《6帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì)(河北省縣級(jí)優(yōu)課)-物理教案

帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)（復(fù)合場(chǎng)）中的運(yùn)動(dòng)遵化市閆屯中學(xué)周海東一、教材分析：從近三年高考試題看，電磁場(chǎng)知識(shí)是歷年高考試題中考點(diǎn)分布重點(diǎn)區(qū)域。通常出現(xiàn)在比較復(fù)雜的計(jì)算題當(dāng)中。近幾年，高考中以實(shí)際問題為背景敘述并設(shè)問的題目越來越多，把看似復(fù)雜的實(shí)際問題，抓住實(shí)質(zhì)，抽象成為一個(gè)簡(jiǎn)單、易于思考分析的物理模型，這是一種很重要的能力。因此平時(shí)的訓(xùn)練需要有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生抽象思維的能力，把“簡(jiǎn)單的問題想復(fù)雜了”是能力，同樣把“復(fù)雜的問題想簡(jiǎn)單了”也是能力。二、三維目標(biāo)：（一）知識(shí)與技能1、掌握帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的受力情況，能準(zhǔn)確地分析帶電粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及其變化過程。2、能熟練運(yùn)用動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)，以及能量觀點(diǎn)來分析和解決帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的有關(guān)問題。

3、通過對(duì)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)分析，使學(xué)生能夠在電磁場(chǎng)中建立運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系，掌握運(yùn)用力學(xué)觀點(diǎn)解決電磁場(chǎng)問題的方法。（二）過程與方法通過本節(jié)課的復(fù)習(xí),讓學(xué)生認(rèn)識(shí)先進(jìn)科技的發(fā)展,有助于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理的學(xué)習(xí)興趣.培養(yǎng)分析物理問題的能力,掌握構(gòu)建物理圖景的分析方法,綜合運(yùn)用力學(xué)知識(shí),電磁學(xué)知識(shí)解決帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)(電場(chǎng),磁場(chǎng))中的問題.

（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀通過對(duì)本節(jié)的學(xué)習(xí),促進(jìn)學(xué)生養(yǎng)成理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)習(xí)習(xí)慣和態(tài)度。充分了解科技的巨大威力,體會(huì)科技的創(chuàng)新歷程.

