2022年物理粤教版高一级选修31第一章第6节教学设计 .pdf

一、示波器的奥秘设计理念：新的课程标准的主要理论依据就是建构主义理论，建构主义提倡在教师指导下的、以学习者为中心的学习，也就是说，既强调学习者的认知主体作用，又不忽视教师的指导作用，教师是意义建构的帮助者、促进者，而不是知识的传授者与灌输者。学生是信息加工的主体、是意义的主动建构者，而不是外部刺激的被动接受者和被灌输的对象。本节课目的是培养学生应用已有知识解决新问题的能力，这是认知能力的培养，它要求学习者主动积极地参与，学习者越主动积极，效果就越明显。为此，我的设计力求使学生成为过程中的主体，使学生在学习中做到温故而知新。二、教材及学生认知能力的分析1、教材的地位与作用带电粒子的加速、偏转，是本章教学的重点和难点，它把电场强度、电势差、电场力做功、电势差与电场强度关系这四个知识点有机的串联起来，是静电场这章书各个知识点综合应用的例子。学生掌握好这节课的知识和方法就能对本章内容有一个全面、综合的理解。更重要的是，带电粒子的加速、偏转是培养学生综合运用已有的知识解决新问题的典型例子。从上面的知识结构图看，要解决带电粒子的加速和偏转，还学要力学的知识和方法。众所周知，高中物理问题的分析和解决离不开三个基本的力学方法：受力分析，运动过程分析，功、能关系。学生通过分析带电粒子的加速和偏转，不但加深了对电学知识的理解和掌握，同时也学会了应用这三个基本的力学分析物理问题的方法和步骤。2、教材处理说明：带电粒子的加速、偏转电场强度 E电势差 U电势差与电场强度关系电场力做功受力分析运动过程分析功、能关系（动能定理）力学知识与方法电学知识知识结构图精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 12 页 - - - - - - - - - - 本节内容的三个三级主题是：带电粒子的加速，带电粒子的偏转，以及由此分析示波器的奥秘；教材主要讨论的是：带电粒子的加速，带电粒子的偏转，由于本节的内容需要的知识准备较多，思维强度较大，同时也是考试的重点、难点，不适宜一步到位把要求提的很高，为此我安排三个课时。本节课是第一课时，希望学生能初步掌握应用三个力学方法分析加速、偏转现象，能在简单问题情境下独立推导公式。第二课时。理解示波器的原理，并进行应用训练，使学生在能在复杂的问题情境中熟练推导公式。第三课时进行必要扩展，使学生能掌握三个力学方法解决复杂的带电体运动，为x 科物理教学打下基础。3、课程目标（1）知识与技能：理解带电粒子在匀强电场中的加速、偏转的运动本质；基本掌握应用三个基本的力学方法解决物理问题的方法和步骤。（2）过程和方法通过知识的回顾，形成解决问题的思维方式；通过探究新问题，总结归纳解决问题的步骤和方法；尝试应用，深化对步骤和方法的理解。（3）情感、态度与价值观：在探究分析带电粒子在电场中的运动中，培养学生运用已有知识探索新知识的主观能动性，在和谐的师生交流过程中，增强学生解决问题的信心，激发学习物理的热情。4、学生认知能力的分析我所授课的学生是普通中学x 科物理的学生，对静电场的基本概念和原理有较清晰的理解，对要运用的三个力学方法虽然在高一已有了较为系统详细的学习，但要把它们综合应用起来解决问题，我们的学生还是很少接触，对当中的因果关系不清晰，分析的过程和步骤还是不甚了解。综合运用知识能力不强，数学工具的运用不熟练，容易出现“眼高手低”的现象。5、教学的重点和难点重点： （1）运用动能定理分析带电粒子的加速（2）运用平抛运动的运动学公式分析带电粒子的偏转难点： （1）从受力分析判断运动过程（2）运用动能定理和平抛运动的知识推导加速和偏转的公式三、教学的方法和学生的学法1、教学方法在建构主义理论指导下的教学模式中，学生是知识意义的主动建构者；教师是教学过程的组织者、指导者、意义建构的帮助者、促进者；教材所提供的知识不再是教师传授的内容，而是学生主动建构意义的对象。为此，我的实施的教学方法力求做到：既体现了学生的主体性地位，也注重体现教师作为指导者和帮助者精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 12 页 - - - - - - - - - - 的重要角色。将采用“自助探究，小组讨论，老师引导”的教学方法。1）如何体现学生的主体性地位众所周知，自助探究，小组讨论，是体现学生主体性的理想教学方法，为了开展好自助探究和小组讨论，教学中我将把握好以下三点：、探究的过程必须是每个学生独立的完成。