粒子在匀强磁场中的运动说课

1、带电粒子在匀强磁场中的运动说课稿高二物理组 全体成员尊敬的各位评委、老师，大家好!今天我说课的题目是“带电粒子在匀强磁场中的运动”。对于本节课我分说教材、说教法、说学法、说教学程序四大部分进行说课。一说教材：带电粒子在磁场中的运动是人教版高中物理选修3-1第三章磁场一章最后一节的内容。磁场一章主要讲述磁场以及磁场与带电物体之间的力学联系，是高二电磁部分的重点章节之一，而本节课又是此章的重中之重，在历届高考命题尤其是综合计算题部分屡次出现，是本章教学不可忽视的一个重要环节。本节课的理论基础是力学部分曲线运动知识，尤其是匀速圆周运动和向心力相关内容以及前一节洛仑兹力概念和特点等内容。因此本节课既是

2、力学部分和电磁学部分旧知识的回忆复习，又是将这两部分有机整合进行全新理论的构建过程。通过本节学习，学生一方面加强了洛仑兹力作用特点的认识以及匀速圆周运动向心力概念的把握，另一方面将两者结合最终得出带电粒子在磁场中的运动规律，学生能够充分体会到物理知识的联系性和规律性，这不光有助于他们学会知识，而且使他们会学知识。按照新课标的要求，这节课不单是为了使学生知道实验的结论和带电粒子在匀强磁场中运动的特点及规律，更重要的是使学生知道结论和规律是如何得出的。另外，根据现代教育理念，在教学过程中要注意培养学生的观察能力、思维能力、综合运用能力等，同时要用科学的教学方法培养学生的学习兴趣，。为此我确定如下教

3、学目标: 1.教学目标（1）知识与技能 （1）了解显示电子径迹的方法 （2）理解带电粒子垂直射入匀强磁场时的运动性质及相应的轨道半径和周期 （3）了解质谱仪 （2）过程与方法 通过观察视频和动画，知道洛伦兹力提供向心力，结合匀速圆周运动的公式，得出轨道半径和周期；利用带电粒子垂直射入匀强磁场时做匀速圆周运动，制造出质谱仪，是精确测量带电粒子的质量和分析同位素的一种重要工具。 （3）情感、态度与价值观通过对带电粒子垂直射入匀强磁场做匀速圆周运动的轨道半径和周期公式的推导，培养学生严密的科学态度。 2、教学重点、难点重点：理解轨

4、道半径和周期。 难点：带电粒子垂直射入匀强磁场做匀速圆周运动的成因。下面我侧重来谈一下本节课的重点和难点: 对带电粒子在匀强磁场作何种运动的判断，以及此运动产生原因的理解是本节课的一个重点，由于学生对匀速圆周运动与向心力认识的生疏遗忘以及缺乏左手定则与空间想象能力相结合的应用，所以这又成为本节课的一个难点。本节课的另一重点是半径公式和周期公式的应用。其关键是确定带电粒子作匀速圆周运动的圆心位置、半径大小从而画出微观粒子的运动轨迹。本节课的另一难点是半径公式与周期公式和粒子能量结合的应用。因为能量关系本身就是使学生感到繁复的知识点，再与本节课的新知识相结合，更加成为学生难以掌握的一道坎

5、。二说教法  根据本节课的教学重难点以及学生的实际水平，本节课我所采用的教法是从研究带电粒子在电场中运动情况与磁场中运动情况对比入手，采用情景教学与发现法相结合，引导学生自己一步步得出带电粒子在磁场中的运动轨迹情况，并辅以直观演示法与分析归纳法等综合教学方法，使学生建立猜想-观察-分析-推理-归纳-应用这一学习流程。 这节内容主要是使学生清楚在匀强磁场中带电粒子在洛伦兹力作用下运动的情况及其成因。有洛伦兹力演示仪和动画课件的辅助，学生大体理解带电粒子是做匀速圆周运动，轨道半径和周期也不难明白，但更多的是让学生了解过程、细节，如每时每刻洛伦兹力与粒子速度都是垂直关系，这往往是解决带电粒

