帶電粒子在勻強電場中的運動說課

1、 帶電粒子在勻強電場中的運動說課 各位老師大家好，我是來自山東省德州學院的顏景岳，今天我說課的課題是帶電粒子在勻強電場中的運動，我將從以下四個方面來展示教學設計：教材分析、教法與學法、教學程序設計、板書設計。希望各位老師多多指正。教材分析本節(jié)是全日制普通高級中學教科書本第二冊第十三章的第九節(jié)。（一） 教材的地位  電場是電學的基本知識，是學好電磁學的關(guān)鍵。本節(jié)是本章知識的重要應用之一，是力學知識和電學知識的綜合。在教學大綱和考試說明中都把本節(jié)知識列為理解并掌握的內(nèi)容。通過對本節(jié)知識的學習，學生能夠把電場知識和牛頓定律、動能定理、運動的合成與分解等力學知識有機地結(jié)合起來，加深對力、電知

2、識的理解，有利于培養(yǎng)學生用物理規(guī)律解決實際問題的能力，同時也為以后學習帶電粒子在磁場中的運動打下基礎。 （二）教材的安排與編者意圖這節(jié)教材先從能量角度入手研究了帶電粒子在電場中的加速，然后，又從分析粒子受力情況入手，類比重力場中的平拋運動，研究了帶電粒子在勻強電場中的偏轉(zhuǎn)問題。一方面是加深對前面所學知識的理解，另一方面是借助分析帶電粒子的加速和偏轉(zhuǎn)，使學生進一步掌握運動和力的關(guān)系，培養(yǎng)學生應用物理知識解決實際問題的能力。 （三）教材的重點和難點重點：帶電粒子在勻強電場中加速和偏轉(zhuǎn)的分析方法難點：電學知識和力學知識結(jié)合處理偏轉(zhuǎn)問題（四）學生學習心理特點分析 學生已經(jīng)比較熟練地掌握了力學和電場的基

3、本知識，初步具備了分析有關(guān)電場問題的能力的基礎上進行的，在老師的引導下，可以充分調(diào)動學生的積極性，在共同的探討中掌握分析問題的方法。 （五）教學目標1、知識與能力 (1)理解帶電粒子在勻強電場中的運動規(guī)律，并能分析和解決加速和偏轉(zhuǎn)方面的問題。 (2)讓學生動腦（思考）、動筆（推導）、動手（實驗）、動口（討論）、動眼（觀察）、動耳（傾聽），培養(yǎng)學生的多元智能。2過程與方法(1)運用猜想、類比、演繹等方法對帶電粒子在電場中的運動規(guī)律進行理論探究(2)運用動力學觀點和能量觀點，體會帶電粒子在電場中運動的一般分析方法3情感態(tài)度與價值觀 (1)通過理論分析與實驗驗證相結(jié)合，讓學生形成

4、濃厚的探索興趣和科學世界觀，并利用所學的科學知識為人類服務。 (2)利用帶電粒子在示波管中的藍色輝光、示波器上神奇變換的波形，展現(xiàn)科學現(xiàn)象之美，激發(fā)學生對自然科學的熱愛。教法與學法1教學的方法和手段(一)本節(jié)課的教學方法是:"引導探究總結(jié)"式以學生為主體,引導他們的思維,探究知識的本質(zhì),以教師為主導,總結(jié)其中的規(guī)律,通過物理學廣博深遠的知識體系,探索現(xiàn)實世界的真知. 通過實驗演示創(chuàng)設物理情景，激發(fā)學生學習興趣；通過微機模擬電子運動，使微觀粒子運動的過程宏觀化；通過恰當?shù)膯栴}設置和類比方法的應用，點撥了學生分析問題的方法思路；引導學生進行分析、討論、歸納、總結(jié)，使學

5、生動口、動腦、動手，親身參與獲取知識，提高學生的綜合素質(zhì)。(二)本節(jié)采用的教學手段充分利用多媒體課件的立體感,真實感,形象,生動的展現(xiàn)出微觀粒子的運動軌跡. 既節(jié)約了時間，又提高了效率2.學法指導根據(jù)學生已有的知識基礎和學生的實際接受能力及心理特點： .通過引導學生觀察實驗，發(fā)現(xiàn)問題，激發(fā)興趣；.通過問題的討論，培養(yǎng)學生分析問題的能力；.通過鞏固練習加深對知識規(guī)律的消化理解；.讓學生用已有的知識演繹推理、歸納總結(jié)出新的規(guī)律，培養(yǎng)學生對知識的遷移能力。 教學程序設計我想把本節(jié)課教學程序分為八個環(huán)節(jié): （以一節(jié)課50分鐘）(一) 導入新課 激發(fā)興趣 (二) 復習鞏固 搜集知識 (三) 圖文授課 媒

6、體運用(四) 公式推導 能力提高(五) 例題詳解 練習鞏固 (六) 總結(jié)概括 升華知識 (七) 布置作業(yè) 防止遺忘 (八) 課下上網(wǎng) 自我拓展為了切實完成以上所定教學目標，充分發(fā)揮學生的主體作用和教師的主導地位，對以上教學環(huán)節(jié)具體采取了如下設想：（1）以演示實驗設疑，創(chuàng)設學習情景，激發(fā)學習興趣，從而引入新課。（約35分鐘） 有條件的學?？梢酝ㄟ^實物電子束演示儀來演示，也可通過多媒體小視頻來演示。并說明只有高速帶電的粒子（電子）轟擊管內(nèi)惰性氣體發(fā)光，才能看到電子的徑跡。學生會對電子如何獲得速度產(chǎn)生疑問，通過控制電子束的偏轉(zhuǎn)方向，學生又會對這一目的的如何實現(xiàn)產(chǎn)生疑惑，從而強烈地激發(fā)了學生的求知欲望

