从直线加速器到回旋加速器的探究教学设计
1教材分析与设计思想 本节内容是属于《带电粒子在匀强磁场中的运动》中的部分内容，要求学生了解回旋加速器的工作原理即可.根据新课程的教学理念，在注重使学生获得基础知识与基本技能的过程中，同时也成为学会学习和形成正确价值观的过程，成为培养学生创新精神和实践能力的过程，这部分内容又是难得的好素材，所以将该部分内容安排一课时进行教学. 教学过程从直线加速器出发到回旋加速器，再回到直线加速器，简要如下： 本节教学作如图1所示的安排，从知识的联系看，直线加速器与回旋加速器的工作原理有着相通之处，因此可将前者作为后者的铺垫.在理解直线加速器原理的基础上，一旦突破“磁场回旋”，有关回旋加速器的内容就可以通过与直线加速器的相关知识互相作用，实现同化，从而顺利达成知识的迁移，回旋加速器的得出就水到渠成了. 根据本节课内容特点、学生现状以及新课程的教学理念，采取问题探究式学习方法，锻炼学生的探索创新能力、分析解决问题能力，升华情感态度和价值观.具体教学策略是首先提出实际问题，激发学生的学习兴趣，引导学生分析问题，启发学生的思维；结合所学知识，提出解决问题的方案，不断验证并修正不足，最后达到解决问题的目的，让学生体验成功的喜悦，树立科学探索精神. 2教学过程 2.1引入课题 早在1932年，美国物理学家劳仑斯正是沿着与我们相仿的巧妙思路，发明了回旋加速器，从而使人类在获得具有较高能量的粒子方面迈进了一大步.为此，劳仑斯荣获了诺贝尔物理学奖. 2.3.2原理（如图13）：利用电场对带电粒子的加速作用（两个D形盒的窄缝间）、磁场对运动电荷的偏转作用（两个D形盒内）来获得高能粒子. 思考（1）带电粒子在D形盒的窄缝间不断被加速，速率与半径不断增大，带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，它的运动周期是否变化？（2）要保证粒子每次经过D型盒的间隙时都能受到合适的电场力而被加速，高频电源的周期（频率）应符合怎样的要求？ 2.4多级独立电源直线加速器 思考回旋加速器能不能无限提高粒子的能量？ 解释据相对论理论知识，粒子速度被加速到接近光速，质量明显增加，周期T圆=2πmqB也增加，破坏了回旋加速器的同步条件T电≠T圆. 现在技术条件允许，又开始采用多级独立电源直线加速器（无同步条件）. 3教学反思 根据新课程的教学理念，教学应以学生为主体，在课堂要充分调动学生的思维，注重学生的学习过程.本节课如果沿用讲解原理、介绍结构的传统教法，很可能造成教师呆板地讲、学生被动地听的局面，学生所获得的也只是些现成结论，而那些蕴含于研究过程中的科学方法等却得不到应有的开发. 本节采取了问题引导探究的教学方法，把教材内容分成若干个探究阶段，以一系列环环相扣的问题，引导学生不断分析实际问题、不断解决问题，使学生在层层理解加速器的同时，还亲身体验到科学探究的思想方法，进一步培养了他们的创新、设计能力.通过问题探究的教学方法，使学生学得轻松，学得快乐，学得成功.