——《带电粒子在圆形匀强磁场中的运动》
高宝新
陕西师大附中 陕西省西安市 710061
成功的教学，就是一种艺术的创造。现代物理课堂教学要求教师在教学活动中遵循教学规律，创造性地运用各种方法和美的形象，使学生在愉快中高效率进行学习的精湛的教学艺术。高三的复习课如何高效？怎样做到温故而知新？下面我以高三的一节专题复习课《带电粒子在圆形匀强磁场中的运动》为例来谈一些看法和体会。
一、高三物理复习课存在的问题
1.把复习课上成了习题课，每节课都在按照教辅逐一讲题；
2.只“温故”，不“知新”，把教案拿出来再讲一遍，没有新鲜的东西进入课堂；
3.让学生陷入题海，无法从机械的训练到高效的整合，复习效率低下。
二、理论研究
物理知识中蕴含着丰富的科学之美。教师要努力去发掘出来，并通过自己的教学将它艺术地展现给学生。如果教师不引导学生观察、体验、欣赏物理的美的话，物理学仍只是一堆事实和公式的堆砌，物理学习也只会让学生望而却步或索然无味，学生最终的体会也只是物理难学。
《带电粒子在圆形匀强磁场中的运动》的难点就是粒子的动态轨迹不好确定，如果教师能运用现代教学手段几何画板的辅助，就可以轻松的让学生直观体验轨迹的动态变化，在脑海里形成这种动态意识，以后就可以轻松驾驭这类问题。
三、教学案例
1、复习课导入的必要性
复习课的导入不像新授课那样得心应手，但是复习课如果不导入，明显学生的积极性不高，所以教学的每一个环节都要认真对待，尤其是一个好的开端就更重要了。不仅可以使学生集中精力，兴趣盎然地投入到学习中去，而且可以拓展学生的思维。
本节专题复习课，我采用知识背景导入。现在很多的高考题都是以生产生活中的应用为知识载体进行命制的，例如电视机里面的显像管显示画面就利用了我们物理中的磁偏转技术，其实磁偏转技术就是我们的带电粒子在圆形匀强磁场中的运动，这样导入，使得很高大上的一个技术问题转化成了我们的物理问题，使学生觉得学习物理的必要性和重要性。
2、分类整合知识，提炼物理模型
带电粒子在圆形磁场中的运动总体分为两类：①带电粒子入射速度指向圆心②带电粒子入射速度不指向圆心；③偏转半径大于磁场半径和偏转半径小于磁场半径的分类讨论；通过导学案的形式来实现课堂前置，做到让学生带着问题去听课，带着体验去小组交流，多样化的教学方式可以达成课堂的高效性。
模型一：带电粒子入射速度指向圆心（作图找规律）
（1）.出射速度有怎样的规律？
答：入射速度指向圆心，初设速度的反向延长线必过圆心。
（2）.入射点，出射点，磁场圆心和偏转圆心（简称四点）在空间位置上有怎样的几何规律？
答;两圆心连线在两点连线的中垂线上，将四点构成的四边形分割成了两个全等三角形，两圆心角互补。
（3）.入射速度越大，则带电粒子在磁场中偏转半径、偏转角、运动时间会怎样变化？
答：入射速度越大，偏转半径越大，偏转角越小，运动时间越短。
例1. 如图所示，半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场．重力不计、电荷量一定的带电粒子以速度v0正对着圆心O射入磁场，若粒子射入、射出磁场点间的距离为R，则粒子在磁场中的运动时间为多少？
模型二：带电粒子入射速度不指向圆心
（1）.出射速度有怎样的规律？
答：入射速度不指向圆心，出射速度的反向延长线必定不过圆心
（2）.入射点，出射点，磁场圆心和偏转圆心（简称四点）在空间位置上有怎样的几何规律？
答;两圆心连线在两点连线的中垂线上，将四点构成的四边形分割成了两个全等三角形。
（3）.入射速度越大，则带电粒子在磁场中偏转半径、偏转角、运动时间会怎样变化？
答：入射速度越大，偏转半径越大，偏转角越小，运动时间越短。
例2. 在直径为d的圆形区域内存在着均匀磁场，磁感应强度为B，磁场方向垂直于圆面指向纸外．一电荷量为q、质量为m的带正电粒子，从磁场区域的一条直径AC上的A点沿纸面射入磁场，其速度方向与AC成a＝15°角，如图所示．若此粒子在磁场区域运动过程，速度的方向一共改变了90º．重力可忽略不计，求该粒子射入时的速度大小?
模型三：偏转半径大于磁场半径，偏转半径大于磁场半径
①偏转半径大于磁场半径时，偏转弦为圆形磁场直径时，在磁场中运动的时间最长；
②偏转半径小于磁场半径时，偏转弦为偏转直径时，打在磁场边界上的距离最远。
通过这样的问题引导，让学生在通过小组讨论之后再进行交流合作，这样真正意义上的做到了将课堂交还给学生，体现学生主人翁的地位。
3、精选例题，突破难点
例.在xoy平面内有很多质量为m，电量为e的电子，从坐标原点O不断以相同速率v0沿不同方向射入第一象限，如图所示．现加一垂直于xOy平面向里、磁感强度为B的匀强磁场，要求这些入射电子穿过磁场都能平行于x轴且沿x轴正向运动，试问符合该条件的磁场的最小面积为多大？（不考虑电子间的相互作用）
难点突破方式：采用几何画板来演示轨迹的动态变化，让学生看到了粒子的实际轨迹；
通过对轨迹的追踪来显示粒子在空间出现的所有位置，粒子出现的所有位置就是磁场的最小面积。
作者简介：高宝新（1985.08.15），男，汉族，河北唐山人，本科，物理教育方向
论文作者:高宝新
论文发表刊物:《知识－力量》2017年11月上
论文发表时间:2018/1/25
标签：磁场论文; 粒子论文; 圆心论文; 半径论文; 速度论文; 物理论文; 入射论文; 《知识－力量》2017年11月上论文;