因为这堂课强调培养学生个人对立分析问题的能力，死记公式是没用的，推导出来的公式对于不同的情景是不同的，学生需要掌握的是推导的方法。探究的情景不能过于复杂。学生刚接触综合运用力学和电学知识分析问题，简单的情景有利于学生突破难点，易于归纳解题的方法和步骤，这个是这节课主要的目标。因此我设计探究“加速”和“偏转”的情景都是：匀强电场和只受电场力作用。强调学生对立完成，不能忽视学生之间协助学习（讨论与交流）的重要性。协助学习有利于提高学生意义构建的有效性。因此在完成“加速”和“偏转”的探究后，都组织学生对分析的方法、步骤和解题的技巧进行分组讨论，通过同学间的讨论，实现用学生的思维解决学生的问题。 2）如何体现教师是意义构建的帮助者和促进者、建构主义认为可以通过创设符合教学内容要求的情境和提示新旧知识之间联系的线索，帮助学生建构当前所学知识的意义。在探究“加速”和“偏转”前，都设计了一个“知识回顾”的环节，通过简单的练习，让学生重新回顾了将要应用的力学知识和方法，并把分析的方法和步骤渗透进来。通过这个环节，就能为学生建构起解决问题的思维方法和提供了知识准备。学生运用知识就有了方向，解决“加速”就变得简单，开始掌握应用三个力学方法的步骤。在探究“偏转”前，要求学生分组讨论总结出分析“加速”的三个力学方法，并要求学生必需应用这三个方法分析“偏转”问题。这样，前面的总结成为新的“知识回顾”过程。解决“偏转”的物理过程变得简单，只剩下数学的运算。反复的模仿，学生慢慢掌握了运用力学方法结合电学知识分析问题的过程与方法。关注学生的认知程度差异。不可否认，不同的学生在不同的阶段对不同的知识的认知能力是不同的。采取分层辅导的教学方法，在观察学生探究、练习的过程中给予及时地指导，及时帮助学生排除窒碍思维发展的因素，特别是学生推导公式的过程中，积极参与到学生的学习中。在协作学习中引导使之朝有利于意义建构的方向发展。在小组讨论中，主动的参与到其中，设定讨论的方向和要求从而引导学生朝我所希望的方向的要求进行归纳总结。例如，引导时，故意要求学生归纳出三个步骤，为的是让学生注意是哪三个力学方法。2、学法指导：如何使学生进行有效的意义建构实现“温故而知新”的学习效果精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 12 页 - - - - - - - - - - 1）引导学生把当前学习内容所反映的事物尽量和自己已经知道的事物相联系，并对这种联系加以认真的思考。“联系”与“思考”是意义构建的关键。“联系”是“思考”的前提，没有“联系”的“思考”是没有意义的。因此，在探究前通过“知识回顾”的环节引导学生形成先“联系”后“思考”的学习方法，具体而言就是先“温故”而后“知新”。有了“知识回顾”的帮助，学生探究的效果就更好，感受到联系已有知识的重要性，并体会到运用已有知识解决问题的快感，潜移默化中形成先“联系”后“思考”的学习方法。解决问题后，老师再及时引导归纳，学生更明确了三个力学方法在分析和解题中重要作用，并鼓励学生在后面解题中积极尝试应用。所以，通过复习回顾，自主探究去推导公式，学生就能明白分析、解决问题需要什么知识，及如何运用这些知识。2）学习中，还要注意培养学生归纳总结的学习习惯。每次解决问题后及时组织学生归纳总结。例如，归纳出解决“加速”的方法和步骤后，要求学生尝试应用于解决“偏转”，学生就能领会到归纳总结的重要性。通过讨论、总结，学生可以深化运用方法的过程与步骤，以及运用的技巧。3、教学的手段和媒体“学案”是我教学中的重要媒体和手段，借助“学案”能更好的实施我的教学方法和引导学生的学习。在“学案”中，没有现成的答案和结论，也没有给定的归纳总结，需要学生自助完成探究和推导，进行小组讨论，归纳总结。学生只有真正做到动手分析、推导、讨论、归纳才能掌握这节课的学习内容。充分体现了学生的主体性地位和教师作为意义建构帮助者和促进者的作用。并且有效避免了“眼高手低”的现象。四、教学的流程感知现象形成表象学 生 之 间 的互动学习教师引导，学生精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 12 页 - - - - - - - - - - 五、教学的过程教学过程设计意图教学内容教师引导与学生探究教学用具一、感知现象，形成表象精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 12 页 - - - - - - - - - - F 1、观看加速和偏转的多媒体课件观提问：正、负电荷是在什么情况下是加速，什么情况下是偏转？