《带电粒子在磁场中的运动》说课教案
物理教师 王荣辉
一、教材分析：
（一）本节课在教材中所处的地位：
本节课是高中物理的重点内容,也是历年高考常考的部分，在高科技及探索未知世界方面也有着极其广泛的应用。
（二）教学目标：
1、理解公式
2、理解带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的条件，掌握匀速率圆周运动的半径公式与周期公式，并能熟练应用它们分析与解答有关问题
（三）教学重点、难点、关键：
重点：带电粒子作匀速圆周运动的周期和半径
难点：显示带电粒子的运动轨迹
关键：确定带电粒子作匀速圆周运动的圆心位置、半径大小
二、教学方法和教学手段：
（一）本节课的教学方法是：“引导——探究——总结”
以学生为主体，引导他们的思维，以典型例题的讲解，探究知识的本质，以教师为主导，总结其中的物理规律。
（二）本节课采用的教学手段
充分利用多媒体课件的立体感、真实感，形象、生动的展现出微观粒子的运动轨迹。
三、学法指导
通过匀速圆周运动的运动特点，从题目表面的已知条件，挖掘出隐含的知识要点。结合多媒体课件，让学生对带电粒子在磁场中的运动形成完整的直观的印象，提高确定运动轨迹的能力，从而求出结论。这样就把学习的主动权交给学生，让学生在猜想、质疑、讨论中探索知识的精髓。
四、教学程序：
（一）导入
讲授新课之前，复习带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的条件，然后告知学生这节课的研究范围 “带电粒子在匀强磁场中,只受洛仑兹力时的运动”这一情景。
（二）复习要点
1、运动规律:
带电粒子在磁场中运动的五种常见情形。先介绍多媒体的使用方法，从第一种无边界磁场引入，重点讲矩形边界磁场中的粒子运动，通过几个不同的速度值来说明带电粒子的运动时间只与偏向角θ有关，即 t=(θ/2π)T。而对圆形边界磁场只强调一点“径进径出，偏向角等于圆心角”的特点。
带电粒子在磁场中的运动大体包含五种常见情景（多媒体课件演示）
①无边界磁场：粒子轨迹为完整的圆。
②单边界磁场：轨迹为部分圆弧。
关键提示：连接入射点和出射点（或轨迹上任两点）得到弦，做速度方向的垂线（亦即洛伦兹力方向）和弦的中垂线，交点即为圆心。几何关系：2Rsin(θ/2)=d（弦长），α=θ/2（如图）
③双边界磁场
关键提示：一定要先画好辅助线（半径、速度及延长线）。偏转角由sinθ=L/R求出。侧移由R2=L2+（R-y）2求出。经历时间由t=(mθ)/Bq得出。
注意，这里射出速度的反向延长线与初速度延长线的交点不一定是宽度线段的中点，这点与带电粒子在匀强电场中的偏转结论不同！
④矩形边界磁场
⑤圆形边界磁场
关键提示：画好辅助线（半径、速度、轨迹圆的圆心、连心线）。偏角可由tan(θ/2)=r/R求出。经历时间由t=(mθ)/Bq得出（如图）。
注意：由对称性，射出线的反向延长线必过磁场圆的圆心。
2、典型例题
安排的三道典型例题从简到难。通过第一个例题的讲解进一步加深学生对带电粒子在磁场中运动的理解，特别是对如何确定运动轨迹，及其圆心、半径，偏向角与数学圆周知识中弦切角与圆心角的关系，进一步理解带电粒子的运动时间只与偏向角θ有关，而与运动路径无关。
第二个例题为一道高考题，是多粒子运动确定运动区域的问题，这对学生来说较为抽象，它对抽象思维能力要求较高，所以采用先提问学生，由他们说出解这道题的难点，从而突出难点，引发其他学生的求知欲。接着使用多媒体课件来突破这个题目的难点，同时由这个完美的多粒子的运动情景，使学生认识到物理中有许多趣的知识，进而激发学生的学习热情。
第三个例题可以说是一道难题，所以采用的方法是先带领学生来共同分析，一起画出几个特殊方向的运动粒子的路径，一直到让学生自己说出如何来分析粒子能打中感光板的可能区域，这一点很重要，这样学生会把注意力集中到这个难点上，充分调动自己的思维，以达到我的教学目的。再用多媒体课件进行展示，特别是要解决刚才学生提出疑问的地方。通过进一步的多角度、多方法的展示，直到最终突破难点。
（三）课堂小结并布置作业
通过本专题的学习，你有何感受？对粒子在磁场中的运动问题是否有了一个清晰的思路和方法？请在学案后面写出学后感，并把你的体会讲给其他同学听。
