（终稿）［定稿］高中物理选修3-1全册教案.doc（OK版）

通过思考与讨论页，使学生理解带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，的轨道半径和周期与粒子所带电量质量粒子的速度磁感应强度有什么关系。

出示投影为带电量，质量为，速度为的带电粒子垂直进入磁感应强度为的匀强磁场中，其半径和周期为多大问题什么力给带电粒子做圆周运动提供向心力洛伦兹力给带电粒子做圆周运动提供向心力问题向心力的计算公式是什么教师推导粒子做匀速圆周运动所需的向心力是由粒子所受的洛伦兹力提供的，所以由此得出可得轨道半径和周期带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨道半径及周期公式轨道半径周期说明轨道半径和粒子的运动速率成正比带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期跟轨道半径和运动速率无关讨论在匀强磁场中如果带电粒子的运动方向不和磁感应强度方向垂直，它的运动轨道是什么样的曲线分析当带电粒子的速度分别为垂直于的分量和平行于的分量，因为和垂直，受到洛伦兹力，此力使粒子在垂直于的平面内做匀速圆周运动，和平行，不受洛伦兹力，故粒子在沿方向上做匀速曲线运动，可见粒子的运动是等距螺旋运动再用洛伦兹力演示仪演示出示投影课本例题如图所示，质量为，电荷量为的粒子从容器下方小孔飘入电势差为的加速电场，然后让粒子垂直进入磁感应强度为的磁场中，最后打到底片上粒子进入磁场时的速率。

求粒子在磁场中运动的轨道半径。

解粒子在区做初速度为零的匀加速直线运动由动能定理知，粒子在电场中得到的动能等于电场对它所做的功，即由此可得粒子做匀速圆周运动所需的向心力是由粒子所受的洛伦兹力提供，即所以粒子的轨道半径为教师讲解和进入磁场的速度无关，进入同磁场时，∝，而且这些个量中，可以直接测量，那么，我们可以用装置来测量比荷或算出质量。

例题在处理上，可以让学生自己处理，教师引导总结。

为了加深对带电粒子在磁场中的运动规律的理解，可以补充例题和适量的练习。

注意在解决这类问题时，如何确定圆心画出粒子的运动轨迹半径及圆心角，找出几何关系是解题的关键。

例题给我们展示的是种十分精密的仪器质谱仪补充例题如图所示，半径为的圆形空间内，存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，个带电粒子不计重力，从点以速度垂直磁场方向射入磁场中，并从点射出，已知，求该带电粒子在磁场中运动的时间。

分析首先通过已知条件找到所对应的圆心，画出粒子的运动轨迹并画出几何图形。

解设粒子在磁场中的轨道半径为，粒子的运动轨迹及几何图形如图所示。

粒子在磁场中做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，有由几何关系有粒子的运动周期由图可知，得电粒子在磁场中运动的时间④联立以上各式解得质谱仪阅读课文及例题，回答以下问题试述质谱仪的结构试述质谱仪的工作原理什么是同位素质谱仪最初是由谁设计的试述质谱仪的主要用途阅读后学生回答质谱仪由静电加速极速度选择器偏转磁场显示屏等组成电荷量相同而质量有微小差别的粒子，它们进入磁场后将沿着不同的半径做圆周运动，打到照相底片不同的地方，在底片上形成若干谱线状的细条，叫质谱线，每条对应于定的质量，从谱线的位置可以知道圆周的半径，如果再已知带电粒子的电荷量，就可算出它的质量质子数相同而质量数不同的原子互称为同位素质谱仪最初是由汤姆生的学生阿斯顿设计质谱仪是种十分精密的仪器，是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具课时过渡语先从研究物质微观结构的需要出发提出怎样大量产生高能带电粒子的问题，从而引出早期使用的加速器静电加速器回旋加速器直线加速器加速原理利用加速电场对带电粒子做正功使带电的粒子动能增加，即直线加速器的多级加速教材图所示的是多级加速装置的原理图，由动能定理可知，带电粒子经级的电场加速后增加的动能，„直线加速器占有的空间范围大，在有限的空间内制造直线加速器受到定的限制。

回旋加速器由美国物理学家劳伦斯于年发明。

其结构教材图所示。

核心部件为两个形盒加匀强磁场和其间的夹缝加交变电场加速原理通过思考与讨论让学生自己分析出带电粒子做匀速圆周运动的周期公式，明确带电粒子的周期在不变的情况下与速度和轨道半径无关，从而理解回旋加速器的原理。

在学生思考之后，可作如下的解释如果其他因素不变，则当速率加大时，由得知圆运动半径将与成正比例地增大，因而圆运动周长也将与成正比例地增大，因此运动周的时间周期仍将保持原值。

