1.4质谱仪和回旋加速器 导学案-2022-2023学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

编写者：物理组 审核人：物理组 课型:新授课 课时安排：1 适用年级：高二 使用时间： 1.4质谱仪和回旋加速器 【学习目标】 1.通过阅读课本，概述质谱仪、回旋加速器的工作原理。 2通过教师分析质谱仪工作原理的推理过程，能解决相关习题。 【学习重难点】 质谱仪、回旋加速器的工作原理。 【学法指导】 本节课重点质谱仪、回旋加速器的工作原理。请仔细认真阅读课本16-18页内容，用笔将重难点内容及相关知识标记下来，并完成自主学习部分，将存在的疑难问题用不同颜色的笔标注，上课重点突破。 【学习过程】 1、 引入新课 二、自主学习 1．质谱仪： （1）是用来测量带电粒子的　　 和分析　　　 的重要工具。它是利用粒子在电场中加速后进入磁场做　　　 。其结构如甲图所示，容器A中含有电荷量相同而质量有微小差别的带电粒子。经过S1和S2之间的电场加速，它们进入磁场将沿着不同的半径做圆周运动，打到照相底片的不同地方，在底片上形成若干谱线状的细条，叫做　　　 ，每一条谱线对应于一定的　　　 。从谱线的位置可以知道圆周的半径，如果再已知带电粒子的电荷量，就可以算出它的质量，这种仪器叫做质谱仪。 2．回旋加速器： (1)使带电粒子加速的方法有：经过多次　　 直线加速；利用电场　　 和磁场的　　 作用，回旋　 。 (2) 回旋加速器是利用电场对电荷的加速作用和磁场对运动电荷的偏转作用，在　　 的范围内来获得　　　　 的装置。 (3)为了保证每次带电粒子经过狭缝时均被加速，使之能量不断提高，要在狭缝处加一个　　 电压，产生交变电场的频率跟粒子运动的频率　　 。 ⑷带电粒子获得的最大能量与D形盒　　 有关。 三、合作探究 探究点与一： 质谱仪的认识 通过阅读课本，请你说出质谱仪的工作原理和作用。 探究点二 ：回旋加速器的认识和应 1.回旋加速器靠什么来使粒子旋转？ 2.回旋加速器靠什么来加速？加速的时候要注意解决什么问题？ 3加速器的速度能无限制加下去吗？限制的因素是什么？ 四、当堂检测 1.如图所示为某回旋加速器示意图，利用回旋加速器对粒子进行加速，此时D形盒中的磁场的磁感应强度大小为B，D形盒缝隙间电场变化周期为T，加速电压大小为U。忽略相对论效应和粒子在D形盒缝隙间的运动时间，下列说法中正确的是( ) A.粒子从磁场中获得能量 B.保持和T不变，该回旋加速器可以加速质子 C.只增大加速电压粒子在回旋加速器中运动的时间变短 D.只增大加速电压粒子获得的最大动能增大 5、 当堂小结 6、 课后作业 1 学科网（北京）股份有限公司 $