质谱仪的工作原理
教案
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设计
质谱仪的工作原理 教案设计---- 请教
作者: 李学昌 (高中物理 四川凉山物理一班 ) 评论数/浏览数: 3 / 523 发表日期: 2010-08-02 09:19:29
这几天，我们都的任务都是
分析
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其它教师的教案，我大胆猜想，这是
培训
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组织者的一片苦心，让我们在评的过程中慢慢学会写教案。为不辜负，特将我上过的一节课整理出来，请多指教。
质谱仪的工作原理 教案设计
带电粒子在电场、磁场或其复合场中的运动情况是高中物理教学的重点也是难点之一。这一内容理论性强，考试形式几乎“套路”化，对重点高中学生而言也许不是难事，精讲精练即可过关。但对普通中学而言，可能还得让学生去探究，先感性认识再理性认识。如何探究呢,个人认为质谱仪就是最好的探究对象，其中已包含了带电粒子在纯电场中的加速运动、在纯磁场中的圆周运动、在复合场(即速度选择器)中的直线运动。
【设计思想】
带电粒子在质谱仪中的运动是速度快，就算将质谱仪拆开也无法让学生细观其详，为让学生感受带电粒子在其中的运行，我准备进行动画模拟、站位模拟，双管其下。
?动画模拟。用Flash动画全程展示带电粒子在质谱仪中的运动情景。课件，就是要展示实验室无法完成或难于完成的事，否则就是为课件而课件了。 ?表演模拟。请学生高举标有N、S，+、-等符号的纸板模拟磁场、电场，再让学生模拟带电粒子在其中穿行。
【学情分析】
我校是一所普通中学，学生基础差，但也不乏有初升高时发挥失常的“漏网之鱼”，对这部分学生，我们得让其享受“大熊猫”式的待遇。对大多数学生，也得紧扣大纲要求和我校的办学目标，让他们尽量学有所得。
【教学目标】
(一)知识与技能
观察带电粒子在电场加速运动。
观察带电粒子在磁场中做匀速圆周运行。
分析带电粒子的受力与运动的关系(重点、难点)
(二)过程与方法
在观看动画的时候体会透过运动情况分析物体的受力情况。
(三)情感、态度与价值观
在参与模拟表演时体会与人合作的方法，提升自己的亲和力。 【课前准备】
1.Flash动画制作。动画主要包括四个阶段，即加速运动、速度选择，圆周运动、
总结
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阶段。在进行速度选择时，可通过拼图游戏来选择表示不同方向的电场与磁场，让学生思考。
2.表演道具准备。标有+号、-号的硬纸板各2张，请学生高举模拟电场。标有N、S的硬绝纸板各2张，请学生高举用于模拟磁场。标有氕、氘的胸卡各1张，让学生佩戴模拟这两种粒子。
【教学过程】
一、课题引入(5分钟)
1.提问:谱，我们接触的有菜谱、曲谱、家谱等。请一位同学回答什么是菜谱吗, 引导回答:将菜名按一定的规则排列进来形成的列表。重点强调:排列是有规则的。
2.提问:如果按物体的质量将它们排列出来，那是什么谱, 回答:质量谱，简称质谱。
3.提问:如果某仪器能完成“质谱”的排列，那是什么玩意啊，书上有介绍哦, 回答:质谱仪。
4.讲:关于质谱仪是如何工作的，书上已有介绍。今天 ，我将有动画来演示，不想看的可能有些“非主流”吧。另外，我们还将就地取材亲手制作一台质谱仪——就在这个教室里，就在这节课的后15分钟，就让同学们来完成。 二、新课教学
1.用动画模拟质谱仪工作原理(15分钟)
(1)带电粒子在电场中加速运动
略。
(2)带电粒子在速度选择器中的运动
思考:如果只在“速度选择器”中加入电场，那么，已经过加速而具有速度的带正电粒子将受到什么力的作用,方向如何,
结论:电场力，竖直方向。
播放动画进行验证，如图1所示。
思考:如果只加入磁场，又受什么力作用,方向如何,
结论:洛仑兹力，竖直方向。
播放动画进行验证。
思考:为使带正电的粒子在“速度选择器”向右水平运动，应该加入什么场呢, 结论:复合场，且让电场力与洛仑兹力大小相等，方向相反。
播放动画进行验证。
思考:如果不在“速度选择器”里加入电场或磁场且忽略重力，带正电的粒子仍然可向右做匀速直线运动，为什么还要加入复合场呢,多此一举吗, 结论:公式推导表明，只有满足V,E/B的粒子才能匀速直线地通过——这就是复合场的作用。
播放动画进行验证。
图1
(3)带电粒子在偏转磁场中的运动 略。
(4)观察氕、氘、氚的分离 略。
(5)观察氕、氘、阿尔法离子的分离
教学过程略。这一点难度稍高，主要针对班上基础稍好的学生。 (6)总结
教学过程略。总结及“板书”如图2所示。
图2
2.学生表演模拟质谱仪工作原理(15分钟)
讲:现在，我们就要DIY( Do It Yourself)质谱仪了。首先，你们得推荐一位项目负责人。他将全权负责质谱仪的制作。
学生:推荐出负责人，结果是物理科代表。
教师:这里有代表电场正负极的纸板各2张，代表磁场南北极的纸板各2张，画有氕、氘符号的胸卡2张。请项目负责人再选出9位同学，分别举着纸板模拟出电场(共4个)、磁场(共4人)，挂上胸卡的同学充当氕、氘(共2人)在电场、磁场中穿行。项目负责人的“粉丝”们，表现的机会到了。 场面控制:图2画面一定要展示在大屏幕上，否则，学生会无所适从。教师观察表演场面，随时纠偏。
三、课堂总结、作业(10分钟)
总结:略。板书见图2。
作业:1.将本节课用过的纸板、胸卡等送给学生，下课后，请自由组合进行表演。
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