《带电粒子在磁场中的运动 质谱仪》

    教材分析     1.教材的地位和作用：     《磁场》一章讲述电磁关系中基本概念之一的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，而本节课则又是此章的重中之重，在历届高考命题中特别是综合计算题部分屡次出现，是本章教学中不可忽视的一个重要环节。在教学大纲中“带电粒子在磁场中的运动”为B级要求，“质谱仪”为A级要求。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。因此这一节既是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，学好本节内容将增强学生科学素质，能为今后进一步更好地掌握学习方法打下基础。     2.教学目标：     知识目标     ①理解带电粒子的初速度方向与磁感应强度方向垂直时，做匀速圆周运动     ②会推导带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径、周期公式，并会用它们解决有关问题     ③知道质谱仪的工作原理     能力目标：     ①通过回忆洛仑兹力方向与观察演示实验——带电粒子轨迹特点相结合分析培养学生透过现象抓住内在本质联系的洞察能力     ②通过引导学生建立向心力与洛仑兹力等量关系使其自行推导周期半径公式培养学生逻辑推理能力     情感目标：     质谱仪将基本的带电粒子在磁场中运动规律直接推至科研最前沿——同位素的分析测定，让学生亲身体会到物理知识对于人类认识与改造世界过程中所起的巨大作用，这将鼓励学生树立远大理想，使他们充满信心地在科学海洋中畅游。     3.教学重点与难点：     重点：     ①带电粒子垂直进入匀强磁场作何种运动，以及此运动特点和产生原因     ②半径与周期公式在处理问题中的运用     ③质谱仪工作原理     难点：     本节难点为①确定垂直进入匀强磁场中的带电粒子运动是垂直磁场平面上的匀速圆周运动，②半径公式与周期公式和粒子动量、能量等结合应用。其原因主要是①中，学生对向心力与匀速圆周运动认识的生疏遗忘以及缺乏左手定则与空间想象力的结合能力；在②中，动量与能量关系本身就是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。

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