回旋加速器（通用8篇）

回旋加速器 篇1

　　教學目標 

　　知識目標

　　1、知道的基本構(gòu)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(yǎng)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(yǎng)民族自豪感，激發(fā)同學們學習科學報效祖國的熱情.

　　教學建議

　　教材分析

　　本節(jié)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(guī)律的學習，學生通過反復習電場的相關(guān)知識后在理解本節(jié)知識時比較容易，需要強調(diào)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(jīng)學習了帶電粒子在磁場中的運動規(guī)律，因此本節(jié)內(nèi)容在教法上可以通過復習相關(guān)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(fā)以及研制過程，激發(fā)學生的民族自豪感，培養(yǎng)學生的愛國主義熱情。

　　教學設計方案

　　一、素質(zhì)教育目標

　　（一）知識教學點

　　1、知道的基本構(gòu)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(yǎng)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(yǎng)民族自豪感，激發(fā)同學們學習科學報效祖國的熱情.

　　（四）美育滲透點

　　用優(yōu)美的語言介紹我國高能粒子加速器的構(gòu)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(chuàng)設物理情境啟發(fā)學生思考討論，總結(jié)規(guī)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(jié)的工作原理和規(guī)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(jié)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(jié)規(guī)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(jié)課講述帶電粒子在磁場中運動在高科技領(lǐng)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(yōu)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(jīng)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(jīng)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(guān)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(jié)、擴展

　　本節(jié)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(yè) 

　　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

回旋加速器 篇2

　　教學目標

　　知識目標

　　1、知道的基本構(gòu)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(yǎng)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(yǎng)民族自豪感，激發(fā)同學們學習科學報效祖國的熱情.

　　教學建議

　　教材分析

　　本節(jié)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(guī)律的學習，學生通過反復習電場的相關(guān)知識后在理解本節(jié)知識時比較容易，需要強調(diào)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(jīng)學習了帶電粒子在磁場中的運動規(guī)律，因此本節(jié)內(nèi)容在教法上可以通過復習相關(guān)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(fā)以及研制過程，激發(fā)學生的民族自豪感，培養(yǎng)學生的愛國主義熱情。

　　教學設計方案

　　一、素質(zhì)教育目標

　　（一）知識教學點

　　1、知道的基本構(gòu)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(yǎng)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(yǎng)民族自豪感，激發(fā)同學們學習科學報效祖國的熱情.

　　（四）美育滲透點

　　用優(yōu)美的語言介紹我國高能粒子加速器的構(gòu)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(chuàng)設物理情境啟發(fā)學生思考討論，總結(jié)規(guī)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(jié)的工作原理和規(guī)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(jié)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(jié)規(guī)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(jié)課講述帶電粒子在磁場中運動在高科技領(lǐng)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(yōu)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(jīng)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(jīng)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(guān)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(jié)、擴展

　　本節(jié)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(yè) 

　　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

回旋加速器 篇3

　　一、素質(zhì)教育目標

　　（一）知識教學點

　　1、知道回旋加速器的基本構(gòu)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回旋加速器的教學，培養(yǎng)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(yǎng)民族自豪感，激發(fā)同學們學習科學報效祖國的熱情.

　　（四）美育滲透點

　　用優(yōu)美的語言介紹我國高能粒子加速器的構(gòu)造原理，用嚴密的推理，解釋回旋加速器的工作原理，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(chuàng)設物理情境啟發(fā)學生思考討論，總結(jié)規(guī)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(jié)回旋加速器的工作原理和規(guī)律.

　　三、重點·難點·疑點及解決辦法

　　1、重點

　　回旋加速器的加速原理.

　　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(jié)學習的粒子在磁場中運動半徑和周期公式，著力講清回旋加速器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回旋加速器原理，在教師指導下，學生分析、討論、總結(jié)規(guī)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(jié)課講述帶電粒子在磁場中運動在高科技領(lǐng)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回旋加速器，然后分析回旋加速器的加速過程，從而理解它的加速原理，最后比較直線加速器和回旋加速器的優(yōu)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(jīng)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、回旋加速器

　　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(jīng)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(guān)呢？

　　3、回旋加速器和直線加速器的比較

　　介紹我國正、負電子對撞機.

