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一、教學目標 1. 知識目標：掌握電磁復合場（電場+磁場、重力場+磁場等）的類型及受力特點，能準確判斷洛倫茲力、電場力的方向與大小。 2. 能力目標：學會對粒子在復合場中的運動進行“受力分析→運動建模→方程求解”，突破多過程、臨界問題的解題難點。 3. 素養(yǎng)目標：培養(yǎng)物理建模能力與邏輯推理素養(yǎng)，能將復雜運動拆解為勻速、勻變速、圓周運動等基本模型。 二、教學重難點 - 教學重點：復合場中粒子的受力分析（洛倫茲力不做功、電場力/重力做功的特點）；運動的分解與合成方法。 - 教學難點：臨界問題的判斷（如粒子是否穿出磁場、軌跡與邊界的相切條件）；多過程運動的銜接（如“電場加速+磁場偏轉(zhuǎn)”“勻速直線運動+圓周運動”）。 三、教學方法 問題引導法、例題精講法、小組討論法（講練結(jié)合，聚焦高考解題邏輯） 四、教學過程（45分鐘） 1. 情境導入（5分鐘） 展示2024年某省高考物理壓軸題片段（粒子在正交電磁場中的偏轉(zhuǎn)問題），提問：“這道題中粒子受哪些力？為什么軌跡是曲線而非直線？” 引發(fā)學生思考，明確本節(jié)課復習核心——復合場運動的“力與運動”關系。 2. 知識回顧（5分鐘） 快速梳理核心知識點，通過表格對比強化記憶： 場的類型 受力名稱 力的特點（大小/方向） 做功情況 勻強電場 電場力 ，方向與場強同向/反向 做功 勻強磁場 洛倫茲力 ，方向用左手定則判斷 不做功（力與速度垂直） 重力場 重力 ，方向豎直向下 做功 3. 例題精講（20分鐘） 例題1：基礎模型——正交電磁場中的勻速直線運動（速度選擇器） - 題干：帶電粒子（ q 、 m ）在正交的勻強電場（ E ，水平向右）和勻強磁場（ B ，垂直紙面向外）中勻速穿過，求粒子的速度大小與方向。 - 解題步驟： 1. 受力分析：粒子受 F_E （向右）、 F_B （向左）、重力（若忽略則二力平衡）； 2. 運動建模：勻速直線運動→合力為零，即 qE = qvB ； 3. 求解： v = \frac{E}{B} ，方向需滿足 F_B 與 F_E 反向（如正電荷向右運動）。 - 關鍵總結(jié)：速度選擇器“只選速度、不選電性”，速度不滿足 v = \frac{E}{B} 會偏轉(zhuǎn)。 例題2：進階模型——多過程運動（電場加速+磁場偏轉(zhuǎn)） - 題干：帶電粒子從靜止開始經(jīng)電壓 U 的電場加速后，進入垂直紙面向里的勻強磁場，做半徑為 R 的勻速圓周運動，求磁場的磁感應強度 B 。 - 解題步驟： 1. 電場加速階段：動能定理 qU = \frac{1}{2}mv^2 （求加速后的速度 v ）； 2. 磁場偏轉(zhuǎn)階段：洛倫茲力提供向心力 qvB = m\frac{v^2}{R} ； 3. 聯(lián)立求解：消去 v ，得 B = \frac{1}{R}\sqrt{\frac{2mU}{q}} 。 - 易錯提醒：區(qū)分“加速過程”（動能變化）與“偏轉(zhuǎn)過程”（動能不變），避免混淆公式。 4. 小組討論（10分鐘） 給出臨界問題：“帶電粒子從磁場邊界某點射入，若要粒子不從另一邊界穿出，求入射速度的最大值。” 要求小組討論： - 如何確定粒子軌跡的“臨界圓心”（相切時圓心位置）； - 如何通過幾何關系（如半徑、磁場區(qū)域邊長）列方程。 教師巡視指導，選取1組分享思路，補充糾正。 5. 課堂總結(jié)（5分鐘） 提煉復合場運動解題“三步法”： 1. 受力清：先判斷場的類型，再分析每個力的大小、方向（洛倫茲力注意速度方向）； 2. 運動明：根據(jù)合力方向與速度方向的關系，確定運動模型（勻速/勻變速/圓周運動）； 3. 方程準：針對不同運動列對應方程（平衡方程、動能定理、向心力公式），多過程需找“銜接物理量”（如速度）。 五、作業(yè)設計（分層） 1. 基礎題：完成教材中“速度選擇器”“回旋加速器”相關課后題，鞏固受力分析與公式應用； 2. 中檔題：分析2023年全國卷Ⅱ物理第25題（多過程復合場問題），寫出解題思路； 3. 提升題：嘗試解決“重力+電場+磁場”三場復合問題（如帶電小球在復合場中的勻速圓周運動）。 六、板書設計 一、復合場類型 二、核心解題法 三、例題關鍵步驟 1. 電場+磁場 1. 受力分析 例題1： 2. 重力+磁場 2. 運動建模 例題2： ； 3. 三場復合 3. 方程求解 臨界問題：相切→幾何關系  打開今日頭條查看圖片詳情  打開今日頭條查看圖片詳情 |
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