第一章安培力与洛伦兹力第4节质谱仪与回旋加速器本节教材的内容属于带电粒子在组合场的应用,教材介绍了质谱仪与回旋加速器,从理论到实际应用,让学生在这一学习过程中对理论与实践相结合的研究方法有所体会,并且在学习过程中尝到成功的喜悦,体会科学技术对社会发展的促进作用。物理观念:知道其工作原理,会解决带电粒子运动的相关问题.科学思维:通过带电粒子在质谱仪回旋加速器的运动分析,体会物理模型在探索自然规律中的作用科学探究:了解回旋加速器的结构,知道其工作原理,会解决带电粒子加速的相关问题科学态度与责任:通过质谱仪和回旋加速器在实际生活中的应用,体会科学技术对社会发展的促进作用。1、教学重点:质谱仪与回旋加速器的工作原理2、教学难点:如何分离不同的带电粒子以及如何获得高能粒子媒体课件知识回顾:1、带电粒子的磁场中匀速圆周运动的产生条件:粒子垂直进入匀强磁场、粒子只受洛伦兹力2、规律:洛伦兹力充当向心力qvB=mv2r3、重要结论:思考科学研究和工业生产中,常需要将一束带等量电荷的粒子分开,以便知道其中所含物质的成分。利用所学的知识,你能设计一个方案,以便分开电荷量相同、质量不同的带电粒子吗?一、质谱仪1.质谱仪质谱仪是科学研究中用来分析同位素和测量带电粒子质量的重要工具。2.质谱仪的构造质谱仪主要由以下几部分组成:①带电粒子注入器②加速电场(U)③速度选择器(B1、E)④偏转磁场(B2)⑤照相底片3.质谱仪的工作原理(1)在加速电场中,带电粒子获得速度,即(2)在速度选择器中,只有满足qvB1=qE,即粒子才能通过速度选择器(3)在偏转磁场中,带电粒子做匀速圆周运动,其运动半径为:(4)在偏转电场中,带电粒子的偏转距离为x=2r(5)联立以上各式可得粒子的比荷和质量分别为(6)由粒子质量公式可知,如果带电粒子的电荷量相同,质量有微小差别,就会打在照相底片上的不同位置,出现一系列的谱线,不同质量对应着不同的谱线,叫作质谱线。例.(多选)如图所示是质谱议的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2。平板S下方有强度为B0的匀强磁场。下列表述正确的是()A.质谱仪是分析同位素的重要工具B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于E/BD.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的荷质比越小例....