　　（四）總結(jié)、擴展

　　本節(jié)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(yè)

　　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、回旋加速器

　　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

回旋加速器 篇4

　　教學目標

　　知識目標

　　1、知道的基本構(gòu)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(yǎng)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(yǎng)民族自豪感，激發(fā)同學們學習科學報效祖國的熱情.

　　教學建議

　　教材分析

　　本節(jié)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(guī)律的學習，學生通過反復習電場的相關(guān)知識后在理解本節(jié)知識時比較容易，需要強調(diào)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(jīng)學習了帶電粒子在磁場中的運動規(guī)律，因此本節(jié)內(nèi)容在教法上可以通過復習相關(guān)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(fā)以及研制過程，激發(fā)學生的民族自豪感，培養(yǎng)學生的愛國主義熱情。

　　教學設計方案

　　一、素質(zhì)教育目標

　　（一）知識教學點

　　1、知道的基本構(gòu)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(yǎng)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(yǎng)民族自豪感，激發(fā)同學們學習科學報效祖國的熱情.

　　（四）美育滲透點

　　用優(yōu)美的語言介紹我國高能粒子加速器的構(gòu)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(chuàng)設物理情境啟發(fā)學生思考討論，總結(jié)規(guī)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(jié)的工作原理和規(guī)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(jié)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(jié)規(guī)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(jié)課講述帶電粒子在磁場中運動在高科技領(lǐng)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(yōu)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(jīng)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(jīng)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(guān)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(jié)、擴展

　　本節(jié)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(yè) 

　　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

回旋加速器 篇5

　　教學目標 

　　知識目標

　　1、知道的基本構(gòu)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(yǎng)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(yǎng)民族自豪感，激發(fā)同學們學習科學報效祖國的熱情.

　　教學建議

　　教材分析

　　本節(jié)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(guī)律的學習，學生通過反復習電場的相關(guān)知識后在理解本節(jié)知識時比較容易，需要強調(diào)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(jīng)學習了帶電粒子在磁場中的運動規(guī)律，因此本節(jié)內(nèi)容在教法上可以通過復習相關(guān)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(fā)以及研制過程，激發(fā)學生的民族自豪感，培養(yǎng)學生的愛國主義熱情。

　　教學設計方案

　　一、素質(zhì)教育目標

　　（一）知識教學點

　　1、知道的基本構(gòu)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(yǎng)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(yǎng)民族自豪感，激發(fā)同學們學習科學報效祖國的熱情.

　　（四）美育滲透點

　　用優(yōu)美的語言介紹我國高能粒子加速器的構(gòu)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(chuàng)設物理情境啟發(fā)學生思考討論，總結(jié)規(guī)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(jié)的工作原理和規(guī)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(jié)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(jié)規(guī)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(jié)課講述帶電粒子在磁場中運動在高科技領(lǐng)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(yōu)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(jīng)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(jīng)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(guān)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(jié)、擴展

　　本節(jié)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(yè) 

　　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

回旋加速器 篇6

　　教學目標 

　　知識目標

　　1、知道的基本構(gòu)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(yǎng)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(yǎng)民族自豪感，激發(fā)同學們學習科學報效祖國的熱情.

　　教學建議

　　教材分析

　　本節(jié)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(guī)律的學習，學生通過反復習電場的相關(guān)知識后在理解本節(jié)知識時比較容易，需要強調(diào)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(jīng)學習了帶電粒子在磁場中的運動規(guī)律，因此本節(jié)內(nèi)容在教法上可以通過復習相關(guān)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(fā)以及研制過程，激發(fā)學生的民族自豪感，培養(yǎng)學生的愛國主義熱情。

　　教學設計方案

　　一、素質(zhì)教育目標

　　（一）知識教學點

　　1、知道的基本構(gòu)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(yǎng)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(yǎng)民族自豪感，激發(fā)同學們學習科學報效祖國的熱情.

　　（四）美育滲透點

　　用優(yōu)美的語言介紹我國高能粒子加速器的構(gòu)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(chuàng)設物理情境啟發(fā)學生思考討論，總結(jié)規(guī)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(jié)的工作原理和規(guī)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(jié)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(jié)規(guī)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(jié)課講述帶電粒子在磁場中運動在高科技領(lǐng)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(yōu)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(jīng)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(jīng)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(guān)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(jié)、擴展

　　本節(jié)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(yè) 

　　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

回旋加速器 篇7

　　教學目的

　　使學生知道回旋加速器的基本結(jié)構(gòu)，理解它的工作原理；并通過教學，進一步激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)他們運用物理知識分析和解決實際問題的能力.

