第九节带电粒子在电场中的运动.doc

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1、课题：第九节 带电粒子在电场中的运动科目： 物理教学对象： 高一学生课时： 1提供者：金文松单位： 衢州二中一、教学内容分析课题来源：选修3-1第一章第九节学习内容：带电粒子在电场中的运动这节课的价值以及学习内容的重要性：高考重点二、教学目标1知识与技能理解并掌握带电粒子在电场中加速和偏转的原理。能用牛顿运动定律或动能定理分析带电粒子在电场中加速和偏转。2过程与方法分析如何利用电场使带电粒子速度大小改变即加速。分析如何利用电场使带电粒子速度方向改变而发生偏转。体验类比平抛运动，运用分解的方法处理曲线运动。体会示波器电子管的设计和构造。3情感、态度和价值观感受从能的角度，用动能定理分析解答问题的

2、优点。进一步养成科学思维的方法，体会实验器材设计过程所带来的成功体验。三、学习者特征分析1带电粒子在电场中的运动是高二学习了基础教材电场、电势差、电场力做功与电势能等内容之后再学习的拓展内容。2通过本章节的学习，进一步理解力与运动、功与能的关系。把电场概念与运动学、力学联系起来，学习运用运动的合成与分解、牛顿定律、动能定理解题，提高分析问题的能力、综合能力、用数形方法解决物理问题的能力。3在高考中，是重点内容。要求学生有较高的综合解题的能力。本班学生的基础比较好，属于实验班，思维能力本来就比较突出，但上课仍需保持适当节奏，逐一发现问题，并解决问题，甚至可以突破原有设定的教学计划。 四、教学策略

3、选择与设计浙江省的物理高考题有部分情景很新颖，让那些不知变通、缺乏分析能力的学生无从下手，对那些思维分析能力、构建能力较强的同学而言这类问题却反而特别简单。所以物理课堂应该更多地用来培养学生思维分析能力、构建能力和提升对物理的兴趣，而不是一味地用来灌输知识或技能。有介于这样的背景，本课我将采用问题教学法，层层递进，以探索实验器材原理为主线，完成对示波器电子管的设计，在学知识和用智慧的同时体验成功的快乐。五、教学重点及难点受力分析、过程分析是重点和难点。六、教学过程（教师活动学生活动设计意图1导入新课、提出课题演示示波器，观察电子击打在荧光屏上位置的变化。开门见山地提出：示波器可以实现对电子的加

4、速和偏转，是实验室重要的测量器材，我们本节课的目的是设计其内部的电子管。观察电子击打在荧光屏上位置的变化。学生看到示波器演示后有直接感官感受，并直接提出课题设计电子管，反而能激发其求知探索的欲望和兴趣，明确课堂目标。2探究电子加速原理。首先简介电子受热激发原理。提问（1）：根据我们所学，如何控制一个电子做匀加速直线运动？解决：加电场力F加匀强电场E。提问（2）：如何获取匀强电场E？解决：两块带等量异种电荷的平行金属板电容器。提问（3）：如何控制电场力的大小和方向？并确定其大小？解决：调整正负极性可控制F方向，测定平行金属板的电压U和板间距d，求出E=U/d。提问（4）：如何测定电压U？解决：最

5、简单的方式就是接在已知输出电压U电源的两端。提问（5）：电子如何进出平行金属板呢？解决：在平行金属板上取两个正对的小孔（足够小，对电场影响可不计），形成电子进出的通道。提问（6）：电子激发出来时初速度较小，假定为零，请问离开电场时它的速度多大？它能否从正对的小孔穿出呢？重力会不会对电子的运动产生影响？解决：可以给出具体数值（课件投影），要求学生通过牛顿运动定律和运动学这个角度考虑。得出结论：实际电子运动轨迹是曲线，但是因为重力远小于电场力，重力影响可不计，电子可认为做匀加速直线运动。提问（7）：能否用其它方法计算？解决：动能定理。提问（8）：若是我们改变间距d，末速度如何变化？计算：不变，采用

6、动能定理解。提问（9）：若是我们去除一块金属板，电压U直接加在金属丝和另一块金属板间，末速度如何变化？解决：尽管不是匀强电场，仍可用动能定理解，电场力做功qU不变，末速度不变，。参与装置的设计体验实验装置的设计过程！通过具体数值估算发现重力远小于电场力，有更强的说服力。突出动能定理解决此类问题的优势。3探究并设计电子偏转原理。图2提问（10）：如图1所示，现在电子出了电场后向前运动，击中的是荧光屏的中间位置，而我们演示的示波器可以实现电子击中的位置上下移动，可以怎么办？解决：在荧光屏之间的区域加水平平行金属板，如图2所示。改变U2正负极性可以实现上下偏转，改变其大小可以改变E改变F改变偏转位移

7、y的大小。提问（11）：如何计算偏转位移y的大小？提问（12）：如何计算末速度的大小和方向（tan）。解决：分析得出电子做的是类平抛运动，轨迹是抛物线，可将其分解为互相垂直的两个分运动来进行计算。一个方向是匀速直线运动，另一个方向是初速度为零的匀加速直线运动。提问（13）：平抛运动有两个推论，是否适用于这个新情景？解决：作图研究。得出结论：a速度的反向延长线过水平位移的中点；b速度与x轴方向的正切是位移与x轴方向正切的两倍。推论成立。提问（14）：若是不断增大电压U2会出现什么情况？讨论得出：偏转位移y不断增大，直到电子不再击中荧光屏，而是击在板上！提问（15）：若是不断增大U1又会出现什么情

8、况？图3讨论得出：偏转位移y不断减小。提问（16）：若粒子能够穿过偏转电场，将屏幕向后移动距离b，粒子击中屏幕上的y位置在哪？解决：分析出粒子出电场之后做匀速直线运动。讨论出多种方法求解y。 演示：示波器上使电子击中点左右移动。图4提问（17）：看来示波器不单可以使电子上下偏转，同时也可使其左右偏转，那么又该如何设计呢？解决：再在荧光屏和水平放置的平行金属板间，在前后方向放置一对竖直平行金属板。最后给出示波管的原理示意图（图4），并略作介绍。【设计意图】了解偏转电场的一般处理方法。最后表达式尽管较复杂，但是研究方法和平抛运动几乎完全一样，过程并不复杂，也是对平抛运动的回顾【设计意图】加速场和偏

9、转结合在一起先做适当的讨论，有助于提高学生的综合分析能力和过程分析能力。【设计意图】利用多种方法求解y，可启发学生解题思维，并且多种方法进行比较，学生才会选择最合适的方法。七、教学评价设计（创建量规，向学生展示他们将被如何评价（来自教师和小组其他成员的评价）。也可以创建一个自我评价表，这样学生可以用它对自己的学习进行评价）来自老师评价：和学生一起探究的课比单纯的知识的传授更有魅力八、板书设计（本节课的主板书）图2图3九教学反思可以从如下角度进行反思（不少于200字）：设计问题要层层递进，讨论节奏该快就快，该慢就慢，一定要充分，一课时不够就两课时。以学生为主体去发现问题、解决问题，学生才能从一个个问题突破中获得喜悦。实际上学生比我们厉害得多，要相信学生不差“潜”，我们要做的仅仅是给学生的思维安上翅膀，学会自我飞翔。大脑不是一个需要被填满的容器，而是一个需要被点燃的火把。而我认为“问题”就是点燃学生思维的火种。我会在设计问题方面多加考虑。教得好不如问得好。教学设计主要就是问题设计，一堂好课就是一连串的好问题组成。