带电粒子在磁场中的运动(教案)
高三物理下册《带电粒子在磁场中的运动》教案、教学设计
（四）课堂练习
1.设计习题：针对本节课的教学重难点，设计不同难度的习题，让学生进行课堂练习。
2.解题指导：引导学生运用所学知识解决实际问题，提醒学生注意解题方法和技巧。
3.评价反馈：及时批改学生作业，针对学生存在的问题进行个别辅导，提高学生的解题能力。
5.作业批改要及时，针对学生的错误进行个别辅导，帮助学生查漏补缺，提高学习效果。
4.引导学生关注我国在相关领域的发展动态，培养学生的爱国情怀和民族自豪感。
二、学情分析
针对高三物理下册《带电粒子在磁场中的运动》这一章节，考虑到学生已经掌握了电磁学基础知识，如库仑定律、电场力等，具备了一定的物理思维和数学计算能力。但在学习带电粒子在磁场中的运动时，学生可能会遇到以下困难：对洛伦兹力概念的理解不够深入，难以将理论应用于实际问题；在处理复杂磁场问题时，缺乏有效的分析方法；对于物理现象背后的科学本质认识不足。因此，在教学过程中，应关注以下几点：
作业布置要求：
1.作业量适中，避免过量作业导致学生负担过重，影响学习效果。
2.作业难度分层，针对不同层次的学生，设计不同难度的题目，使每个学生都能在作业中找到适合自己的挑战。
3.强调作业的完成质量，要求学生认真书写、规范作图，养成良好的学习习惯。
4.鼓励学生相互讨论、合作完成作业，培养学生的团队协作能力和交流沟通能力。
三、教学重难点和教学设想
（一）教学重难点
1.重点：带电粒子在磁场中运动的规律、洛伦兹力的计算和应用。
2.难点：理解洛伦兹力方向与带电粒子运动轨迹之间的关系；解决复杂磁场中带电粒子的运动问题。
（二）教学设想
1.教学方法：
-采用问题驱动的教学方法，引导学生通过观察、实验、分析等过程，主动探究带电粒子在磁场中运动的规律。
中学物理带电粒子在磁场中的运动教案
中学物理带电粒子在磁场中的运动教案引言:带电粒子在磁场中的运动是中学物理中重要的内容之一，它涉及到电磁力的作用和运动的规律。
通过理解和学习这一知识点，不仅可以加深对物理学的理解，还可以帮助学生解决实际生活中与磁场和电磁力相关的问题。
本教案旨在通过清晰的解释和实践操作，帮助学生全面理解带电粒子在磁场中的运动规律。
一、理论部分：1. 带电粒子在磁场中的受力：当带电粒子在磁场中运动时，会受到磁场中的磁力作用。
磁力的大小与带电粒子的电荷量、速度以及磁场的强度和方向都有关系。
根据洛伦兹力，带电粒子在磁场中所受的磁力公式为：F = qvBsinθ其中，F表示受力的大小，q为电荷量，v为带电粒子的速度，B为磁场的强度，θ为速度与磁场方向的夹角。
2. 带电粒子的运动轨迹：根据磁场中带电粒子的受力情况，可以确定其运动轨迹。
当带电粒子的速度与磁场方向垂直时，其受力方向与速度方向也垂直，带电粒子将做匀速的圆周运动。
当带电粒子速度与磁场方向不垂直时，带电粒子将在磁场中做螺旋线运动。
3. 磁场对带电粒子的能量影响：由于带电粒子在磁场中的运动会受到磁力作用，因此磁场会对带电粒子的能量产生影响。
磁场力不做功，因此带电粒子在磁场中的机械能保持不变。
但是，由于磁力对带电粒子的方向改变，会改变带电粒子的动能和动量。
二、实验操作：为了更好地理解带电粒子在磁场中的运动规律，可以通过实验进行验证和观察。
具体的实验操作如下：实验器材：- 电磁铁- 电源- 铁磁质杆- 带电粒子源- 示波器实验步骤：1. 将电磁铁与电源连接，并通过调节电流的大小来调节磁场的强度。
2. 将铁磁质杆固定在电磁铁的中央。
