基本信息
微课名称
专题：带电粒子在磁场中的运动
学科类型与教学对象
物理粤教版教材选修3-1 高二年级学生
时间长度
9分15秒
教学目标：
1、知识与能力目标
（1）理解洛伦兹力对粒子不做功；
（2）理解带电粒子的初速度方向与磁感应强度垂直时，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动；
（3）推导半径、周期公式，并解决相关问题.
2、道德目标
培养学生热爱科学、探究科学的价值观.
教学资源与环境：
本节内容用到以下教学资源：
粤教版教材选修3-2课本及教师教学用书、图片、PPT课件、录制的实验视频。
教学过程：
知识回顾——猜想与假设——实验验证——规律推导——知识应用——小结
一、知识回顾
回顾前面学习过的洛伦兹力的概念，大小计算，方向的判断；回顾物体做匀速圆周运动的条件。
二、猜想与假设
基于洛伦兹力大小、方向的特点，猜想带电粒子在磁场中可能做圆周运动。
三、实验验证
观察实验视频，记录实验现象，得出定性分析。
当没有加磁场时，电子的轨迹是直线；当加入垂直于速度方向的磁场时，电子的轨迹是圆形。增大当增大加速电压或减小励磁电流时，轨迹半径变大；减小加速电压或增大励磁电流时，轨迹半径变小；改变磁场方向时，轨迹弯曲方向相反。
根据实验得出结论后，学习者推导带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径和周期的表达式。
四、知识应用
通过例题，对推导出的规律进行应用，达到巩固的目的。
五、知识小结
对本节内容进行概括小结。
设计理念与特色：
根据《课程标准》对本节“通过实验，认识洛仑兹力。会判断洛仑兹力的方向，会计算洛仑兹力的大小。了解电子束的磁偏转原理以及在科学技术中的应用”的要求，本节内容的设置从猜想到实验验证。
猜想与假设在实验验证之前，因为学生已经在必修课程的学习中学过匀速圆周运动的相关规律，且在学习本节内容之前才学习过洛伦兹力的概念，知道如何计算洛伦兹力的大小，知道用左手定则判断洛伦兹力的方向。从已有的知识结构进行猜想，学生容易理解和接受。
在洛伦兹力演示仪的实验展示中，学生通过细心观察，容易得出电子运动的轨迹的结论。当改变加速电压和励磁电流时，圆形半径的变化也很明显，学生容易定性的得出影响带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的半径变化的因素。
最后，用例题巩固本节所学知识点，然后进行本节知识的小结。
呈现方式：
PPT课件播放和录制实验视频
专题：带电粒子在磁场中的运动
班级： 学号： 姓名：
1、（双）如果运动电荷除磁场力外不受其他任何力的作用，则带电粒子在磁场中作下列运动可能成立的是（? ）
A．作匀速直线运动? B. 作匀变速直线运动
C．作变加速曲线运动? D. 作匀变速曲线运动
2、（双）电子以初速V0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，则（ ）
A．磁场对电子的作用力始终不变 B．磁场对电子的作用力始终不作功
C．电子的动量始终不变 D．电子的动能始终不变
3、两个带电粒子以相同的速度垂直磁感线方向进入同一匀强磁场，两粒子质量之比为1：4，电量之比为1：2，则两带电粒子受洛仑兹力之比为（ ）
A、2：1 B、1：1 C、1：2 D、1：4
4、如图1所示，在垂直于纸面向内的匀强磁场中，垂直于磁场方向发射出两个电子1和2，其速度分别为v1和v2．如果v2＝2v1，则1和2的轨道半径之比r1：r2及周期之比T1：T2分别为（ ）
A．r1：r2＝1：2，T1：T2＝1：2 B．r1：r2＝1：2，T1：T2＝1：1
C．r1：r2＝2：1，T1：T2＝1：1 D．r1：r2＝1：1，T1：T2＝2：1
