板不带电，现有质量为m，电量为q的带正电粒子(不计重力)，从左边极板间中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场，欲使粒子不打在极板上，可采用的办法是：A．使粒子的速度vBqL/4m；（）B．使粒子的速度v5BqL/4m；C．使粒子的速度vBqL/m；D．使粒子速度BqL/4mv5BqL/4m。【变式1】：一大群这种带电粒子沿平行于板的方向从各个位置以速度v从金属板的左端射入板间，为了使这些正电荷都不从板间穿出，这些带电粒子的速度需满足什么条件?【变式2】：如图所示，是一种电子扩束装置的原理示意图．直角坐标系原点O处有一电子发生器，朝xOy平面内x≥0区域任意方向发射电子，电子的速率均为v，已知电子的电荷量为e、质量为m．在0≤x≤d的区域内分布着沿x轴负方向的匀强电场，场强大小，在x＞d区域内分布着足够大且垂直于xOy平面向外的匀强磁场，匀强磁场的磁感应强度．ab为一块很大的平面感光板，在磁场内平行于y轴放置，电子打到板上时会在板上形成一条亮线．不计电子的重力和电子之间的相互作用．（1）求电子进入磁场时速度的大小；（2）当感光板ab沿x轴方向移到某一位置时，恰好没有电子打到板上，求感光板到y轴的距离x1六、课堂小结六、教学反思：本节课从解决带电粒子在磁场运动的基本思路入手，针对学生处理边界问题这一难点，给出一些的方法指导。由于课堂容量很大，内容安排较多，学生思考的时间略显不足。还未完全达到预期效果