3. 将带电粒子源放置在铁磁质杆旁边。
4. 调节带电粒子源的电荷量和速度，并观察其在磁场中的运动轨迹。
5. 使用示波器来观察带电粒子在磁场中的运动特征，并记录数据。
三、教学方法：为了提高学生对带电粒子在磁场中运动规律的理解和掌握程度，可以采用以下教学方法：1. 理论讲解：通过板书和讲解的形式，向学生介绍带电粒子在磁场中的运动规律和受力情况。
带电粒子在有界磁场中的运动公开课教案教学设计课件
带电粒子在有界磁场中的运动公开课教案教学设计课件教学目标：1. 了解带电粒子在磁场中的基本概念。
2. 掌握带电粒子在有界磁场中的运动规律。
3. 能够运用相关知识解决实际问题。
教学重点：1. 带电粒子在磁场中的运动规律。
2. 带电粒子在有界磁场中的轨迹。
教学难点：1. 带电粒子在有界磁场中的运动方程。
2. 带电粒子在有界磁场中的轨迹计算。
教学准备：1. 教学课件。
2. 带电粒子在磁场中的实验视频。
3. 相关练习题。
教学过程：一、导入（5分钟）1. 引入磁场概念，让学生回顾磁场的性质和特点。
2. 提问：带电粒子在磁场中会怎样运动？引发学生思考。
二、带电粒子在磁场中的基本概念（10分钟）1. 讲解带电粒子在磁场中的受力情况。
2. 介绍洛伦兹力的公式：F = q(v ×B)。
3. 讲解带电粒子在磁场中的运动规律：垂直磁场中的圆周运动，平行磁场中的直线运动。
三、带电粒子在有界磁场中的运动规律（15分钟）1. 讲解带电粒子在有界磁场中的运动方程：qvB = mv^2/R。
2. 推导出带电粒子在有界磁场中的轨迹方程：R = mv/qB。
3. 分析不同条件下带电粒子的轨迹特点。
四、带电粒子在有界磁场中的轨迹（10分钟）1. 讲解带电粒子在有界磁场中的轨迹形状：圆周轨迹、螺旋轨迹、直线轨迹。
2. 分析轨迹形状与粒子速度、磁场强度、粒子电荷的关系。
3. 展示实验视频，让学生直观了解带电粒子在磁场中的轨迹。
五、应用拓展（10分钟）1. 讲解带电粒子在有界磁场中的应用实例：粒子加速器、磁共振成像、粒子束武器等。
2. 让学生思考：带电粒子在有界磁场中的运动规律在现实生活中的应用。
3. 布置练习题，巩固所学知识。
教学反思：本节课通过讲解和实验让学生了解了带电粒子在磁场中的运动规律和轨迹特点。
在教学过程中，注意引导学生思考，激发学生的兴趣。
通过练习题的布置，让学生巩固所学知识，为后续课程打下基础。
六、带电粒子在非均匀磁场中的运动（15分钟）1. 介绍非均匀磁场的概念，让学生了解磁场强度和方向的变化。
《带电粒子在磁场中的运动》 说课稿
《带电粒子在磁场中的运动》说课稿尊敬的各位评委、老师：大家好！今天我说课的题目是“带电粒子在磁场中的运动”。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程、板书设计以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析“带电粒子在磁场中的运动”是高中物理选修 3-1 第三章第六节的内容。
这部分知识是磁场这一章的重点和难点，也是高考的热点之一。
它不仅在电磁学中有着重要的地位，还为后续学习带电粒子在复合场中的运动以及现代科技中的应用奠定了基础。
本节课的主要内容包括：带电粒子在匀强磁场中的运动规律，如匀速圆周运动的半径和周期公式；带电粒子在有界磁场中的运动轨迹分析。
教材在编排上，先通过实验引入，让学生观察带电粒子在磁场中的运动现象，然后从理论上进行分析推导，得出运动规律。