　　教學過程

　　師：在現(xiàn)代物理學中，為了研究物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，人們往往利用能量很高的帶電粒子作為“炮彈”，去轟擊各種原子核，以觀察它們的變化規(guī)律.為了大量地產(chǎn)生高能粒子，就要用到一種叫做加速器的實驗設備.同學們一定聽說過北京正負電子對撞機吧，它就是我國于1989年初投入運行的第一臺高能粒子加速器，它能使正負電子束流的能量分別達到28億電子伏.

　　加速器究竟是怎樣產(chǎn)生高能帶電粒子的呢？這就是今天要學習的課題.讓我們都以探索者的身份，從已有的基礎知識出發(fā)，一起去尋求問題的答案吧.

　　(由加速器的重要應用以及我國科技新成就導出課題，可以激發(fā)學生的求知欲望；要求學生以探索者的身份進入角色，旨在將他們推上學習的主體地位.)

　　師：先請哪位同學回答：用什么方法可以加速帶電粒子？

　　生：利用電場可使帶電粒子加速.

　　師：（板畫圖1）根據(jù)圖示條件，帶電粒子加速后可獲得多大能量？

　　生：ek=mv2/2=qu

　　師：回答正確.由此看來，要獲得高能量的帶電粒子，就必須盡量提高加速電壓.但我們知道，實際能達到的電壓值總是有限的，不可能太高，因而用這種方法加速粒子，獲得的能量也不夠大，只能達到幾十萬至幾兆電子伏.請同學們想一想，如何突破電壓限制，使帶電粒子獲得更大的能量呢？

　　(疑問是思維的源頭，問題是探索的中心.教學中及時、巧妙地存疑設問，是教師主導作用的重要體現(xiàn).)

　　甲生：我想是否可以再加幾個電場，讓帶電粒子逐一通過它們.

　　（教師根據(jù)學生回答，在圖1上改畫成圖2）

　　師：大家認為這種設想有道理嗎？

　　乙生：我認為有道理.這樣一來，每個電場的電壓就不必很高.盡管帶電粒子每次加速得到的能量不是很大，但最后的總能量卻可達到ek=nqu，只要增加電場的數(shù)目n，就可使粒子獲得足夠大的能量.

　　師：說得對.采用多個電場，使帶電粒子實現(xiàn)多級加速，這確是突破電壓限制的好方法.同學們能提出這樣富有創(chuàng)見的設想，十分可貴，但是，我們再仔細推敲一下它的可行性：按圖2所示的方案，真能實現(xiàn)多級加速嗎？

　　（學生陷入沉思.頃刻，有部分同學恍然大悟）

　　丙生：這個方案不可能獲得高能量的帶電粒子！

　　師：你發(fā)現(xiàn)什么問題了嗎？

　　丙生：從圖上可以看出，在相鄰兩級加速電場的中間，還夾著一個反向電場，當帶電粒子通過它們時，將會受到阻礙作用.

　　師：丙同學考慮問題很全面，他不但看到了加速電場這有利的一面，同時還注意到了存在減速電場這不利的一面.那么我們能否“興利除弊”，設法把加速極板外側(cè)的減速電場消除呢？

　　生：……

　　師：（進一步啟發(fā)）請大家聯(lián)系已學的知識：要防止外界電場的干擾，可采用什么措施？

　　生：采用靜電屏蔽.

　　師：對.我們可用金屬圓筒代替原來的極板.（在圖2上改畫成圖3）這樣，既可以在金屬圓筒的間隙處形成加速電場，又使得圓筒內(nèi)部的場強為零，從而消除了減速電場的不利影響.

　　師：再讓我們討論一下電源.為了簡化裝置，我們可用一個公用電源來提供各級的加速電壓.（在圖3上改畫成圖4）.如果我們要加速一帶正電的粒子，若電源的極性保持恒定（始終為a正b負），你認為這個粒子能夠“一路順風”，不斷加速嗎？

　　生：不可能.因為，按這樣的極性，帶電粒子在第一級電場中能得到加速，但到了下一級就會減速.粒子從加速電場得到的能量，將在減速電場中喪失貽盡.