5、（双）如图，带电粒子（不计重力）在匀强磁场中按图中轨迹运动，中央是一块金属薄板，粒子穿过金属板时有动能损失，则( )
A. 粒子带负电
B. 粒子运动途径是abcde
C. 粒子运动途径是edcba
D. 粒子在下半周运动时间比上半周运动时间长
6、有三束粒子，分别是质子()、氚核()和α粒子束（），如果它们以相同的速度沿垂直于磁场方向射入匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。下面哪个图正确地表示出这三束粒子的运动轨迹( )
课件13张PPT。专题：带电粒子在磁场中的运动粤教版教材选修3-1 第三章 磁场知识回顾11、什么是洛伦兹力？ 2、带电粒子在磁场中是否一定受洛伦兹力？ 当B与v方向垂直时，洛伦兹力的大小如何计算？ 3、洛伦兹力的方向有何特点？磁场对运动电荷的作用不一定，静止时、 B∥v时不受洛伦兹力当B⊥v： f洛=Bqvf洛⊥v ，f洛⊥Bf洛垂直向外f洛垂直向里8%f洛f洛知识回顾2我们知道，物体的运动规律取决于两个因素：一是物体的受力情况，二是物体具有的速度。因此，力与速度就是我们研究物体运动规律的出发点和基本点。在必修2中我们学习过圆周运动的知识，大家回想一下：物体做匀速圆周运动的条件是什么？条件：有一定的初速度，物体所受合外力大小不变且与速度方向始终垂直17%猜想与假设在不考虑重力的情况下，电荷垂直于磁场方向进入磁场，则电荷将做什么运动？25%问题二：带电粒子所受的洛伦兹力对粒子运动的v有何影响？猜想与假设只改变速度方向，不改变速度大小问题一：带电粒子所受的洛伦兹力大小是否变化？不变问题三：带电粒子的受力情况有什么特点？f洛大小不变，方向始终与v垂直问题四：带电粒子在匀强磁场中将做什么样的运动？匀速圆周运动33%实验验证电子枪玻璃泡励磁线圈42%实验验证洛伦兹力演示仪的工作原理
电子束由电子枪 产生，在玻璃泡内充有氢气，在电子束通过时能够显示 电子运动径迹 。励磁线圈能够在两个线圈之间产生匀强磁场，磁场的方向与 线圈的中轴线 平行。电子速度的大小和磁感应强度可以分别通过加速电压和励磁电流来调节。请观察实验现象，记录实验数据50%无磁场实验验证有磁场实验现象：在没有磁场作用时，电子的轨迹是 。在管外加上垂直初速度方向的匀强磁场，电子的轨迹变弯曲成 ；当增大加速电压或减小励磁电流时，轨迹 ，减小加速电压或增大励磁电流时，轨迹 ；当改变励磁电流的方向时，轨迹 。直线圆形58%半径变大半径变小弯曲方向相反带电粒子在匀强磁场中的运动结论：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。带电粒子只受洛伦兹力，作圆周运动，故洛伦兹力提供向心力：轨道半径运动周期（与轨道半径和运动速率均无关）67%例1、如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，有a、b两个电子从同一处沿垂直磁感线方向开始运动，a的初速度为v，b的初速度为2v．则（ ）
A．a先回到出发点
B．b先回到出发点
C．a、b的轨迹是一对内切圆，且b的半径大
D．a、b的轨迹是一对外切圆，且b的半径大 带电粒子在匀强磁场中的运动75%Cba例2、一个带电粒子沿垂直于磁场的方向射入一个匀强磁场，粒子后段轨迹如图所示，轨迹上的每一小段都可近似看成是圆弧.由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减少(带电量不变).从图中情况可以确定（ ）
A.粒子从a到b，带正电
B.粒子从b到a，带正电
C.粒子从a到b，带负电
D.粒子从b到a，带负电带电粒子在匀强磁场中的运动83%B本节小结100%带电粒子在磁场中的运动带电粒子在磁场中只受f洛f洛⊥v，只改变v方向，不改变v大小，且f洛不做功带电粒子在磁场做圆周运动，且有f洛=F向半径：周期：The End