这种从感性认识到理性认识的过程，符合学生的认知规律，有助于学生对知识的理解和掌握。
二、学情分析学生已经学习了电场、磁场的基本概念和性质，掌握了牛顿运动定律、圆周运动的相关知识，具备了一定的分析和解决问题的能力。
但是，对于带电粒子在磁场中的运动这一较为抽象的内容，学生可能会感到理解困难。
在学习过程中，学生可能会遇到以下几个问题：一是对洛伦兹力的方向判断不够熟练；二是难以将牛顿运动定律和圆周运动的知识灵活应用到带电粒子在磁场中的运动分析中；三是对于有界磁场中带电粒子运动轨迹的分析，空间想象力不足。
三、教学目标基于以上对教材和学情的分析，我制定了以下教学目标：1、知识与技能目标（1）理解带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的条件和规律。
（2）掌握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，并能熟练应用。
（3）学会分析带电粒子在有界磁场中的运动轨迹。
2、过程与方法目标（1）通过实验观察和理论推导，培养学生的观察能力、分析推理能力和逻辑思维能力。
（2）通过对带电粒子在有界磁场中运动轨迹的分析，提高学生的空间想象力和应用数学知识解决物理问题的能力。
高中人教物理选择性必修二(教案)带电粒子在匀强磁场中的运动
带电粒子在匀强磁场中的运动【教学目标】1．理解洛伦兹力对粒子不做功。
2．理解带电粒子的初速度方向与磁感应强度的方向垂直时，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动。
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，知道它们与哪些因素有关。
【教学重点】带电粒子在匀强磁场中的受力分析及运动径迹。
【教学难点】带电粒子在匀强磁场中的受力分析及运动径迹。
【教学过程】一、温故知新1．安培力与洛伦兹力安培力是洛伦兹力的宏观体现，洛伦兹力是安培力的微观描述。
2．洛伦兹力方向：用左手定则大小：F=qvBsinθ（??为??与??的夹角）猜想：带电例子在磁场中的运动径迹是怎样的？二、新课教学（一）带电粒子在匀强磁场中的运动1．探究一：（小组讨论）带电粒子在磁场中的运动已知带电粒子质量为m，电荷量为q，速度大小为v，磁感应强度为B，以下列不同方式进入磁场将做什么运动？（不计重力）（1）v∥B进入磁场（2）v⊥B进入磁场（3）斜射入磁场学生回答：（1）v∥B进入磁场F=0，匀速直线运动（2）v⊥B进入磁场F=qvB，匀速圆周运动（3）带电粒子斜射入磁场F=qvBsinθ，螺旋运动2．探究二：实验验证：用洛伦兹力演示仪观察运动电子在磁场中的运动教师介绍洛伦兹力演示仪并演示各情况下的粒子运动情况，验证以上推理。
（二）带电粒子在磁场中做圆周运动的半径和周期1．推导半径根据上面所讲，v⊥B进入磁场，电荷做匀速圆周运动，其匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，则：F=qvB=m v 2r ，得：r=mvqB。
可以看出B ↑，r ↓；v ↑，r ↑2．验证：演示观察带电粒子的运动径迹3．推导周期由圆周运动的周期T=2πrv得：T=2πmqB周期跟轨道半径和运动速度无关。