学生的回答比较乱，教师及时引导：加速：正电荷顺着电场线飞入负电荷逆着电场线飞入偏转：垂直切割电场线时2、要求学生阅读学案的学习目标了解分析加速和偏转所需要的知识和方法。学 生 的表 达 能力有限，回 答 较乱，但并不 影 响学 生 的理解，老师 进 行及 时 地引导。多 媒体 课件本章的内容较为抽象，增大的 学 习 的 困难，因此通过多媒体手段，使学生对带电粒子的加速和偏转有直观的表象认识，使学 生 易 于 理解。通过阅读学案的学习目标，了解了需要的知识准备二、知识回顾，形成分析问题的思维方式1、 要求学生完成以下的知识回顾：知识回顾 1： 动能定理：。如图， 一个物体原来以V0的初速度在水平的光滑路面上向右匀速运动， 现在施加一个外力 F，物体将做什么运动， 求运动了 S后，物体的速度。知识回顾 2：平抛运动的规律：1、平抛运动的公式： 已知 V0, 在图中把各个物理量画出XVyV Vt= Vt与水平方向的夹角的正切tan题 目 较为简单，学 生 较为 容 易就 完 成了，但具体 的 因果 关 系不 甚 了解，老师应 及 时给 学 生引导。学 案的 练习通过简单的知识回顾不但可以为后面提供了所需的知识准备，更重要的是已经把分析问题的三个力学方法引入给学生，使学生形成了解决问题的思维方法。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 12 页 - - - - - - - - - - b a E X= y= S= 三、自主探究，解决“加速” ，实现“思考1、探究分析带电粒子的加速（只受电场力）如图，带正电的粒子质量为m ，带电量位 q，从正极板小孔进入， 初速度为 V0，极板间的电势差为 U，1）在图中画出合外力的方向， 与共线同向，且保持。2） 所以粒子的运动状态：，3）这个过程的外力所做的总功是：请写出这个过程的动能定理：当 V0=0，为：所以 V= 。若对于电子，要加速，应从进入。练习：一个正电荷带电量为q，在电场中从 a运动到 b，在 a 的速度为 V，到达 b 点的速度为 2V，则这两点间的电势差为？（只受电场力）学 生 独立 完 成并 分 享答案，老师 适 当的评点，对 大 部分 同 学能 在 短时 间 准确 的 完成，给予赞 许 和表扬，同时 指 出不足：求总功时，有 些 同学 从FS开始，没有 灵 活运 用 电场 力 做功 的 公式 Uq。学 案练习由于有了前面的知识准备和有利的思维定势，大大缩短了 分 析 的 时间，使学生容易 产 生 成 功感，老师的肯定大大增强学生 解 题 的 信心。此外，故意把分析过程分成三个小点，以引导学生在后面归纳出三个力学方法。四、总结归纳，形成解题的方法和步骤、学生分组讨论，归纳解题的步骤：、受力分析找出合力的大小和方向、判断物体的运动过程、思考物体的功、能关系学 生 分组 讨 论时 老 师要 给 予V0+ 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页，共 12 页 - - - - - - - - - - 、 动能定理可以应用在不同的电场和运动当中。适 当 的引导五、尝试应用，解决“偏转”1、分析带电粒子在电场中的偏转如图，一个电子从带电平行板的中央垂直电场线以初速度 V0飞入，电子的质量为m ，电量为q，平行板电压为U，距离为 d，长为 L，1）画出电子所受合外力方向2） 所以电子的运动与相类似，不同之处在于：。所以原来公式中的改为。3）请求出平抛运动中对应的物理量：电场强度 E= 电场力的大小 F= ，加速度 a在板中运动时间t 离开偏转电场时的偏转量y离开时的yV离开板时的偏转角的正切tan学 生 完成 第 一点后，师生 讨 论完 成 完成 第 二点要 求 学生 独 立完成，尤其 是 公式 的 推导，并给予 充 足的 推 导时间，由于 与 以前 不 同老 师 要引 导 时间 的 推导。老师在 推 导公 式 的过 程 中应 注 意给 予 数学指导，以 免 学生 被 数学 能 力的 不 足窒 碍 了思路。学 案练习对带电粒子的偏转的分析也是引导学生尝试应用上面归纳的三个方法进行，使学生在使用过程中深化由合力的大小、方向判断运动过程的能力。这些公式的推导在课本中都有，但这里我是故意不允许学生看课本，并安排较多的时间留给学生推导公式，是力求使学生掌握推导公式的能力，而不是死记公式，因为不同的问题情景下公式往往不同。