三、教學(xué)難點(diǎn)：帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的解決方法。

四、

教學(xué)重點(diǎn)：帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)分析即問題的解決五、教具：多媒體課件六、教學(xué)過程：前面我們學(xué)習(xí)了帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)和帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)如果帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)同時(shí)存在的復(fù)合場(chǎng)中該怎樣運(yùn)動(dòng)呢？（一）、復(fù)合場(chǎng)(1)疊加場(chǎng)：電場(chǎng)、磁場(chǎng)、重力場(chǎng)共存，或其中某兩場(chǎng)共存．(2)組合場(chǎng)：電場(chǎng)與磁場(chǎng)各位于一定的區(qū)域內(nèi)，并不重疊或在同一區(qū)域，電場(chǎng)、磁場(chǎng)交替出現(xiàn)．復(fù)合場(chǎng):是指電場(chǎng)、磁場(chǎng)和重力場(chǎng)并存，或其中某兩場(chǎng)并存、或分區(qū)域存在（問題）什么情況下能忽略帶電體重力？（只需考慮電場(chǎng)和磁場(chǎng)）對(duì)于帶電粒子的重力要不要考慮，要根據(jù)具體情況來確定。一般對(duì)微觀粒子（電子、質(zhì)子、α粒子）通?？珊雎灾亓Α５珜?duì)帶電微粒（油滴、塵埃）一般要考慮重力。題中告訴了質(zhì)量并不是一定要考慮重力。（3）三種場(chǎng)的比較項(xiàng)目名稱力的特點(diǎn)功和能的特點(diǎn)重力場(chǎng)大?。篏＝方向：重力做功與無關(guān)重力做功改變物體的靜電場(chǎng)方向：a.正電荷受力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向________b.負(fù)電荷受力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向______電場(chǎng)力做功與______無關(guān)W＝______電場(chǎng)力做功改變________磁場(chǎng)洛倫茲力F＝______方向可用_______定則判斷洛倫茲力不做功，不改變帶電粒子的______重力考慮與否分三種情況（二）、帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的分類：?jiǎn)栴}：1.電荷在電場(chǎng)中可能做哪些運(yùn)動(dòng)？直線：速度方向平行于電場(chǎng)線偏轉(zhuǎn)：速度方向垂直于電場(chǎng)方向（類平拋）圓周：以點(diǎn)電荷為圓心運(yùn)動(dòng)或受裝置約束運(yùn)動(dòng)2.電荷在磁場(chǎng)中可能做哪些運(yùn)動(dòng)？直線：當(dāng)帶電粒子的速度與磁場(chǎng)平行時(shí)。圓周：當(dāng)帶電粒子的速度與磁場(chǎng)垂直時(shí)。3.電荷在復(fù)合場(chǎng)中可能做哪些運(yùn)動(dòng)？組合場(chǎng)：由電場(chǎng)和磁場(chǎng)分別對(duì)粒子進(jìn)行控制，在電場(chǎng)中加減速，在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。疊加場(chǎng)：A、直線運(yùn)動(dòng)：垂直運(yùn)動(dòng)方向的力必平衡。B、圓周運(yùn)動(dòng)：重力與電場(chǎng)力一定平衡，由洛倫茲力提供向心力。C、一般曲線運(yùn)動(dòng)。三、“磁偏轉(zhuǎn)”和“電偏轉(zhuǎn)”的差別練習(xí)1如右圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的帶電液滴在相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的豎直平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，那么該液滴()A．一定帶正電，且沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)B．一定帶負(fù)電，且沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)C．一定帶負(fù)電，繞行方向不明D．帶什么電，繞行方向不確定練習(xí)2:如圖，長(zhǎng)為L(zhǎng)的水平極板間，有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，板間距離也為L(zhǎng)，板不帶電，現(xiàn)有質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子（不計(jì)重力）從左邊極板間中點(diǎn)處垂直磁感線以速度v水平射入磁場(chǎng)，為使粒子能夠打在極板上，則粒子的速度應(yīng)滿足什么關(guān)系？練習(xí)3：如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域和運(yùn)強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域是緊鄰的且寬度相等均為d，電場(chǎng)方向在紙平面內(nèi)豎直向下，而磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，一帶正電的粒子從o點(diǎn)以速度v0沿垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng)，從A點(diǎn)出電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)，離開電場(chǎng)時(shí)粒子在電場(chǎng)方向的偏轉(zhuǎn)位移為電場(chǎng)寬度的一半，當(dāng)粒子從磁場(chǎng)右邊界上C點(diǎn)穿出時(shí)速度方向與進(jìn)入電場(chǎng)O點(diǎn)時(shí)的速度方向一致，已知d、v0（帶電粒子重力不計(jì)）。求：(1)粒子從C點(diǎn)穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度V(2)電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的比值(3)粒子在電、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間四、帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的分析方法1、弄清復(fù)合場(chǎng)的組成．2、進(jìn)行受力分析．3、確定帶電粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，注意運(yùn)動(dòng)情況和受力情況的結(jié)合．4、對(duì)于粒子連續(xù)通過幾個(gè)不同種類的場(chǎng)時(shí)，要分階段進(jìn)行處理．5、畫出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡，靈活選擇不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律．①當(dāng)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)受力平衡列方程求解．②當(dāng)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)用牛頓定律結(jié)合圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律求解．（六、課后作業(yè)：如圖所示，豎直平面內(nèi)存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小E=10N／c，在y≥0的區(qū)域內(nèi)還存在垂直于坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.5T一帶電量、質(zhì)量的小球由長(zhǎng)的細(xì)線懸掛于點(diǎn)小球可視為質(zhì)點(diǎn)，現(xiàn)將小球拉至水平位置A無初速釋放，小球運(yùn)動(dòng)到懸點(diǎn)正下方的坐標(biāo)原點(diǎn)時(shí)，懸線突然斷裂，此后小球又恰好能通過點(diǎn)正下方的N點(diǎn).(g=10m／s)，求：(1)小球運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)的速度大??；(2)懸線斷裂前瞬間拉力的大?。?3)間的距離七、板書設(shè)計(jì)：帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)一、復(fù)合場(chǎng)1、疊加場(chǎng)2、組合場(chǎng)二、帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的分類：1、靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)2、勻速圓周運(yùn)動(dòng)三、帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的分析方法1、弄清復(fù)合場(chǎng)的組成．2、進(jìn)行受力分析．3、確定帶電粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。4、對(duì)于粒子連續(xù)通過幾個(gè)不同種類的場(chǎng)時(shí)，要分階段進(jìn)行處理．5、畫出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡，靈活選擇不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律．①當(dāng)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)受力平衡列方程求解．②當(dāng)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)用牛頓定律結(jié)合圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律求解．八、預(yù)期教學(xué)效果本節(jié)課所涉及的物理知識(shí)比較多，物理情境比較復(fù)雜不常見，和實(shí)際的生活聯(lián)系的比較緊密，學(xué)生掌握起來會(huì)有些困難，所以我在課堂的前部分引導(dǎo)學(xué)生對(duì)物理概念和物理規(guī)律進(jìn)行再現(xiàn)和