三、巩固练习1．如图所示，在正交的匀强电场和匀强磁场区域内（磁场垂直纸面向里），有一离子（不计重力）从匀强电场左边飞入，恰能沿直线飞过此区域，则（）A．若离子带正电，E方向应向下B．若离子带负电，E方向应向上C．若离子带正电，E方向应向上D．不管离子带何种电荷，E的方向都向下2．ab是一弯管，其中心线是半径为R的一段圆弧，将它置于一给定的匀强磁场中，磁场方向垂直于圆弧所在平面（即纸面），并且指向纸外，有一束粒子对准a端射入弯管，如图所示，粒子有不同的质量、不同的速度，但都是一价正离子，则（）A．只有速度大小一定的粒子可沿中心线通过弯管B．只有质量大小一定的粒子可沿中心线通过弯管C．只有动量大小一定的粒子可沿中心线通过弯管D．只有动能大小一定的粒子可沿中心线通过弯管3．质子和α粒子由静止出发经过同一加速电场加速后，沿垂直磁感线方向进入同一匀强磁场，则它们在磁场中的各运动量间的关系正确的是（）A．速度之比为2:1B．周期之比为1:2C．半径之比为1:2D．角速度之比为1:14．如图所示，一颗带电粒子（重力不计）在匀强磁场中沿图中轨道运动，中央是一簿绝缘板，粒子在穿过绝缘板时有动能损失，由图可知（）A．粒子的动动方向是abcdeB．粒子带正电C．粒子的运动方向是edcbaD．粒子在下半周期比上半周期所用时间长5．如图所示，正、负电子初速度垂直于磁场方向，沿与边界成30°角的方向射入匀强磁场中，求它们在磁场中的运动时间之比。
教案加反思：陈胜明带电粒子在匀强磁场中的运动
带电粒子在匀强磁场中的运动浠水县理工中专陈胜明一、教学目标（一）知识与技能1. 通过实验知道带电粒子沿着与磁场方向垂直进入匀强磁场作匀速圆周运动，并且知道其运动的半径大小与B和V的关系。
2．让学生通过理论分析带电粒子沿着与磁场方向垂直进入匀强磁场会在磁场中做匀速圆周运动，并且能用学过的知识推导出运动半径与周期公式。
3．让学生会运用所学的知识分析、计算有关带电粒子在匀强磁场中受到的力及运动情况。
了解质谱仪与回旋加速器的工作原理。
（二）过程与方法、通过综合运用力学知识、电磁学知识解决带电粒子在磁场中的运动问题，培养学生的分析推理能力和综合应用能力（三）情感态度与价值观1、充分体会科技的魅力，体验创新的历程。
2、培养学生热爱科学，探究科学的价值观3、通过对劳仑斯和回旋加速器的讲解，培养学生们肯动脑筋的好习惯二、教学重难点：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.难点：1.粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动.2.综合运用力学知识、电磁学知识解决带电粒子在复合场中的问题.三、教具：洛伦兹力演示仪四、主要教学过程：（一）引入新课：1.什么是洛伦兹力?2.运动的粒子在磁场中是否一定受洛伦兹力?（二）新课内容一、带电子粒子的匀速圆周运动问题：既然粒子速度与磁场方向夹角决定了粒子的受力情况，那么如果粒子以一定的速度进入磁场后，会做一种什么样的运动呢？请大家思考一下，可能存在哪些的情况。
学生分析得出：匀速直线运动和曲线运动。
当粒子的速度与磁场方向垂直时，粒子应该做匀速度圆周运动。
演示实验：介绍洛伦兹力演示仪的工作原理，特别提到励磁线圈、加速电压的作用。
请注意观察：1.没有磁场的电子运动情况？2.加了磁场，电子的运动是怎么样的？为什么会是这样的？学生活动：小组讨论，提出自己本小组的观点。
注意小组的观点中是否会有：轨迹是圆的一定是匀速圆周运动这一问题？若有就请学生们相互解答，利用学过的知识解决这些问题！演示1.匀速直线运动。
带电粒子在磁场中的运动教案
