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【教材分析及设计思路】
本节是选修3-1第三章第六节的内容，是这一章的重点，在高考当中经常以压轴题的形式出现。本节课需要用到力学，圆周运动及洛伦兹力的特点等知识，是力学和电磁学的有机结合。通过本节课的学习，加强对洛伦兹力的认识，并总结出带电粒子在匀强磁场中的运动的规律。加强学生利用运动和力来分析问题和解决问题的能力。本节课先由教师层层设置问题，学生思考回答，通过一系列问题，无不深入剖析，留给学生的印象是极其深刻的！从理论上解决带电粒子在匀强磁场中的运动规律，再结合洛伦兹力演示仪，从实验的角度验证理论的分析，理解物理知识，提高能力，并得出半径和周期的公式。最后展示洛伦兹力在科学技术中的应用之一——质谱仪。
【学情分析】
虽然这节课先是理论分析后是实验验证，从学生认知的角度来看，似乎难度偏大于先实验后理论，但是高二的学生已经具备了一定的运用力和运动来分析问题解决问题的能力，对于圆周运动的半径和周期，学生早已掌握了研究的方法和思路，故而让学生先从理论分析得出规律，再从实验现象观察验证。理论和实验的高度统一，达到一种震撼的效果。
【教学目标】
本节内容在普通高中物理课程标准中的要求是：了解电子束的磁偏转原理以及在科学技术中的应用。
【教学重难点】
重点：带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径和周期公式，分析有关问题。
难点：综合运用力学知识、电磁学知识解决带电粒子的运动。
【教学过程】
一、引入新课
1.播放视频（极光），学生通过观察自然现象，感受自然界的魅力，从而激发探究成因的兴趣。
2.日常生活中的现象，用磁铁靠近电脑屏幕，发现屏幕变化。
二、理论分析
问题1：
带电粒子平行射入匀强磁场中将做什么运动？（不计重力）
答：平行不受洛伦兹力，故沿着原来运动方向做匀速直线运动。
问题2：
带电粒子垂直射入匀强磁场中将做什么运动？（不计重力）
答：受到与运动方向垂直的力，做曲线运动。
教师引导：力做功吗？方向与速度方向始终什么关系，力的大小如何变化？
答：不做功，始终与速度垂直，速度大小不变则洛伦兹力大小也不变。
教师继续引导：力在哪个平面内呢？会不会脱离这个平面？
生：不会。
师：那做什么运动？
生：匀速圆周运动！
三、演示实验
教师介绍放在讲台上的洛伦兹力演示仪，用洛伦兹力演示仪观察运动电子在磁场中的运动，让学生注意观察实验现象。
1.电子束与磁场方向平行射入磁场时的运动轨迹。
2.电子束与磁场方向垂直射入磁场时的运动轨迹。
（1）保持磁感应强度不变，改变出射电子的速度，观察电子束径迹的变化。
（2）保持出射电子的速度不变，改变磁感应强度，观察电子束径迹的变化。
3.学生观察得到实验结论。
（1）沿着与磁场垂直的方向射入磁场的带电粒子，在匀强磁场中做匀速圆周运动。
（2）磁感应强度不变，粒子射入的速度增加，轨道半径增大。
（3）粒子射入速度不变，磁感应强度增大，轨道半径减小。
4.电子束斜射入磁场。学生发出惊叹声，螺旋形运动轨迹。
四、轨道半径和运动周期
师：针对演示实验2中的2、3两个现象，请同学们分析原因？（请一位同学上黑板板演，其他同学在草稿纸上推导）
生（板演）：……
师生共同评价板演结果：
1.轨道半径：qvB=m⇒r=
洛伦兹力提供向心力：T=→T=
2.运动周期：
周期与线速度的关系：
师：请大家阅读课本中的气泡室显示的带电粒子在匀强磁场中的运动径迹，分析一两个运动轨迹。
生：带电粒子的速度减小，故轨道半径越来越小，如果知道磁场方向，还可以知道粒子的正负。。
五、质谱仪
测量带电粒子质量和分析同位素（测比荷）的精密仪器【发明者：阿斯顿（汤姆生的学生）】。
六、小结：带电粒子在匀强磁场中的运动
1.平行时：匀速直线运动。
2.垂直时：匀速圆周运动。
（1）半径
（2）周期
（3）应用 质谱仪
3.斜射入：螺旋线运动。
【教学反思】
本节课在教学设计安排上还是比较合理的，首先通过视频和演示实验激起学习兴趣，然后通过层层设问，逐步解决两种情景下的理论分析问题，再通过演示仪和多媒体投影技术使理论分析得以验证，学生反响强烈，效果非常不错，最后通过独立推导半径周期公式及质谱仪的分析，让学生也能掌握解决此类问题的一般方法，理解原理的基础上达到一定的应用程度。不过在时间安排上不够紧凑，后面质谱仪的分析稍显仓促。
（作者单位：江苏省高淳高级中学）