帶電粒子在磁場中的運(yùn)動教案(編輯修改稿)
2024-12-29 11:55 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 形的。 可見我們剛才的分析、推理是正確的?，F(xiàn)在我們可以下結(jié)論了：帶電粒子垂直射入勻強(qiáng)磁場，在只受洛倫茲力作用的情況下，洛倫茲力始終不做功，所以粒子在垂直于磁場的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動。 板書： ②結(jié)論： W 洛 ＝ 0 勻速圓周運(yùn)動 這了檢查同學(xué)們對以上知識的掌握情況，下面我們做一個(gè)小游戲。 （出示自制帶電粒子模具，并介紹游戲規(guī)則） 畫在背景紙上 的有向線條表示的是磁場方向，這個(gè)小球表示帶電粒子將沿箭頭所示方向進(jìn)入磁場，這個(gè)圈作為帶電粒子的徑跡，圈上箭頭方向表示粒子的旋轉(zhuǎn)方向，請同學(xué)們將這個(gè)圈放在空間適當(dāng)位置，用以表示帶電粒子在磁場中的圓周運(yùn)動。 （依次請兩位同學(xué)上講臺來放圈） 既然帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動，那么它的半徑多大？周期又是多大呢？這就是我們今天要探究的第二個(gè)問題。 軌道半徑和周期 （ 課件展示問題二） 板書： 軌道半徑和周期 例 一帶負(fù)電的粒子的質(zhì)量為 m，電荷量為 q，以速度 v垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn) 動，求它的軌道半徑 r和運(yùn)動周期 T。 （叫學(xué)生推導(dǎo)，或拿學(xué)生推導(dǎo)的過程用展示臺展示） 板書 ： ①半徑 qBmvr? ②周期 qBmT ?2? 實(shí)驗(yàn)：由qBmvr?可知，當(dāng)進(jìn)入磁場中的粒子確定后，半徑 r 與 v 成正比，與B 成反比，這一結(jié)論還可用實(shí)驗(yàn)定性驗(yàn)證。下面我想請一位同學(xué)上臺來利用洛倫茲 4 力演示儀來定性驗(yàn)證 r 與 v 和 B 的關(guān)系。 （學(xué)生操作，教師講解 ） 說明：由周期表達(dá)式qBmT ?2?可知 ，周期 T 與 v、 r 無關(guān)，這是一個(gè)非常重要的規(guī)律，遺憾的是我們無法用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證它，但對這個(gè)規(guī)律必須有一個(gè)正確的理解。 憑我們的經(jīng)驗(yàn)，跑步比賽中，跑得越快，繞操場一圈經(jīng)歷時(shí)間就越短，為什么帶電粒子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間與 v、 r無關(guān)呢？這種情況與跑步比賽有何不同呢？有誰能談?wù)勛约旱挠^點(diǎn)為？ （要求學(xué)生討論后講出自己的觀
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