带电粒子在磁场中的运动教案教案标题：带电粒子在磁场中的运动教学目标：1.理解带电粒子在磁场中受力的原理；2.掌握带电粒子在磁场中的运动规律；3.理解磁场对带电粒子轨道的影响。
教学准备：1.教学工具：黑板、白板、投影仪；2.教学材料：PPT、实验箱、带电粒子运动模型。
教学过程：Step 1：导入新知识（5分钟）引导学生回顾电场和磁场之间的区别，复习带电粒子在电场中的运动规律。
提问学生带电粒子在磁场中的运动规律是否与电场中的运动规律相似。
Step 2：理论讲解（15分钟）通过PPT呈现带电粒子在磁场中的运动规律，并解释磁场对带电粒子轨道的影响。
讲解的内容包括：1.磁场力的定义和方向；2.带电粒子在磁场中受到的洛伦兹力公式和方向；3.带电粒子在磁场中运动的轨道类型。
Step 3：实验演示（20分钟）进行一个简单的实验演示，让学生观察带电粒子在磁场中的运动轨迹。
教师使用实验箱中的带电粒子运动模型，将其放置在一个恒定的磁场中，调整带电粒子的速度和磁场的强度，观察带电粒子的运动轨迹。
同时，请学生记录实验数据。
Step 4：练习与讨论（20分钟）安排一些与带电粒子在磁场中的运动相关的问题，让学生进行讨论并回答。
例如：1.一个带有正电荷的粒子在恒定的磁场中运动，磁场的方向是垂直于粒子的速度方向，那么磁场对粒子的运动有什么影响？2.一个带有负电荷的粒子在恒定的磁场中运动，磁场的方向是垂直于粒子的速度方向，那么磁场对粒子的运动有什么影响？3.如果将磁场的方向改变一下，粒子的运动轨道会有什么变化？Step 5：拓展应用（15分钟）通过引导学生思考磁场对电子运动的应用，如电磁感应、磁共振等。
Step 6：小结与总结（10分钟）总结本节课的重点内容，强调带电粒子在磁场中的运动规律和磁场对运动轨道的影响。
Step 7：课堂作业布置课后作业，提供一些练习题供学生巩固所学内容。
教学反思：本教案通过理论讲解、实验演示和讨论等多种教学手段，帮助学生理解带电粒子在磁场中的运动规律。
磁场中的带电粒子运动高中二年级物理教案
磁场中的带电粒子运动高中二年级物理教案一、教学目标1. 理解磁场对带电粒子运动的影响。
2. 掌握带电粒子在磁场中受力的规律和运动轨迹。
3. 能够利用右手定则判断带电粒子在磁场中的运动方向。
二、教学准备1. 教材：高中物理教材。
2. 实验器材：磁铁、电子束管、示波器等。
3. 多媒体设备：计算机、投影仪等。
三、教学过程1. 磁场的基本概念介绍磁场的定义和性质，引导学生了解磁场的存在和作用。
2. 带电粒子在磁场中的受力规律2.1 用实验验证带电粒子在磁场中受力的规律利用电子束管和磁铁搭建实验装置，观察带电粒子在磁场中的运动情况，并记录实验数据。
2.2 判定带电粒子在磁场中的运动方向介绍右手定则，并让学生通过实例练习掌握如何利用右手定则判断带电粒子在磁场中的运动方向。
3. 带电粒子在磁场中的运动轨迹3.1 圆周运动解释带电粒子在均匀磁场中进行圆周运动的原理和条件，并进行相关的计算题目讲解。
3.2 螺旋线运动介绍带电粒子在非匀磁场中进行螺旋线运动的原理和条件，并进行相关的计算题目讲解。
4. 应用实例分析通过实际应用场景，如质子在医学中的应用、电子在示波器中的运动等，引导学生将磁场中带电粒子的运动原理应用到实际问题中。
五、教学评价1. 参与度评价通过观察学生在课堂上的参与情况，评估学生对内容的理解程度。
2. 实验报告评价要求学生撰写带电粒子在磁场中运动实验的报告，评估学生对实验内容的掌握和表达能力。
3. 练习题成绩评价布置一定数量的练习题，评估学生对磁场中带电粒子运动规律的掌握程度。