+ + + + + + + y V0精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 8 页，共 12 页 - - - - - - - - - - 六、讨论分析、提高应用的灵活性、学生讨论：我们能不能尝试使用动能定理去求第三步中物理量呢？学生尝试了一下，发现很复杂。总结归纳，深化对功、能关系应用的理解：功、能关系，即动能定理是常常能简化过程，但并不是任何情况都能简化， 对涉及时间 t 因素的物理量往往不太使用， 如上面的 y、 tan 就不太适用老 师 设问，学生分 组 尝试讨论老 师 及时 归 纳总结在分析如何应用动能定理过程中，深化对对 方 法 的 理解，培养学生灵活应用知识的能力，避免不良的思维定势。七、小结、作业1、小结：物理问题分析的步骤和方法推导偏转公式的要领2、作业：学案中练习教 师 引导，师生共 同 总结板 书重温通过练习增强推导公式的能力六、板书设计：标题：带电粒子的加速、偏转一、带电粒子的加速分析方法： 1 ）受力分析：合力方向2）判断物体的运动过程：3）思考物体的功、能关系：二、带电粒子的偏转运动的过程是：类似平抛运动这节课时培养学生解题能力的课，讲求学生的自主探究掌握方法，没有新的概念和公式，故板书只须体现归纳总结的功能即可。附录：带电粒子的加速、偏转学案学习目标： 1、能利用 动能定理 分析带电粒子在电场中的加速运动 2、能利用 平抛运动 的知识分析带电粒子在匀强电场中偏转情况精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 9 页，共 12 页 - - - - - - - - - - F b a E 学习过程：一、知识回顾1、动能定理：。如图，一个物体原来以V0的初速度在水平的光滑路面上向右匀速运动，现在施加一个外力F，物体将做什么运动，求运动了S后，物体的速度？知识回顾 2：平抛运动的规律：平抛运动的公式：已知V0, 在图中把各个物理量画出XV速度 Vt= yV Vt与水平方向的夹角的正切tanX= S= y= 二、分析带电粒子在匀强电场中加速如图，带正电的分析带电粒子的加速（只受电场力），粒子从正极板小孔进入，初速度为V0，质量为 m ，极板间的电势差为U，1）电场力的方向（在图中画出） ：，粒子的运动状态：，这个过程的外力所做的总功是：请写出这个过程的动能定理：当 V0=0，所以 V= 。对于电子，要加速，应从进入。练习：一个正电荷带电量为q，在电场中从 a 运动到 b，在 a 的速度为 V，到达 b点的速度为 2V，则这两点间的电势差为？（只受电场力）学生讨论：分析的三个基本方法和步骤动能定理可以应用在什么电场、什么与运动当中? 三、分析带电粒子在匀强电场中偏转一个电子从带电平行板的中央垂直电场线以+ + + + + + + y V0V0+ 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 10 页，共 12 页 - - - - - - - - - - 初速度 V0飞入，电子的质量为m ，电量为 q，平行板电压为 U ，距离为 d，长为 L，1）画出电子所受合外力方向2）所以电子的运动与相类似，不同之处在于：。所以原来公式中的改为。3）请求出平抛运动中对应的物理量：电场强度 E= 电场力的大小 F= ，加速度 a在板中运动时间t 离开偏转电场时的偏转量y离开时的yV离开板时的偏转角的正切tan学生讨论：为什么这里没有使用动能定理尝试一下使用动能定理作业：如图，离子发生器发射出一束质量为m ，电荷量为 q 的离子，从静止开始经过加速电压 U1的加速后，获得速度V0，并沿垂直于电场线方向射入两平行板的中央，受偏转电压 U2的作用，以速度 V离开电场， 已知平行板长 L，两板间距离为 d，求： （答案中消去 V0）1）V02）离子在偏转电场中的运动时间3）离子在偏转电场中的电场强度E和受到的电场力F的大小4）离子在偏转电场中加速度的大小5）离子离开偏转电场时竖直方向的分速度Vy 6）离子的偏转量y 7）偏转角的正切 tanU2U1离 子 发生器精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 11 页，共 12 页 - - - - - - - - - - 文档编码：KDHSIBDSUFVBSUDHSIDHSIBF-SDSD587FCDCVDCJUH 欢迎下载 精美文档欢迎下载 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 12 页，共 12 页 - - - - - - - - - -