　　師：說得很對.我們有什么方法可解決這個矛盾嗎？

　　生：如果能及時地改變電源的極性，就可以解決了.

　　師：好主意！你能對照圖4具體說明一下這“及時”的含義嗎？

　　生：設開始時電源極性為a正b負，帶正電粒子在第一級電場中加速，當它穿過第一只圓筒即將進入第二級電場時，電源極性應立即變?yōu)閍負b正，使粒子又能繼續(xù)加速.同理，當它穿過第二只圓筒剛要進入第三級電場時，電源又及時地改變極性，……以后也是如此.

　　師：分析正確.可見，為了實現(xiàn)帶電粒子的多級加速，應該采用交變電源；并且，電源極性的變化還必須與粒子的運動配合默契，步調(diào)一致，即要滿足同步條件，這是確保加速器正常工作的關(guān)鍵所在.那么，如何做到這一點呢？如果使交變電源以恒定的頻率交替改變極性，能夠滿足同步條件嗎？

　　甲生：不能滿足.因為帶電粒子加速之后的速度越來越大，若金屬圓筒的長度相等，則它每次穿越的時間就會越來越短.如要保證同步，電源頻率應該越來越高才行.

　　師：誰還有不同的見解嗎？

　　乙生：我認為當電源頻率恒定時，也有可能滿足同步條件，只要使得金屬圓筒的長度隨著粒子速度的增大而相應地加長就行了.

　　師：甲、乙兩位同學的意見可謂異曲同工，都有可能滿足同步條件.在具體實施時，人們一般采用的是后一種方案.很明顯，實施這種方案的關(guān)鍵，在于合理地設計金屬圓筒的長度.那么，各圓筒長之間究竟應符合怎樣的關(guān)系才行呢？這個問題稍許復雜一點，但只要運用我們所學的有關(guān)知識，也是不難解決的.有興趣的同學在課后可以繼續(xù)討論，去完成這項設計任務.

　　(教學內(nèi)容的安排應有彈性，注意留有余地，以貫徹“因材施教”的原則.)

　　師：通過以上的探索和研究，我們實際上已經(jīng)勾畫出一臺加速器的雛形了.“麻雀雖小，五臟俱全”，它包含著一般加速器應具備的幾個基本要素.下面，就請同學們一起來小結(jié).

　　（根據(jù)學生回答，歸納并板書，關(guān)鍵字眼以彩筆突出.）

　　①利用電場加速帶電粒子；

　　②通過多級加速獲得高能粒子；

　　③將加速電場以外的區(qū)域靜電屏蔽；

　　④采用交變電源提供加速電壓；

　　⑤電場交替變化與帶電粒子運動應滿足同步條件.

　　(此段小結(jié)很有必要.它不僅可將前段探究活動的成果及時整理、提煉、充實和完善學生的認知結(jié)構(gòu)，同時，也為接著學習回旋加速器奠定了基礎，從而起到了承前啟后的作用.)

　　師：剛才討論的這類加速器，人們通常稱之為直線加速器.例如北京正負電子對撞機的注入器部分，就是一個全長200多米的直線加速器.這類加速器固然有其優(yōu)點，但它的設備一字兒排開，往往顯得拖沓冗長.于是，我們自然會想：能否尋找一種既可使帶電粒子實現(xiàn)多級加速，又不必增加設備長度的方法呢？

　　生：……（思考、議論）

　　師：（自言自語）如果只用一個電場，帶電粒子經(jīng)過加速后還會再次返回，那就好了.……用什么方法能使粒子自動返回呢？……

　　生：（豁然開朗）外加磁場！利用帶電粒子在勻強磁場中作圓周運動的特點，可使它重返電場，再次加速.

　　師：好，這確是個巧妙的構(gòu)想，說不定它還會導致一種新型加速器的延生呢！

　　（學主情緒亢奮，信心驟增）

　　(學習上的探究活動，同樣需要有情緒力量的投入.為此，教師講課不妨帶些“情感色彩”，以利于渲染教學氛圍，激活學習動因.)

