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視頻標簽：帶電粒子
所屬欄目：高中物理優質課視頻
視頻課題：第六節帶電粒子在勻強磁場中的運動-廣西省優課二輪復習
教學設計、課堂實錄及教案：人教版選修3-1第三章磁場第六節帶電粒子在勻強磁場中的運動-廣西省優課二輪復習：帶電粒子在有界磁場中運動的臨界問題
教學目標
1)掌握求解帶電粒子在有界磁場中的圓運動的基本方法:找圓心、
求半徑、求周期、確定圓心角,熟練運用草圖描繪帶電粒子運動的軌跡,應用幾何知識求解問題;
2)通過多媒體輔助教學,使學生建立起帶電粒子在勻強磁場中運動的全景影象,為審題奠定基礎;
3)培養學生的分析、解決問題的能力,應用數學知識求解物理問題的能力。
2學情分析
學情分析:
這部分內容的綜合題對學生閱讀理解空間想象及物理過程認識和物理規律的
分析能力的要求非常高.學生應用數學知識,幾何推理分析是突破的有效手段.
3重點難點
重點:正確建立完整的物理模型,畫出準確、清晰的運動軌跡。
難點:平面幾何知識與物理知識的綜合運用
4教學過程
4.1第一學時
4.1.1教學活動
活動1【導入】過程思路
教學過程
(一)、分析問題的思路回顧:
分析問題的動力學依據:_________________
常用基本公式:___________________________________________
解決問題的關鍵:_________________________________________
突破問題的難點:_________________________________________
活動2【活動】例題
解決問題的方法歸納:
【例題1】 :如圖,在一水平放置的平板MN上方有勻強磁場,磁感應強度的大小為B,磁場方向垂直于紙面向里,許多質量為m,帶電量為+q的粒子,以相同的速率v沿位于紙面內的各個方向,由小孔O射入磁場區域,不計重力,不計粒子間的相互影響.下列圖中陰影部分表示帶電粒子可能經過的區域,其中R=mv/qB.哪個圖是正確的?( )
活動3【練習】練習
【變式】:如圖,真空室內存在勻強磁場,磁場方向垂直于紙面向里,磁場內有一塊平面感光板ab,板面與磁場方向平行,在距ab的距離L=16cm處, 有一個點狀的放射源S,它向各個方向發射α粒子,α粒子的半徑也為16cm,現只考慮在圖紙平面中運動的α粒子,求ab上被α粒子打中的區域的長度.
活動4【活動】例題
例題、如圖,磁感應強度為B的勻強磁場垂直于紙面向里,PQ為該磁場的右邊界線,磁場中有一點O到PQ的距離為r。現從點O以同一速率將相同的帶負電粒子向紙面內各個不同的方向射出,它們均做半徑為r的勻速圓周運動,求帶電粒子打在邊界PQ上的范圍(粒子的重力不計)。
活動5【講授】總結
“臨界問題”大量存在于高中物理的許多章節中,如“圓周運動中小球能過最高點的速度條件”“動量中的避免碰撞問題”等等,這類題目中往往含有“最大”、“最高”、“至少”、“恰好”等詞語,其最終的求解一般涉及極值,但關鍵是找準臨界狀態。帶電粒子在有界磁場中運動的臨界問題,在解答上除了有求解臨界問題的共性外,又有它自身的一些特點。
一、解題方法
畫圖→動態分析→找臨界軌跡。(這類題目關鍵是作圖,圖畫準了,問題就解決了一大半,余下的就只有計算了──這一般都不難。)
活動6【講授】教學反思
教學反思:
本節課從解決帶電粒子在磁場運動的基本思路入手,針對學生處理邊界問題這一難點,給出一些的方法指導。由于課堂容量很大,內容安排較多,學生思考的時間略顯不足。還未完全達到預期效果
活動7【作業】zuoye
如圖所示,是一種電子擴束裝置的原理示意圖.直角坐標系原點O處有一電子發生器,朝xOy平面內x≥0區域任意方向發射電子,電子的速率均為v,已知電子的電荷量為e、質量為m.在0≤x≤d的區域內分布著沿x軸負方向的勻強電場,場強大小,在x>d區域內分布著足夠大且垂直于xOy平面向外的勻強磁場,勻強磁場的磁感應強度.ab為一塊很大的平面感光板,在磁場內平行于y軸放置,電子打到板上時會在板上形成一條亮線.不計電子的重力和電子之間的相互作用.
(1)求電子進入磁場時速度的大小;
(2)當感光板ab沿x軸方向移到某一位置時,恰好沒有電子打到板上,求感光板到y軸的距離x1
如圖所示,是一種電子擴束裝置的原理示意圖.直角坐標系原點O處有一電子發生器,朝xOy平面內x≥0區域任意方向發射電子,電子的速率均為v,已知電子的電荷量為e、質量為m.在0≤x≤d的區域內分布著沿x軸負方向的勻強電場,場強大小,在x>d區域內分布著足夠大且垂直于xOy平面向外的勻強磁場,勻強磁場的磁感應強度.ab為一塊很大的平面感光板,在磁場內平行于y軸放置,電子打到板上時會在板上形成一條亮線.不計電子的重力和電子之間的相互作用.
(1)求電子進入磁場時速度的大小;
(2)當感光板ab沿x軸方向移到某一位置時,恰好沒有電子打到板上,求感光板到y軸的距離x1
視頻來源：優質課網 www.jjlqy.cn
