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摘 要: 物理模型教学是物理课堂有效教学的一个重要手段,模型的构建有助于培养学生的创造性思维,有助于学生对知识的深化。
关键词: 磁聚焦模型 物理模型 构建过程
一、问题的提出
“磁聚焦”模型是近几年高考或高考模拟中经常出现的问题,这个模型难度较大,学生很容易失分。物理教学过程中帮助学生建立各种情景下的模型是提高物理课堂教学有效性的一种有效方法,同时有助于学生加深对科学过程和科学目的的理解。但是遇到实际物理问题时,学生往往无法灵活地运用模型分析和解决遇到的实际问题。究其原因个人认为还是在模型建立过程中,学生没有真正参与模型的构建,只会生搬硬套,效果自然很差,只有真正参与模型的建立才有助于课堂教学。
二、模型的构建过程
1.让学生把模型画出来。
2.通过严格的数学证明,从理论上认识模型。
4.加强基础练习,在练习中强化模型的认识。
例1:如图4所示,在直角坐标系平面内有很多质量为m,电量为e的电子,从坐标原点O不断以相同速率v沿不同方向射入第一象限,如图所示。现加一垂直于坐标平面向里、磁感强度为B的匀强磁场,要求这些入射电子穿过磁场都能平行于x轴且沿x轴正向运动,试问符合该条件的磁场的最小面积为多大?(不考虑电子的重力和电子间的相互作用)
解析:电子只受洛伦兹力作用,做匀速圆周运动或者轨迹是部分圆周,因为它们速率相等,所以它们运动的轨道半径全部相等。当大量电子同一点飞出后经磁场作用最后都平行于x轴,类似于光线从焦点出来经凸透镜后变成平行光,所以可以看到这种情形正好是磁聚焦模型中的一种情形。此时电子的轨迹圆半径应该相等,且电子的速度方向在第一象限内,可以作出图形5。从图5可以看出,两端圆弧所包含的区域就是所求的最小面积。
(1)此匀强磁场区域中磁感应强度的大小和方向;
(2)此匀强磁场区域的最小面积。
解析:(1)本题虽然只有一个电子在运动,但是我们可以把它的多次运动视做多个电子以垂直BC方向射入正方形区域,最后会聚在A点处,就好像平行光经凸透镜会聚一样,所以本题是磁聚焦的一种模型。可以作出图形6,
关键词: 磁聚焦模型 物理模型 构建过程
一、问题的提出
“磁聚焦”模型是近几年高考或高考模拟中经常出现的问题,这个模型难度较大,学生很容易失分。物理教学过程中帮助学生建立各种情景下的模型是提高物理课堂教学有效性的一种有效方法,同时有助于学生加深对科学过程和科学目的的理解。但是遇到实际物理问题时,学生往往无法灵活地运用模型分析和解决遇到的实际问题。究其原因个人认为还是在模型建立过程中,学生没有真正参与模型的构建,只会生搬硬套,效果自然很差,只有真正参与模型的建立才有助于课堂教学。
二、模型的构建过程
1.让学生把模型画出来。

2.通过严格的数学证明,从理论上认识模型。

4.加强基础练习,在练习中强化模型的认识。
例1:如图4所示,在直角坐标系平面内有很多质量为m,电量为e的电子,从坐标原点O不断以相同速率v沿不同方向射入第一象限,如图所示。现加一垂直于坐标平面向里、磁感强度为B的匀强磁场,要求这些入射电子穿过磁场都能平行于x轴且沿x轴正向运动,试问符合该条件的磁场的最小面积为多大?(不考虑电子的重力和电子间的相互作用)
解析:电子只受洛伦兹力作用,做匀速圆周运动或者轨迹是部分圆周,因为它们速率相等,所以它们运动的轨道半径全部相等。当大量电子同一点飞出后经磁场作用最后都平行于x轴,类似于光线从焦点出来经凸透镜后变成平行光,所以可以看到这种情形正好是磁聚焦模型中的一种情形。此时电子的轨迹圆半径应该相等,且电子的速度方向在第一象限内,可以作出图形5。从图5可以看出,两端圆弧所包含的区域就是所求的最小面积。
(1)此匀强磁场区域中磁感应强度的大小和方向;
(2)此匀强磁场区域的最小面积。
解析:(1)本题虽然只有一个电子在运动,但是我们可以把它的多次运动视做多个电子以垂直BC方向射入正方形区域,最后会聚在A点处,就好像平行光经凸透镜会聚一样,所以本题是磁聚焦的一种模型。可以作出图形6,