　　師：下面就讓我們按著這條思路，來具體分析一下工作原理.（板畫圖5）

　　設位于加速電場中心的粒子源發(fā)出一個帶正電粒子，以速率v0垂直進入勻強磁場中.如果它在電場和磁場的協(xié)同配合下，不斷地得到加速，你能大致畫出粒子的運動軌跡來嗎？請每位同學都動手試試.要邊畫圖，邊思考，并注意聯(lián)系前面歸納出的幾條結(jié)論.

　　（教師巡視，對有困難的學生予以指導.多數(shù)學生完成之后，抽一人在圖5上板畫，得圖6所示軌跡.）

　　師：同學們都已把帶電粒子的運動軌跡畫出來了.接下去，請大家思考幾個問題.第一，從畫出軌跡看，它是條半徑越來越大的螺旋線，這是什么緣故？

　　生：根據(jù)帶電粒子在勻強磁場中運動的半徑公式r=mv/bq，隨著粒子不斷加速，它的速度越來越大，因此，半徑也相應增大.

　　師：對.再看第二個問題：為使帶電粒子不斷得到加速，提供加速電壓的電源應符合怎樣的要求？

　　生：要采用交變電源，并且，還必須使電源極性的變化與粒子的運動保持同步.

　　師：你能對照圖6，再具體說明一下嗎？

　　生：帶正電粒子以速度v0進入磁場，當它運動半周后到達a1時，電源極性應是“a正a′負”，粒子被電場加速，速率從v0增加到v1.

　　為“a負a′正”，使粒子再次加速，速率從v1增加到v2……以后的情形就以此類推.

　　師：回答正確.從剛才的分析可以看出，電場的作用是使粒子加速，磁場的作用則使粒子回旋，兩者的分工非常明確，同時，它們又配合得十分默契：電源交替變化一周，粒子被加速兩次，并恰好回旋一周，這正是確保加速器正常運行的同步條件.（板書如下）

　　師：還有第三個問題：隨著粒子不斷加速它的速度和半徑都在不斷增大，為了滿足同步條件，電源的頻率也要相應變化嗎？

　　生：不需變化，因為帶電粒子在勻強磁場中的運動周期t=2πm/bq，它與速度無關(guān).

　　師：說得對.對于給定的帶電粒子，它在一定的勻強磁場中運動的周期是恒定的.有了這一條，我們就可免卻隨時調(diào)整電源頻率以求同步的麻煩了.從而為最終實施我們的上述構(gòu)想，提供了極大的便利.

　　早在1932年，美國物理學家勞侖斯正是沿著與我們相仿的巧妙思路.發(fā)明了回旋加速器，從而使人類在獲得具有較高能量的粒子方面邁進了一大步.為此，勞侖斯榮獲了諾貝爾物理學獎.

　　(學生再次體驗到成功的喜悅，似乎他們也分享到了其中的一份.)

　　師：下面讓我們來看回旋加速器的基本結(jié)構(gòu).（出示掛圖）從圖上可以看出，回旋加速器主要由下列幾部分組成（板書）：d形盒、強電磁鐵、交變電源、粒子源、引出裝置等.其中，兩個空心的d形金屬盒是它的核心部分.同學們能說明它的作用嗎？

　　（讓學生自學課本，然后回答）

　　甲生：這兩個d形盒就是兩個電極，可在它們的縫間形成加速電場.

　　師：誰還有補充嗎？

　　乙生：它還起到靜電屏蔽的作用.使帶電粒子在金屬盒內(nèi)只受磁場力作用，從而做勻速圓周運動.

　　師：書上還提到一個細節(jié)：“兩個d形盒之間留一個窄縫，……”想一下，為什么要留窄的縫？寬些就不成嗎？

　　丙生：……

　　丁生：如果縫很寬，粒子穿越電場所用的時間就不容忽略.而這個時間是要隨粒子運動速度的增加而變化的，從而使得粒子回旋一周所需的時間也將隨之變化，這就會破壞同步條件.如果是窄縫，粒子在電場中運動的時間可以不計，就可避免不同步的麻煩了.