六、教学扩展1. 深入讨论带电粒子的磁场和电场之间的相互作用。
2. 引导学生研究更高级的带电粒子在磁场中的运动规律，如带电粒子的螺距计算等。
七、教学反思通过本节课的教学，学生对磁场中的带电粒子运动规律有了初步的认识。
在教学过程中，通过实验和实际应用的引导，使学生能够更好地理解和应用所学知识。
同时，通过评价方式的多样性，对学生的学习情况进行全方位的了解和评估。
带电粒子在匀强磁场中的运动教学设计人教课标版(优秀教案)
第节 带电粒子在匀强磁场中的运动教学步骤回答：平抛和匀速圆周运动．在此学生很有可能根据带电粒子进入匀强电场做平抛运动的经验，误认为带电粒子垂直进入匀强磁场也做平抛运动．在这里不管学生回答 正确与错误，都应马上追问：为什么？引导学生思考，自己得出正确答 案．．介绍并观察演示实验：带电粒子在磁场中的运动──洛仑兹力演 示仪．和匀强磁场中，它们将做什么运动？ （如图所示）提出问题：引 发学生思考， 为后面的教学 抛砖引玉导 入 新 课．复习提问：如图所示，当带电粒子以速度分别垂直进入匀强电场新课教学．带电粒子垂直进入匀强磁场的轨迹（板书）提问：①洛在什么平面内？它与的方位关系怎样？② 洛对运动电荷是否做功？③洛对运动电荷的运动起何作用？④带电粒子在磁场中的运动具有什么特点？结论：（板书）①带电粒子垂直进入匀强磁场，其初速度与磁场垂直，根据左手定则，其受洛仑兹力的方向也跟磁场方向垂直，并与初速度方向都在同一垂直磁场的平面内，所以粒子只能在该平面内运动．②洛仑兹力总是跟带电粒子的运动方向垂直，它只改变粒子运动的方向，不改变粒子速度的大小，所以粒子在磁场中运动的速率是恒定的，这时洛仑兹力的大小也是恒定的．③洛仑兹力对运动粒子不做功．④洛仑兹力对运动粒子起着向心力的作用，因此粒子的运动一定是匀速圆周运动．．带电粒子在磁场中运动的轨道半径提问：①带电粒子做匀速圆周运动时，什么力作为向心力？心洛（）②做匀速圆周运动的物体所受的向心力心与物体质量、速度和半径的关系如何？心／（）进而由学生自己推出讨论：①粒子运动轨道半径与哪些因素有关，关系如何？②质量不同电量相同的带电粒子，若以大小相等的动量垂直进入同一匀强磁场，它们的轨道半径关系如何？③速度相同，荷质比不同的带电粒子垂直进入同一匀强磁场，它们的轨道半径关系如何？④在同一磁场中做半径相等的圆周运动的氢、氦原子核，哪个运动速度大？通过学生的回答，展开讨论，让同学自己得出正确的答案，强化上节所学知识── 洛仑兹力产生条件，洛仑兹力大小、方向的计算和判断方法．通过讨论对刚才的结论有更深的认识粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为 2mu / qB 2故到的距离为： 2mu / qB 2教师讲解：和进入磁场的速度无关，进入同一磁场时，∝ m ，而且这些个q量中，、、可以直接测量，那么，我们可以用装置来测量电荷的荷质比。
带电粒子在电磁场中的运动(教案)
带电粒子在电磁场中的运动一、教学目标：1. 让学生了解带电粒子在电磁场中的运动规律。
2. 让学生掌握带电粒子在电磁场中的动力学方程。
3. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
二、教学内容：1. 带电粒子在电场中的运动2. 带电粒子在磁场中的运动3. 带电粒子在电磁场中的运动方程4. 带电粒子在电磁场中的轨迹5. 带电粒子在电磁场中的加速和减速三、教学重点与难点：1. 教学重点：带电粒子在电磁场中的运动规律，动力学方程的运用。
