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视频课题：第六节带电粒子在匀强磁场中的运动-广西省优课二轮复习
教学设计、课堂实录及教案：人教版选修3-1第三章磁场第六节带电粒子在匀强磁场中的运动-广西省优课二轮复习：带电粒子在有界磁场中运动的临界问题
教学目标
1)掌握求解带电粒子在有界磁场中的圆运动的基本方法:找圆心、
求半径、求周期、确定圆心角,熟练运用草图描绘带电粒子运动的轨迹,应用几何知识求解问题;
2)通过多媒体辅助教学,使学生建立起带电粒子在匀强磁场中运动的全景影象,为审题奠定基础;
3)培养学生的分析、解决问题的能力,应用数学知识求解物理问题的能力。
2学情分析
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.
3重点难点
重点:正确建立完整的物理模型,画出准确、清晰的运动轨迹。
难点:平面几何知识与物理知识的综合运用
4教学过程
4.1第一学时
4.1.1教学活动
活动1【导入】过程思路
教学过程
(一)、分析问题的思路回顾:
分析问题的动力学依据:_________________
常用基本公式:___________________________________________
解决问题的关键:_________________________________________
突破问题的难点:_________________________________________
活动2【活动】例题
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?( )
活动3【练习】练习
【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.
活动4【活动】例题
例题、如图,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于纸面向里,PQ为该磁场的右边界线,磁场中有一点O到PQ的距离为r。现从点O以同一速率将相同的带负电粒子向纸面内各个不同的方向射出,它们均做半径为r的匀速圆周运动,求带电粒子打在边界PQ上的范围(粒子的重力不计)。
活动5【讲授】总结
“临界问题”大量存在于高中物理的许多章节中,如“圆周运动中小球能过最高点的速度条件”“动量中的避免碰撞问题”等等,这类题目中往往含有“最大”、“最高”、“至少”、“恰好”等词语,其最终的求解一般涉及极值,但关键是找准临界状态。带电粒子在有界磁场中运动的临界问题,在解答上除了有求解临界问题的共性外,又有它自身的一些特点。
一、解题方法
画图→动态分析→找临界轨迹。(这类题目关键是作图,图画准了,问题就解决了一大半,余下的就只有计算了──这一般都不难。)
活动6【讲授】教学反思
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
活动7【作业】zuoye
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
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
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