　　師：說得很對.看來同學們對回旋加速器的原理和結(jié)構(gòu)己有了一定的理解.在此基礎上，請大家再討論一個問題：假如由你來設計一臺回旋加速器，要求能使帶電粒子獲得更高的能量，你打算采用哪些措施？

　　(提出這種設計性問題的目的，在于深化學生思維，活化物理知識，使學習活動跨上更高的臺階.)

　　甲生：可以提高電源的電壓.由公式ek=qu可知，電壓值大了，粒子獲得能量也大.

　　乙生：還可以加大d形盒的半徑.使帶電粒子有更大的回旋余地，隨著加速次數(shù)的增多，粒子具有的能量也就大.

　　丙生：也可以增加磁感應強度.根據(jù)公式r＝mv/bq，對應于一定的速度，b值越大，粒子的回旋半徑b就越小，這樣它在d形盒內(nèi)就可以兜更多的圈，從而獲得更大的能量.

　　師：對于上面幾位同學的意見，大家有沒有補充或不同的看法？

　　丁生；我認為甲同學的說法不對.因為提高了電源的電壓后，盡管可以使粒子每次加速獲得的能量增大，但相應的回旋半徑也要增大，這又會使得加速次數(shù)減少，最后粒子的總能量不見得就大.

　　師：同學們能發(fā)表不同的見解，這很好.究竟誰是誰非呢？我們還可以進一步分析：在回旋加速器的最大半徑和磁場都確定的條件下，帶/2＝b2r2q2/2m.這就告訴我們，對于給定的帶電粒子來說，它能獲得的最高能量與d形電極半徑的平方成正比，與磁感應強度的平方成正比，而與加速電壓無直接的關(guān)系.

　　講到這里，有的同學可能會想，如果盡量增強回旋加速器的磁場或加大d形盒半徑，我們不就可以使帶電粒子獲得任意高的能量了嗎？但實際并非如此.例如：用這種經(jīng)典的回旋加速器來加速粒子，最高能量只能達到20兆電子伏.這是因為當粒子的速率大到接近光速時，按照相對論原理，粒子的質(zhì)量將隨速率增大而明顯地增加，從而使粒子的回旋周期也隨之變化，這就破壞了加速器的同步條件.

　　為了獲得更高能量的帶電粒子，人們又繼續(xù)尋找新的途徑.例如，設法使交變電源的變化周期始終與粒子的回旋周期保持一致，于是就出現(xiàn)了同步回旋加速器.除此之外，人們還設計制造出多種其它的新型加速器.目前世界上最大的加速器已能使質(zhì)子達到10000億電子伏以上的能量.

　　我國在高能粒子研究方面發(fā)展很快，并取得了多項世界矚目的成就.希望同學們樹立志向，奮發(fā)學習，將來把祖國的科學技術(shù)推向世界的最前沿！

　　教案說明

　　一 關(guān)于課題選定

　　回旋加速器作為一種高科技的實驗設備，學生往往對其懷有濃厚的學習興趣，如能有意識地讓學生到當今科學的前沿“圣地”去涉足一番，哪怕是十分粗淺，也將會有助于他們開闊視野，培養(yǎng)志趣.同時，回旋加速器又是洛侖茲力應用的著名實例，藉此機會，可使學生對電磁學的有關(guān)知識作一次較廣泛的復習和運用.因此，本課題雖屬選學內(nèi)容，但在學生條件許可的情況下，仍然值得一學.

　　二 關(guān)于教材處理

　　本節(jié)課的教材組織及教學流程，可用以下圖式表示：

　　這里值得說明的問題是：在順序上，把直線加速器提在前，而將回旋加速器置于后，這樣是否有悖史實？在內(nèi)容上，回旋加速器是課題的中心，但卻要化相當篇幅去討論直線加速器，這樣會否喧賓奪主？

　　教學過程應該是有序的，這就必須牢牢把握兩條脈胳：一是教材知識的內(nèi)在聯(lián)系，二是學生認識的發(fā)展規(guī)律.為此，教師應能駕馭教材，對教學內(nèi)容作一番必要的剪輯或加工，這也是一種教學藝術(shù)的再創(chuàng)造.

