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視頻標(biāo)簽：帶電粒子

所屬欄目：高中物理優(yōu)質(zhì)課視頻

視頻課題：第六節(jié)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)-廣西省優(yōu)課二輪復(fù)習(xí)

教學(xué)設(shè)計(jì)、課堂實(shí)錄及教案：人教版選修3-1第三章磁場(chǎng)第六節(jié)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)-廣西省優(yōu)課二輪復(fù)習(xí)：帶電粒子在有界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的臨界問(wèn)題

教學(xué)目標(biāo)
1)掌握求解帶電粒子在有界磁場(chǎng)中的圓運(yùn)動(dòng)的基本方法:找圓心、
求半徑、求周期、確定圓心角,熟練運(yùn)用草圖描繪帶電粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡,應(yīng)用幾何知識(shí)求解問(wèn)題;
2)通過(guò)多媒體輔助教學(xué),使學(xué)生建立起帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的全景影象,為審題奠定基礎(chǔ);
3)培養(yǎng)學(xué)生的分析、解決問(wèn)題的能力,應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)求解物理問(wèn)題的能力。
2學(xué)情分析
學(xué)情分析:
這部分內(nèi)容的綜合題對(duì)學(xué)生閱讀理解空間想象及物理過(guò)程認(rèn)識(shí)和物理規(guī)律的
分析能力的要求非常高.學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí),幾何推理分析是突破的有效手段.
3重點(diǎn)難點(diǎn)
 重點(diǎn):正確建立完整的物理模型,畫出準(zhǔn)確、清晰的運(yùn)動(dòng)軌跡。
​ 難點(diǎn):平面幾何知識(shí)與物理知識(shí)的綜合運(yùn)用
4教學(xué)過(guò)程
4.1第一學(xué)時(shí)
4.1.1教學(xué)活動(dòng)
活動(dòng)1【導(dǎo)入】過(guò)程思路
教學(xué)過(guò)程
(一)、分析問(wèn)題的思路回顧:
分析問(wèn)題的動(dòng)力學(xué)依據(jù):_________________
常用基本公式:___________________________________________
解決問(wèn)題的關(guān)鍵:_________________________________________
突破問(wèn)題的難點(diǎn):_________________________________________
活動(dòng)2【活動(dòng)】例題
 解決問(wèn)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(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里,許多質(zhì)量為m,帶電量為+q的粒子,以相同的速率v沿位于紙面內(nèi)的各個(gè)方向,由小孔O射入磁場(chǎng)區(qū)域,不計(jì)重力,不計(jì)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(jīng)過(guò)的區(qū)域,其中R=mv/qB.哪個(gè)圖是正確的?(       )
活動(dòng)3【練習(xí)】練習(xí)
​
【變式】:如圖,真空室內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里,磁場(chǎng)內(nèi)有一塊平面感光板ab,板面與磁場(chǎng)方向平行,在距ab的距離L=16cm處, 有一個(gè)點(diǎn)狀的放射源S,它向各個(gè)方向發(fā)射α粒子,α粒子的半徑也為16cm,現(xiàn)只考慮在圖紙平面中運(yùn)動(dòng)的α粒子,求ab上被α粒子打中的區(qū)域的長(zhǎng)度.
 
活動(dòng)4【活動(dòng)】例題

例題、如圖,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于紙面向里,PQ為該磁場(chǎng)的右邊界線,磁場(chǎng)中有一點(diǎn)O到PQ的距離為r。現(xiàn)從點(diǎn)O以同一速率將相同的帶負(fù)電粒子向紙面內(nèi)各個(gè)不同的方向射出,它們均做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng),求帶電粒子打在邊界PQ上的范圍(粒子的重力不計(jì))。
活動(dòng)5【講授】總結(jié)
“臨界問(wèn)題”大量存在于高中物理的許多章節(jié)中,如“圓周運(yùn)動(dòng)中小球能過(guò)最高點(diǎn)的速度條件”“動(dòng)量中的避免碰撞問(wèn)題”等等,這類題目中往往含有“最大”、“最高”、“至少”、“恰好”等詞語(yǔ),其最終的求解一般涉及極值,但關(guān)鍵是找準(zhǔn)臨界狀態(tài)。帶電粒子在有界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的臨界問(wèn)題,在解答上除了有求解臨界問(wèn)題的共性外,又有它自身的一些特點(diǎn)。
一、解題方法
畫圖→動(dòng)態(tài)分析→找臨界軌跡。(這類題目關(guān)鍵是作圖,圖畫準(zhǔn)了,問(wèn)題就解決了一大半,余下的就只有計(jì)算了──這一般都不難。)
活動(dòng)6【講授】教學(xué)反思
教學(xué)反思:
本節(jié)課從解決帶電粒子在磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的基本思路入手,針對(duì)學(xué)生處理邊界問(wèn)題這一難點(diǎn),給出一些的方法指導(dǎo)。由于課堂容量很大,內(nèi)容安排較多,學(xué)生思考的時(shí)間略顯不足。還未完全達(dá)到預(yù)期效果
活動(dòng)7【作業(yè)】zuoye
如圖所示,是一種電子擴(kuò)束裝置的原理示意圖.直角坐標(biāo)系原點(diǎn)O處有一電子發(fā)生器,朝xOy平面內(nèi)x≥0區(qū)域任意方向發(fā)射電子,電子的速率均為v,已知電子的電荷量為e、質(zhì)量為m.在0≤x≤d的區(qū)域內(nèi)分布著沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小,在x>d區(qū)域內(nèi)分布著足夠大且垂直于xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度.ab為一塊很大的平面感光板,在磁場(chǎng)內(nèi)平行于y軸放置,電子打到板上時(shí)會(huì)在板上形成一條亮線.不計(jì)電子的重力和電子之間的相互作用.
(1)求電子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度的大小;
(2)當(dāng)感光板ab沿x軸方向移到某一位置時(shí),恰好沒(méi)有電子打到板上,求感光板到y(tǒng)軸的距離x1

如圖所示,是一種電子擴(kuò)束裝置的原理示意圖.直角坐標(biāo)系原點(diǎn)O處有一電子發(fā)生器,朝xOy平面內(nèi)x≥0區(qū)域任意方向發(fā)射電子,電子的速率均為v,已知電子的電荷量為e、質(zhì)量為m.在0≤x≤d的區(qū)域內(nèi)分布著沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小,在x>d區(qū)域內(nèi)分布著足夠大且垂直于xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度.ab為一塊很大的平面感光板,在磁場(chǎng)內(nèi)平行于y軸放置,電子打到板上時(shí)會(huì)在板上形成一條亮線.不計(jì)電子的重力和電子之間的相互作用.
(1)求電子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度的大小;
(2)當(dāng)感光板ab沿x軸方向移到某一位置時(shí),恰好沒(méi)有電子打到板上,求感光板到y(tǒng)軸的距離x1
 

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