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物理回旋加速器说课稿高二

编辑:sx_chenj

2014-05-02

 物理回旋加速器说课稿高二

回旋加速器说课稿一、学生分析

1、学生的学习心理及思维分析
高二学生学习自觉性增强,获取知识一方面从教师那里接受,但这种接受有别于以前的被动接受,它是在经过自己思考、理解的基础上接受;另一方面通过自学主动获取。
2、学生学习本节的基础知识分析
学生已掌握电场对带电粒子的加速原理及带电粒子在磁场中的偏转,但还不能将二者有机结合起来。学生对交流电知识了解很浅,理解同步加速存在困难。
3、学习本节的思维障碍分析
由直线加速器向回旋加速器的思维提升,学生对电场加速和磁场偏转不能有机结合,思维上存在一个跨度。
二、教材分析
1、本课内容的地位与作用
回旋加速器作为一种高科技的实验设备,学生对其怀有浓厚的学习兴趣,如能有意识地让学生到当今科学的前沿“圣地”去涉足一番,将会有助于他们开阔视野,培养志趣。回旋加速器又是洛仑兹力应用的著名实例,通过本节课,可使学生对电磁学的有关知识作一次较广泛的复习和运用。
2、教学目标
知识与技能
1、知道获得高能粒子的几种途径。
2、知道回旋加速器的基本构造和加速原理。
过程与方法
通过由直线加速器迁移到回旋加速器,培养学生解决实际问题的能力,开阔学生思路。
态度情感价值观
介绍高能粒子加速器—北京正负电子对撞机,培养民族自豪感,激发学生学习科学报效祖国的热情。
3、重点与难点
1、重点:回旋加速器的加速原理。
2、难点:加速电场的平行极板接的是交变电压,且它的周期和粒子在磁场中偏转的周期相同。
3、疑点:当粒子加速到接近光速时,加速粒子就不可能了。
三、教法与学法
教法:讲授法,谈话法,多媒体教学法,学生小组讨论法,让学生开动脑筋,设计高能粒子加速器。将教学思路拟订为“探底铺垫——自主探究——巩固内化——拓展延伸”,努力构建探索型的课堂教学模式。
学法:重视学生学习主动性,特别是运用讲授法教学时,及时提问引起学生思考避免学生进入被动学习状态。小组讨论、小组设计性实验,使学生学会合作学习,乐于探究,发展学生智力与能力。 
四、教学程序
本节课的教材组织及教学流程,可用以下图式表示
1、引入
利用图片直观展示高能粒子对现代社会的重要性,引起学生兴趣,激发学生献身科学的热情。
2、沿路设疑,层层突破
先介绍直线加速器。直线加速器原理简单,是加速器历史上科学家们最先想到的制造高能粒子的方案,接着带领学生探究直线加速器制造技术上的难关,主要有:

 

存在问题
解决方案
电场屏蔽
加金属圆筒
电场多级加速、同步加速
接交流电实现同步加速、多级加速
占地较大
加磁场使带电粒子偏转。

 

3、引导学生探究,自己设计加速器
学生可能的设计
     
4、深入研究回旋加速器

 

 
 
构造
 
D型盒、强电磁铁、交流电源、 粒子源、引出装置
 
原理
磁场 : 使带电粒子偏转
电场 : 使带电粒子加速
加速条件 交流电源周期与粒子匀速运动周期相同(忽略电场加速时间)
加速原理及相邻旋转半径之比 R=mv/qB
带电粒子的最终能量
 
由最大半径得:R=mv/qB——E=mv2/2=B2q2R2/2m

 

5、找出现有加速器的局限性,提出更高设想。
回旋加速器的局限性:不能得到极高能量的粒子。由相对论物体的速度越大质量就会越大,由         可知,当粒子速度很大时,就无法实现同步加速。
因此,直线加速器是如今科研的主题,介绍北京电子对撞机,激励学生树立远大科学理想和培养学生的爱国主义情结。同时使学生认识到学无止境,学会用普遍联系和发展的眼光看世界。
对于本节课涉及的直线加速器、回旋加速器、北京正负电子对撞机这些高科技设备,学生很难有机会到实地去考查,利用多媒体辅助教学,学生可以接受形象、直观、生动的图形、视频和音频等媒体信息,帮助让学生足不出户知天下,形成直观认识。
6、巩固内化
7、作业设置
本节课是实际应用,所以继续将探究延伸下去,留探究性作业,继续设计粒子加速器,培养学生创新思维和科学态度。
8、课堂反思
本节课设计的开放度较大,教师不易把握学生,故应在课前留好预习作业。
     感谢各位领导与专家,真诚期待您的批评指正!谢谢!

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