　　本節(jié)教案作如上的安排，正是為了體現(xiàn)這種有序性.從知識的內(nèi)在聯(lián)系看，直線加速器與回旋加速器的工作原理有著諸多相同之處，因此可將前者作為后者的鋪墊.在理解直線加速器原理的基礎上，一旦突破“磁場回旋”這個拐點，回旋加速器的得出就是水到渠成的了.再從學生的認知規(guī)律看，他們對直線加速器的理解，一般要比回旋加速器來得容易，于是可把前者當作后者的橋梁.學生在解剖直線加速器這只“麻雀”的過程中，發(fā)現(xiàn)了加速器所應具備的若干重要條件，并經(jīng)過他們自己的總結(jié)、整理，建立起來相應的認知結(jié)構(gòu).以此為依托，有關(guān)回旋加速器的內(nèi)容就可以通過與結(jié)構(gòu)中的有關(guān)知識互相作用，實現(xiàn)同化，從而順利達成知識的遷移.

　　三 關(guān)于教法設計

　　這類課題如果沿用“講解原理，介紹結(jié)構(gòu)”的傳統(tǒng)教法，很可能造成教師呆板地講、學生被動地聽的局面.學生所獲得的也只是些靜態(tài)的知識（現(xiàn)成結(jié)論），而那些蘊含于研究過程中的動態(tài)知識（科學方法等），卻得不到應有的開發(fā).這實在是教學上的重大失策.

　　本課試圖改變這種狀況，按照“教師為主導，學生為主體，過程為主線”的教學設想，采取了引導探究的教學方法.即把教材內(nèi)容有機地劃分成若干個探究階段，并輔之以一系列環(huán)環(huán)相扣的問題，鋪設成一條通往知識高峰的階梯，并力求拓展課題的探究過程，盡量擴大學生的活動空間.在整個過程中，既有學生的積極參與、拾級攀登，又有教師的點撥引導、及時調(diào)控.通過師生雙邊的信息交流，不斷地將教學活動引向深入，使學生在獲取新知的同時，還親身經(jīng)驗到科學研究的思想方法，進一步培養(yǎng)了他們的能力。

回旋加速器 篇8

　　教學目標 

　　知識目標

　　1、知道回旋加速器的基本構(gòu)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回旋加速器的教學，培養(yǎng)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(yǎng)民族自豪感，激發(fā)同學們學習科學報效祖國的熱情.

　　教學建議

　　教材分析

　　本節(jié)重點是回旋加速器的加速原理.在通過前面帶電粒子在磁場中的運動規(guī)律的學習，學生通過反復習電場的相關(guān)知識后在理解本節(jié)知識時比較容易，需要強調(diào)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(jīng)學習了帶電粒子在磁場中的運動規(guī)律，因此本節(jié)內(nèi)容在教法上可以通過復習相關(guān)的電場知識后在，讓學生思考想象加速器的原理，最后得出回旋加速器原理.

　　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(fā)以及研制過程，激發(fā)學生的民族自豪感，培養(yǎng)學生的愛國主義熱情。

　　教學設計方案

　　回旋加速器

　　一、素質(zhì)教育目標

　　（一）知識教學點

　　1、知道回旋加速器的基本構(gòu)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回旋加速器的教學，培養(yǎng)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(yǎng)民族自豪感，激發(fā)同學們學習科學報效祖國的熱情.

　　（四）美育滲透點

　　用優(yōu)美的語言介紹我國高能粒子加速器的構(gòu)造原理，用嚴密的推理，解釋回旋加速器的工作原理，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(chuàng)設物理情境啟發(fā)學生思考討論，總結(jié)規(guī)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(jié)回旋加速器的工作原理和規(guī)律.

　　三、重點·難點·疑點及解決辦法

　　1、重點

　　回旋加速器的加速原理.

　　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(jié)學習的粒子在磁場中運動半徑和周期公式，著力講清回旋加速器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回旋加速器原理，在教師指導下，學生分析、討論、總結(jié)規(guī)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(jié)課講述帶電粒子在磁場中運動在高科技領(lǐng)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回旋加速器，然后分析回旋加速器的加速過程，從而理解它的加速原理，最后比較直線加速器和回旋加速器的優(yōu)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(jīng)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、回旋加速器

　　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(jīng)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(guān)呢？

　　3、回旋加速器和直線加速器的比較

　　介紹我國正、負電子對撞機.

　　（四）總結(jié)、擴展

　　本節(jié)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(yè) 

　　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、回旋加速器

　　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