高中物理-帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)教學(xué)課件設(shè)計(jì)

第三章磁場(chǎng)第6節(jié)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)目標(biāo)11、〖知識(shí)回顧〗請(qǐng)思考后回答以下問題（1）洛倫茲力的表達(dá)式：

。

（2）洛倫茲力的方向的判斷方法：

。（3）洛倫茲力的作用效果：

。

只改變速度的方向，不改變速度的大小。左手定則2、請(qǐng)思考并回答以下三個(gè)問題（問題1）若不加磁場(chǎng)時(shí)，粒子的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。（問題2）若在空間加勻強(qiáng)磁場(chǎng)，粒子平行磁場(chǎng)方向射入，猜測(cè)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，并分析其原因？（問題3）若在空間加勻強(qiáng)磁場(chǎng)，粒子垂直磁場(chǎng)方向射入，猜測(cè)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，并分析其原因？問題3：1、粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件？2、洛倫茲力的特點(diǎn)？所以：帶電粒子將在垂直于磁場(chǎng)的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力來(lái)提供向心力。3、請(qǐng)獨(dú)立完成下面問題一質(zhì)量為m，帶電量為q的帶電粒子以速度v垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，請(qǐng)用學(xué)過的知識(shí)推導(dǎo)出勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑公式和周期公式。

1、圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r

2、圓周運(yùn)動(dòng)的周期T

請(qǐng)根據(jù)推導(dǎo)結(jié)果，結(jié)合演示實(shí)驗(yàn)分析以下問題。①半徑r與哪些因素有關(guān)？②周期T與哪些因素有關(guān)？背景資料：在粒子物理研究中，可以讓粒子通過云室、氣泡室等裝置，顯示它們的運(yùn)動(dòng)徑跡。如果在云室、氣泡室中施加勻強(qiáng)磁場(chǎng)，可以看到帶電粒子運(yùn)動(dòng)的圓形徑跡。

思考:（1）不同帶電粒子的軌跡半徑為什么不同？（2）同一條軌跡上為什么曲率半徑會(huì)越來(lái)越小呢？

4、請(qǐng)小組討論：

能否從剛才分析的氣泡室中帶電粒子的徑跡得到啟發(fā)，設(shè)計(jì)一個(gè)儀器，將帶電量和質(zhì)量不同的帶電粒子分開？請(qǐng)獨(dú)立完成下面內(nèi)容：設(shè)一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的正粒子，從容器A下方的小孔S1飄入電勢(shì)差為U的加速電場(chǎng)，然后經(jīng)過S3沿著與磁場(chǎng)垂直的方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，最后打到照相底片D上，求：a：粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速率。b：粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑。高速α粒子N原子核O原子核H質(zhì)子學(xué)習(xí)目標(biāo)3背景材料：在原子物理學(xué)上研究原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)時(shí)，常用的方法是用高能量的粒子作為“炮彈”去轟擊原子核，比如說(shuō)，用α粒子轟擊氮原子核，會(huì)將原子核中的質(zhì)子打出，但需將α粒子加速到非常大的速度（幾十MeV的能量）。小組討論：請(qǐng)同學(xué)們分析討論用什么方法能使帶電粒子獲得如此大的速度？多級(jí)直線加速器工作原理最長(zhǎng)的直線加速器小組討論2：請(qǐng)同學(xué)們分析討論，能否設(shè)計(jì)一個(gè)裝置，讓帶電粒子在加速后又轉(zhuǎn)回來(lái)被第二次加速，讓粒子反復(fù)被加速，這樣既能獲