2. 教学难点：带电粒子在电磁场中的轨迹计算，加速和减速过程的分析。
四、教学方法：1. 采用讲授法，讲解带电粒子在电磁场中的运动规律和动力学方程。
2. 采用案例分析法，分析带电粒子在电磁场中的轨迹和加速减速过程。
3. 采用讨论法，引导学生探讨带电粒子在电磁场中的运动特点。
五、教学过程：1. 导入：通过展示带电粒子在电磁场中的实验现象，引发学生对带电粒子在电磁场中运动规律的兴趣。
2. 新课：讲解带电粒子在电场中的运动规律，带电粒子在磁场中的运动规律，带电粒子在电磁场中的动力学方程。
3. 案例分析：分析带电粒子在电磁场中的轨迹，如圆周运动、螺旋运动等。
4. 课堂讨论：引导学生探讨带电粒子在电磁场中的加速减速过程，以及影响加速减速的因素。
6. 作业布置：布置相关练习题，巩固所学知识。
六、教学评估：1. 课堂问答：通过提问方式检查学生对带电粒子在电磁场中运动规律的理解程度。
2. 练习题：布置课后练习题，评估学生对动力学方程和轨迹计算的掌握情况。
3. 小组讨论：评估学生在讨论中的参与程度，以及对加速减速过程的理解。
七、教学拓展：1. 带电粒子在电磁场中的辐射：介绍带电粒子在电磁场中运动时产生的辐射现象，如电磁辐射、Cherenkov 辐射等。
2. 应用领域：探讨带电粒子在电磁场中运动在现实中的应用，如粒子加速器、电磁轨道等。
八、教学资源：1. 实验视频：展示带电粒子在电磁场中的实验现象，增强学生对运动规律的理解。
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磁场·带电粒子在磁场中的运动
一、教学目标
1．根据洛仑兹力的特点，理解带电粒子垂直进入磁场做匀速圆周运动。
2．以洛仑兹力为向心力推导出带电粒子在磁场中做圆运动的半径r=
3．掌握速度选择器和质谱仪的工作原理和计算方法。
二、重点、难点分析
1．洛仑兹力f=Bqv的应用是该节重点。
2．洛仑兹力作为向心力，是使运动电荷在磁场中做匀速圆周运动的
本节的难点。
3．对速度选择器和质谱仪的工作原理的理解和掌握也是本节的重点和难点。
三、教具
洛仑兹力演示仪。
四、主要教学过程
（一）引入新课
1．提问：如图所示，当带电粒子q以速度v分别垂直进入匀强电场和匀强磁场中，它们将做什么运动？（如图1所示）
回答：平抛和匀速圆周运动。
在此学生很有可能根据带电粒子进入匀强电场做平抛运动的经验，误认为带电粒子垂直进入匀强磁场也做平抛运动。
在这里不管学生回答正确与错误，都应马上追问：为什么？引导学生思考，自己得出正确答案。
2．观察演示实验：带电粒子在磁场中的运动——洛仑兹力演示仪。
3．看挂图，比较带电粒子垂直进入匀强电场和磁场这两种情况下轨迹的差别。
（二）教学过程设计
1．带电粒子垂直进入匀强磁场的轨迹（板书）
提问：
在什么平面内？它与v的方位关系怎样？
①f
洛
对运动电荷是否做功？
②f
洛
③f
对运动电荷的运动起何作用？
洛
④带电粒子在磁场中的运动具有什么特点？
通过学生的回答，展开讨论，让同学自己得出正确的答案，强化上节所学知识——洛仑兹力产生条件，洛仑兹力大小、方向的计算和判断方法。
结论：（板书）①带电粒子垂直进入匀强磁场，其初速度v与磁场垂直，根据左手定则，其受洛仑兹力的方向也跟磁场方向垂直，并与初速度方向都在同一垂直磁场的平面内，所以粒子只能在该平面内运动。
②洛仑兹力总是跟带电粒子的运动方向垂直，它只改变粒子运动的方向，不改变粒子速度的大小，所以粒子在磁场中运动的速率是恒定的，这时洛仑兹力的大小f=Bqv也是恒定的。