6、子在匀强磁场中做匀速圆周运动综合性问题的突破口。而这样的综合性题目在高考中常常见到，有时甚至以压轴题出现，要很好地解决它，不是仅仅知道轨道半径公式和周期公式就行的，分析出粒子的运动过程，找出其几何关系，才是解决问题的首要。三说学法：本节课的学法是:通过学生观察演示实验，并对实验结果产生疑问，引导学生对实验结论进行探究从而得出带电粒子在磁场中的运动规律。对于带电粒子做匀速圆周运动的半径公式、周期公式，结合以前所学的知识，以合作探究的方式进行学习，这样可以使学生主动积极地参与到学习中来，充分体现出学生的主体地位，让学生在探究的过程中体验和发现成功的喜悦。四说教学程序设计对于本节课我分以下五个环节进

7、行教学： 新课开始，首先复习提问洛伦兹力的大小和方向如何确定，接下来我用多媒体分别打出带电粒子垂直进入匀强电场和垂直进入匀强磁场两种情景，并使学生比较两者的运动情况。对于第一种情况大多数学生能很快从旧知识中得出粒子做类似于平抛运动，而对于第二种情况，学生的回答可能不一。教师在此不管学生回答正确与否都应马上追问: 为什么?引导学生思考，并最终推翻原来学生错误结论。但留下疑问，第二种粒子究竟应该如何运动? 由于此时的学生抽象思维能力还不是很强，要想抽象出粒子垂直进入匀强磁场的运动轨迹有很大困难，而学生对实验却表现出浓厚的兴趣，所以接下来我安排了一个演示实验。通过洛仑兹力演示仪观察带电粒子的运动轨迹

8、。首先观察没有磁场作用时，电子的运动轨迹:，接下来加上垂直于电子速度方向的匀强磁场，发现电子轨迹为圆形，并对实验结论进行总结。此演示实验解答了学生刚才在情形中所留轨迹问题。但却可能给学生留下两个新的疑问:一是例子的运动轨迹为什么为圆形，二是粒子的运动轨道半径为什么随着磁感应强度的增加而减小，随着电子出射速度的增加而增加。接下来的任务便是对学生的两个疑问分别进行解决。首先是粒子的轨迹为什么为圆形。对于粒子的轨迹问题是本节课的一个重点，针对这个重点我是这样来解决的: 首先设计下列一组设问，引导学生思考，接下来教师在黑板上板书 ，带电粒子在匀强磁场中，只受到洛仑兹力作用时， 面向学生提问作什么运动呢

9、?给学生一点思考时间，教师随即用多媒体打出推导过程，即粒子受到一个大小不变,方向总是与速度方向垂直的力，很显然粒子做匀速圆周运动。此处用多媒体课件,展示粒子作匀速圆周运动时的物理情境,使学生获得感官上的认识,激发学生兴趣. 带电粒子在磁场中的运动轨迹这一重点就在教师精心设计引导下由学生自行解决。针对学生的第二个疑问，影响粒子做匀速圆周运动半径大小的因素，即本节课的另一重点，我是这样来进行教学的: 首先设问:带电粒子做匀速圆周运动时什么力作为向心力? 继而建立洛仑兹力与向心力的等量关系，继而得出半径公式。鼓励学生试着自行推导周期公式，由物体作匀速圆周运动的周期公式再结合前面已得的半径公式，学生不

10、难得出周期公式。针对半径公式与周期公式在实际问题中的应用可设计下列几点讨论: 通过上述讨论可在加速学生对两个公式熟练应用的同时，解决能量在其中的应用关系。新课内容到此结束，主要有三大点: 带电粒子在匀强磁场中只受洛仑兹力作用时作匀速圆周运动;轨道半径公式;运动周期公式。半径、周期公式更是物理学上的重要公式，由于字母较多，同学们在记忆过程中一定要注意记准确。为使学生所学知识具有稳定性，并使知识顺利迁移。接下来我会对两道例题进行详解。例一是课本例题，是对半径公式的简单应用，目的在于熟练运用相关知识。例二是在例一的基础上更进一步，将稍复杂的粒子偏转的平面几何知识与周期公式相结合，使学生思维想象更深化发展。在例二中会用到粒子在磁场中运动时间的确定，借此例题，接下来我会对平时解题中常遇到的两种解题方法对学生进行指导。一是圆心确定的两种方法 ，二是粒子在磁场中运动时间的确定。为了使学生对本节课有一个整体的认识，接下来我安排了一个课堂小结，对本节课所学的知识进行梳理，并再次突出本节课的重点。五、教学反思这节课使用多媒体技术，使得传统很难讲述的问题变得轻松，比如带电粒子的运动径迹，传统课很难显示，用洛伦兹力演示仪也是通过光辉效应间接显示，而且对于全教室的学生