回旋加速器

教學目標 
知識目標
1、知道的基本構造和加速原理.
2、了解加速器的基本用途.

能力目標
通過由直線加速器遷移到的教學，培養學生解決實際問題的能力，開闊學生解決問題的思路.

情感目標
通過介紹我國高能粒子加速器——北京正負電子對撞機的研制，培養民族自豪感，激發同學們學習科學報效祖國的熱情.

 
 教學建議

教材分析
本節重點是的加速原理.在通過前面帶電粒子在磁場中的運動規律的學習，學生通過反復習電場的相關知識后在理解本節知識時比較容易，需要強調的是：
1、加速電場的平行極板接的是交變電壓，且它的周期和粒子的運動周期相同.
2、當粒子加速到接近光速時，加速粒子就不可能了.

教法建議
由于前面已經學習了帶電粒子在磁場中的運動規律，因此本節內容在教法上可以通過復習相關的電場知識后在，讓學生思考想象加速器的原理，最后得出原理.
在講解時，教師可以通過介紹中國高能粒子加速器——北京正負電子對撞機的開發以及研制過程，激發學生的民族自豪感，培養學生的愛國主義熱情。

教學設計方案

一、素質教育目標

（一）知識教學點

1、知道的基本構造和加速原理.

2、了解加速器的基本用途.

（二）能力訓練點

通過由直線加速器遷移到的教學，培養學生解決實際問題的能力，開闊學生解決問題的思路.

（三）德育滲透點

介紹我國高能粒子加速器——北京正負電子對撞機，培養民族自豪感，激發同學們學習科學報效祖國的熱情.

（四）美育滲透點

用優美的語言介紹我國高能粒子加速器的構造原理，用嚴密的推理，解釋的工作原理，讓學生充分體會物理教學的語言美及推理過程的邏輯美.

二、學法引導

1、教師通過復習提問法導入  ，創設物理情境啟發學生思考討論，總結規律.

2、學生復習電場知識，積極思考想象，在教師指導下推導，總結的工作原理和規律.

三、重點·難點·疑點及解決辦法

1、重點

的加速原理.

2、難點

加速電場的平行極板接的是交變電壓，且它的周期和粒子的運動周期相同.

3、疑點

當粒子加速到接近光速時，加速粒子就不可能了.

4、解決辦法

應用上節學習的粒子在磁場中運動半徑和周期公式，著力講清加速帶電粒子的原理.

四、課時安排

1課時

五、教具學具準備

回旋回速器掛圖

六、師生互動活動設計

教師先復習提問電場知識導入  ，通過設問讓學生思考想象出原理，在教師指導下，學生分析、討論、總結規律，再通過例題講解加深理解.課外組織學生討論粒子運動半徑不變的加速器原理.

七、教學步驟 

（一）明確目標

（略）

（二）整體感知

本節課講述帶電粒子在磁場中運動在高科技領域中的一個具體運用，首先要引導同學們從直線加速器遷移到，然后分析的加速過程，從而理解它的加速原理，最后比較直線加速器和的優缺點.

（三）重點、難點的學習與目標完成過程

1、直線加速器
我們知道電場可以對帶電粒子加速，如果加速電壓為u，帶電粒子電量為q.帶電粒子從靜止可加速到能量 ，由于電壓的限制，所以一次加速后粒子獲得的能量較小，如何獲得較大的能量呢？（讓學生充分討論.）可采取多級加速的辦法，經過幾次加速后粒子的能量 ，所以直線加速器可使粒子獲得足夠大的能量.但它占地面積太大，能否既讓帶電粒子多次加速，獲得較高能量，又盡可能減少占地面積呢？（讓學生展開想象）

2、

利用帶電粒子在磁場中作圓周運動的特點，可使帶電粒子回旋，為使粒子每經過兩極板時都得到加速，極板間需接上一個交變電壓，每加速粒子一次，帶電粒子運動速率和運動半徑都會增加，它運動的周期會變化嗎？所接在兩極板間的交變電壓的周期T等于多少呢？

（讓學生回答 ）

請同學們討論：加速粒子的最終能量由哪些因素決定？

當帶電粒子速度最大時，其運動半徑也最大，即 ，即 ，再由動能定理得： ，所以要提高加速粒子最后的能量，應盡可能增大磁感應強度B和加速器的半徑 .

請同學們課后思考，為什么帶電粒子加速后的能量與加速電壓無關呢？

3、和直線加速器的比較

介紹我國正、負電子對撞機.

（四）總結、擴展

本節課我們學習了回旋回速器的加速原理，希望同學們將來在工作和生活中遇到實際問題時，要開闊思路，注意知識的遷移和綜合運用.

八、布置作業 

1、1989年初，我國投入運行的高能粒子加速器可把電子的能量加速到2.8GeV，若每級的加速電壓 V，需采用幾級加速器？

九、板書設計 

一、直線加速器

1、單級加速

2、多級加速

二、

1、交變的加速電壓周期T

2、多次回旋加速后的能量

三、直線加速器與回旋回速器比較