最后提到了回旋加速器的效能可将带电粒子加速，使其动能达到，为狭义相对论埋下了伏笔。

老师再进步归纳各部件的作用如图磁场的作用交变电场以速度垂直磁场方向进入匀强磁场后，在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，其周期在不变的情况下与速度和轨道半径无关，带电粒子每次进入形盒都运动相等的时间半个周期后平行电场方向进入电场加速。

电场的作用回旋加速器的的两个形盒之间的夹缝区域存在周期性变化的并垂直于两个形盒正对截面的匀强电场，带电粒子经过该区域时被加速。

交变电压的作用为保证交变电场每次经过夹缝时都被加速，使之能量不断提高，须在在夹缝两侧加上跟带电粒子在形盒中运动周期相同的交变电压。

带电粒子经加速后的最终能量运动半径最大为形盒的半径由有所以最终能量为讨论要提高带电粒子的最终能量，应采取什么措施可由上式分析例年初，我国投入运行的高能粒子回旋加速器可以把电子的能量加速到若改用直线加速器加速，设每级的加速电压为，则需要几级加速解设经级加速，由有级三对本节要点做简要小结四巩固新课复习本节内容做做完成问题与练习练习，作业。

磁场课时磁感应强度课时几种常见的磁场课时磁场对通电导线的作用力课时磁场对运动电荷的作用课时带电粒子在匀强磁场中的运动课时练习第章静电场电荷及其守恒定律教学三维目标知识与技能知道两种电荷及其相互作用知道电量的概念知道摩擦起电，知道摩擦起电不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开知道静电感应现象，知道静电感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开知道电荷守恒定律知道什么是元电荷二过程与方法通过对初中知识的复习使学生进步认识自然界中的两种电荷通过对原子核式结构的学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开但对个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和不变。

三情感态度与价值观通过对本节的学习培养学生从微观的角度认识物体带电的本质重点电荷守恒定律难点利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题。

教学过程引入新课新的知识内容，新的学习起点本章将学习静电学将从物质的微观的角度认识物体带电的本质，电荷相互作用的基本规律，以及与静止电荷相联系的静电场的基本性质。

板书第章静电场复习磁现象和磁场课时磁感应强度课时几种常见的磁场课时磁场对通电导线的作用力课时磁电势差电势差与电势强度的关系电容器与电容带电粒子在电场中的运动第二章恒定电流导体中的电场和电流课时电动势课时欧姆定律课时串联电路和并联电路课时焦耳定律课时第三章磁场教案高二物理选修教案第章摩擦起电的原因不同物质的原子核束缚电子的，异种电荷相互吸引二进行新课第节电荷及其守恒定律板书电荷原子的核式结构及摩擦起电的微观解释原子包括原子核质子和中子和核外电子。

学习静电学将从物质的微观的角度认识物体带电的本质，电荷相互作用的基本规律，以及与静止电荷相联系的静电场的基本性质。

种电荷相互吸引板书自然界中的两种电荷正电荷和负电荷把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷，性质，这种现象叫摩擦起电，这样的物体就带了电演示用丝绸摩擦过的玻璃棒之间相互排斥，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒之间也相互排斥，而玻璃棒和硬橡胶棒之间却相互吸引，所以自然界存在两种电荷同种电荷相互排斥，异用静电感应的方法也可以使物体带电演示把带正电荷的球移近彼此接触的异体，参见课本图可以看到，上的金属箔都张开了，表示，都带上了电荷如果先把移走，和上的金属箔就会闭合如果先板书第章把和分开，然后移开，可以看到和仍带有电荷如果再让和接触，他们就不再带电这说明和分开后所带的是异种等量的电荷，重新接触后等量异种电荷发生中和板书静电感应把电荷移近不带电的异体，可以使导体带电的现象。

利用静电感应使物体带电，叫做感应起电提出问题静电感应的原因带领学生分析物质的微观分子结构，分析起电的本质原因把带电的球移近金属导体和时，由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，使导体上的自由电子被吸引过来，因此导体和带上了等量的异种电荷感应起电也不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开，是电荷从物体的部分转移到另部分。

得出电荷守恒定律的电荷分开但对个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和不变。

带电粒子在电场中的运动第二章恒定电流导体中的电场和电流课时电动势课时欧姆定律课时串联电路和并联电路课时焦耳定律课时第三章磁场教案磁现象和磁场课时磁感应强度课时几种常见的磁场课时磁场对通电导线的作用力课时磁场对运动电荷的作用课时带电粒子在匀强磁场中的运动课时练习第章静电场电荷及其守恒定律教学三维目标知识与技能知道两种电荷及其相互作用知道电量的概念知道摩擦起电，知道摩擦起电不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开知道静电感应现象，知道静电感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开知道电荷守恒定律知道什么是教学过程的学习培养学生从微观的角度认识物体带电的本质重点电荷守恒定律难点利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题。

体中的电荷分开知道电荷守恒定律知道什么是元电荷二过程与方法通过对初中知识的复习使