③洛仑兹力对运动粒子不做功。
④洛仑兹力对运动粒子起着向心力的作用，因此粒子的运动一定是匀速圆周运动。
2．带电粒子在磁场中运动的轨道半径
提问：
①带电粒子做匀速圆周运动时，什么力作为向心力？
F心=f洛=Bqv （1）
②做匀速圆周运动的物体所受的向心力F
与物体质量m、速度v和半径r
心
的关系如何？
F心=mv2／r （2）
进而由学生自己推出
讨论：
①粒子运动轨道半径与哪些因素有关，关系如何？
②质量不同电量相同的带电粒子，若以大小相等的动量垂直进入同一匀强磁场，它们的轨道半径关系如何？
③速度相同，荷质比不同的带电粒子垂直进入同一匀强磁场，它们的轨道半径关系如何？
④在同一磁场中做半径相等的圆周运动的氢、氦原子核，哪个运动速度大？
3．带电粒子在磁场中的运动周期
提问：
①圆周长与圆半径有何关系？
周长=2πr
②圆周运动的周期与周长和速率的关系如何？
③推出带电粒子在磁场中的周期
讨论：①带电粒子在磁场中做圆周运动的周期大小与哪些因素有关？关系如何？
②同一带电粒子，在磁场中做圆周运动，当它的速率增大时，其周期怎样改变？
③速率不同、质量也不同的两带电粒子进入同一磁场做圆周运动，若它们的周期相同，则它们相同的物理量还有哪个？
4．速度选择器的工作原理
提问：①带电粒子（带正电）q以速度v垂直进入匀强电场，受电场力作用，运动方向将发生偏转，如图2所示。
若在匀强电场范围内再加一个匀强磁场，使该带电粒子的运动不偏转，求所加匀强磁场的方向和磁感应强度的大小。
引导学生利用所学知识自己分析得出结论。
分析：电荷进入电场，受垂直向下的电场力作用而偏转，若使它不发生偏转，电荷受所加磁场的洛仑兹力方向一定与电场力方向相反，根据左手定则和洛仑兹力方向确定磁场方向：垂直纸面、背向读者，如图3所示。
因为f
洛=F
安
若我们在该装置前后各加一块挡板，让电量相同的不同速度的带电粒子从前
边挡板中小孔射入，经过匀强电场和磁场，只有其运动速度刚好满足f
洛=F
安
的
粒子运动轨迹不发生偏转，从第二块挡板上小孔中射出。
改变匀强电场或匀强磁场的大小，就可以得到不同速度的带电粒子。
这个装置就叫做速度选择器。
由上面的关系很容易推导出通过速度选择器
②若将一个能通过某速度选择器的正电荷换成一个电量相等速度不变的负电荷，它还能通过该速度选择器吗？为什么？
回答：能。
因为虽然它所受电场力和洛仑兹力方向都与正电荷方向相反，但大小仍然相等，其合力仍然为零，所以能通过。
5．质谱仪
同的速度垂直进入同一匀强磁场，如图4，求它们运动的轨道半径之比是多少？
别有：
以上装置就是质谱仪，它可以很方便地帮助我们发现一些元素的同位素，或计算一些带电粒子的质量或荷质比。
（三）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，只改变粒子的速度方向，不改变其速度大小，粒子将做匀速圆周运动，其轨道半径为r=
粒子（质量、电荷不相同），其r与mv成正比，
五、说明
1．本节在研究带电粒子在磁场中做圆周运动的规律时，首先要强调“在匀强磁场中”和“v垂直于B”这两个条件。
2．轨道半径和周期的推导应强调推导的过程和涉及的旧知识，对于
对其结果的讨论上，使学生理解该结论的内涵和外延。
3．在上述问题都很好地掌握的基础上，再讲速度选择器和质谱仪，这两部分内容其实就是新旧知识的实际应用。
4．关于带电粒子在磁场中的偏转量计算问题，因用到不少平面几何知识，可放在以后的习题课中解决。