帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)說課教案

1、帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)?教學(xué)設(shè)計(jì)大連市第三中學(xué) 郭丹教學(xué)目標(biāo)1、知識與技能： 掌握帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)情況的分析方法 掌握帶電粒子在電場中加速和偏轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 能解釋示波管的原理并進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算2、過程與方法： 運(yùn)用猜測、類比等方法對帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行理論探究 運(yùn)用動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)和能量觀點(diǎn)，體會(huì)帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的一般分析方法 培養(yǎng)學(xué)生利用物理語言歸納總結(jié)規(guī)律的能力3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀： 了解帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)在技術(shù)上的應(yīng)用，體會(huì)物理與科技、生活的聯(lián)系 激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣 嚴(yán)密的演繹推理，感悟理論研究須具備嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和科學(xué)精神 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)1、重點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)電場中運(yùn)

2、動(dòng)的規(guī)律2、難點(diǎn)：電學(xué)知識和力學(xué)知識結(jié)合處理偏轉(zhuǎn)問題 教學(xué)方法討論、講解、觀察、互動(dòng)探究、練習(xí)反應(yīng)教學(xué)過程一引入新課以最新的科學(xué)技術(shù)開展為切入點(diǎn)， 播放一段新聞視頻， 讓學(xué)生了解世界上最 大的粒子加速器， 強(qiáng)子對撞機(jī)， 展示相關(guān)圖片， 激發(fā)學(xué)生的求知欲望， 引出課題二新課教學(xué)計(jì)算機(jī)演示帶電粒子在電場中加速和偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的全過程。 1、帶電粒子的加速設(shè)疑激趣思考：如何使帶電粒子在電場中只被加速而不改變運(yùn)動(dòng)方向？合作探究學(xué)生合作探究提出設(shè)計(jì)方案并互相討論其可行性。師生共同歸納方案1： V0=0,僅受電場力就會(huì)做加速運(yùn)動(dòng)。方案2: VoM0,僅受電場力，電場力的方向應(yīng)同 vo同向動(dòng)畫回放粒子的加速過程學(xué)

3、生推導(dǎo)勻強(qiáng)電場中，帶正電粒子在靜電力的作用下由靜止開始從正極板出 發(fā)，計(jì)算到達(dá)負(fù)極板的速度方法一：先求出帶電粒子的加速度：md再根據(jù)2 2Vt - Vo =2ad可求得當(dāng)帶電粒子從靜止開始被加速時(shí)獲得的速度為:方法二：由W=ql及動(dòng)能定理:1 2Ek= 1 mV-02得:qU= mV2到達(dá)另一板時(shí)的速度為:思考討論1哪種分析方法更好？2如果是非勻強(qiáng)電場，應(yīng)該選擇哪種分析方法？學(xué)生體會(huì)應(yīng)用能量的觀點(diǎn)研究加速問題比擬簡單，動(dòng)能定理也適用于非勻強(qiáng)電 場。穩(wěn)固練習(xí)1真空中有一對平行金屬板，相距 6.2cm，兩板電勢差為90v。二價(jià)的氧離子由靜 止開始加速，從一個(gè)極板到達(dá)另一個(gè)極板時(shí)，動(dòng)能是多大？這個(gè)問

4、題有幾種解 法？哪種解法比擬簡便？2帶電粒子的偏轉(zhuǎn)動(dòng)畫回放粒子在偏轉(zhuǎn)電場中的運(yùn)動(dòng)觀察思考1粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡？明確直線還是曲線2為什么做曲線運(yùn)動(dòng)？回憶做曲線運(yùn)動(dòng)條件2什么樣的曲線運(yùn)動(dòng)？明確加速度特點(diǎn)，勻變速曲線運(yùn)動(dòng)4什么樣的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)？初速度方向與加速度方向垂直類似平拋運(yùn)動(dòng)類比分析1粒子在偏轉(zhuǎn)電場中的運(yùn)動(dòng)與物體在重力場中的平拋運(yùn)動(dòng)有什么相同點(diǎn)和不同點(diǎn)？加速度不同2用什么方法分析處理這種曲線運(yùn)動(dòng)呢？將運(yùn)動(dòng)分解學(xué)生推導(dǎo)針對教材例題2,讓學(xué)生動(dòng)筆推導(dǎo)側(cè)向位移y及偏轉(zhuǎn)角的表達(dá)式見教材解：粒子V0在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)沿電場方向勻速運(yùn)動(dòng)所以有：L =v0t為:電子射出電場時(shí)，在垂直于電場方向偏移的距離y

5、= ；at2粒子在垂直于電場方向的加速度:F eEeUmd得:1 eU2 mdV0電子射出電場時(shí)沿電場方向的速度不變?nèi)詾閂0,而垂直于電場方向的速度:md丄V0故電子離開電場時(shí)的偏轉(zhuǎn)角 二為：tan =- = eUL,V0 mdv0學(xué)生獨(dú)立推導(dǎo)，教師及時(shí)指導(dǎo)評價(jià)，關(guān)注推導(dǎo)錯(cuò)誤和思維存在困難的學(xué)生。分組討論將學(xué)生分成兩大組分別討論，如何改變粒子射出偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的速度 大小和方向？位移的大小和方向？學(xué)生到黑板上展示討論的結(jié)果。課后思考速度偏轉(zhuǎn)角的正切值、位移與水平方向的夾角正切值之間的關(guān)系3示波管的原理實(shí)物展示出示示波器，教師演示操作，讓學(xué)生獲得感性認(rèn)識。信息分享布置課前分組收集信息，課上展示學(xué)生收

6、集到的示波器的圖片、 示波器應(yīng)用的相關(guān)資料。原理圖展示介紹示波器的核心局部是示波管。示波管由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和 熒光屏組成課后思考討論鋪設(shè)臺階，設(shè)置了循序漸進(jìn)的四個(gè)問題。 僅在XX間或YY間加電壓 僅在YY間加正弦電壓 YY間加正弦電壓,XX 間加不變電壓 YY間加正弦電壓,XX 間加鋸齒形電壓試著畫出來位置或圖形。X為正X為負(fù)；丫正丫負(fù)如圖，是一個(gè)示波管工作原理圖，電子經(jīng)加速以后以速度V0垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，離開電場時(shí)偏轉(zhuǎn)量是h，兩平行板間的距離為d，電勢差為U,板長為L.每單位電壓引起的偏移量h/U叫做示波管的靈敏度，為了提高靈敏度，可采用以下哪些方法？A. 增大兩板間的電勢差UB. 盡可能使板長L做得短些C. 盡可能使兩板間距離d減小些D. 使電子入射速度V0大些三課堂小結(jié)：一、利用電場使帶電粒子加速1動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)角度分析2從做功和能量的角度分析二、利用電場使帶電粒子偏轉(zhuǎn)類似平拋運(yùn)動(dòng)的分析方法1粒子在與電場垂直的方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)2粒子在與電場平行的方向上做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)四和置作業(yè)1、課本練習(xí)九2、32、課下閱讀課本37頁和38頁“科學(xué)足跡和“科學(xué)漫步中的兩篇文