7、，進而提出課題。（2）采用師生互動的方法 ，復習鞏固以前所學，搜集所學知識以用。（約46分鐘）為了解決這些疑問，學生必須要建立在一定的基礎上，教師可以通過提問的方式，引導學生回顧解決這些疑問所要運用的力學和電學的基礎知識，及關(guān)于自由落體和平拋運動的有關(guān)知識。使學生知識得到了鞏固，并且更好的為學習這一節(jié)做好知識準備。同時做點說明帶電粒子：一般把重力可忽略不計的微觀粒子稱為帶電粒子，如質(zhì)子、電子、原子核、離子等。（3）充分運用媒體這一工具，圖文并用，師生互動，采用類比比較法探索帶電粒子在勻強電場中的運動加速和偏轉(zhuǎn),并運用運動學和動能定理來推導公式。 這是本節(jié)的中心環(huán)節(jié)，是學生要充分理解掌握的部分，

8、也是教授的重要部分。(約2325分鐘). 帶電粒子的加速（類自由落體運動）帶電粒子在電場中的運動包括多種情況，既有簡單的，又有復雜的，我們怎樣來研究？請同學們思考：我們研究各種運動的基本方法是什么？（由淺入深，由簡單到復雜，由特殊到一般）同樣，今天我們研究帶電粒子的運動也遵循這種方法，那么在帶電粒子的各種運動中，什么情況最簡單？（當然是靜止的帶電粒子在電場中的運動，我們就先分析研究這種情況）教師利用多媒體展示圖，原來靜止的帶正電的粒子處在勻強電場中，不計重力，只受電場力作用，它將如何運動？我們知道，物體的運動情況主要由物體的受力情況和初始狀態(tài)共同決定。因此，請同學們思考它的受力有哪些？方向怎樣

9、？初始條件是怎樣？它該怎樣運動？（抽學生回答）用多媒體畫出其受到的力和產(chǎn)生的加速度方向，這個帶電粒子只受到向下的電場力，產(chǎn)生向下的加速度，由于v0=0，因此它將從靜止開始做勻加速直線運動。這與力學中學過的什么運動相似？（自由落體） 用微機演示電子在加速電場中的運動，用教師提問學生回答的方法進行推導（解法一）動力學 （解法二）動能定理： 使學生認識到在勻強電場中可以根據(jù)牛頓定律和動能定理求速度，同時指出應用能量的觀點研究加速問題比較簡單。從而培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力，進一步養(yǎng)成科學思維的方法。 . 帶電粒子的偏轉(zhuǎn)剛才我們研究了當v0=0和v0與F在一條直線上時帶電粒子做的都是勻變速直線運

10、動，當v0與F不在一條直線上時，帶電粒子又將如何運動？這也有幾種情況，我們只研究v0與F兩者垂直時帶電粒子的運動，這就是帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)。多媒體展示圖，不計重力，帶正電的粒子垂直于場強方向進入豎直向下的勻強電場，請分析它的運動特點。這時它受到的力有哪些？方向怎樣？初始條件怎樣？該如何運動？由于電場力方向（即加速度方向）與初速度方向垂直，帶電粒子的運動軌跡將發(fā)生彎曲（曲線運動），從軌跡上看這與力學中的哪種運動相象？（平拋運動）我們又是怎樣來研究它的？（即研究這種曲線運動的方法是什么？）在平行于場強方向上受到恒定電場力作用，該方向上做初速為零的勻加速直線運動，因此帶電粒子的偏轉(zhuǎn)可以看成是在兩

11、個互相垂直方向上的勻速直線運動和勻加速直線運動的合成，這類似于平拋運動。演示：帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)。請學生注意觀察，當接通偏轉(zhuǎn)電場的電源，電子流在熒光屏上顯示的軌跡發(fā)生了彎曲，而取消偏轉(zhuǎn)電場其軌跡又變?yōu)樗街本€。并引導學生觀察思考：電子在偏轉(zhuǎn)電場中的運動與物體在重力場中的平拋運動有什么相同點和不同點？如何類比重力場中的平拋運動來分析帶電粒子的偏轉(zhuǎn)？這樣的引導之后學生自然會找到解決問題的方法，從而突破了難點，也培養(yǎng)了學生對知識的遷移能力。在以上的基礎下進行公式推導如下：飛出電場時 同樣求速度時也可以用動能定理。 給學生留下幾分鐘的時間回顧剛才的推導過程，目的是讓學生理解這個過程，懂得方法，學會

12、運用。 （4）設置聯(lián)系加速和偏轉(zhuǎn)的全過程的問題進行鞏固練習，培養(yǎng)學生應用新知綜合分析問題解決問題的能力，同時進行知識反饋。 （約6-8分鐘）（5）在老師的帶領下進課堂總結(jié)：今天我們研究了帶電粒子在勻強電場中加速和偏轉(zhuǎn)，帶電粒子的加速是一種勻變速直線運動，帶電粒子的偏轉(zhuǎn)是一種勻變速曲線運動，類似于平拋運動。知道處理帶電粒子在電場中運動的一般步驟是：（約3-4分鐘）.分析帶電粒子受力情況，尤其要注意是否應該考慮重力，電場力是否恒定等。.分析帶電粒子的初始狀態(tài)及條件，確定帶電粒子作直線運動還是曲線運動。.建立正確的物理模型，確定解題方法是動力學，還是能量守恒（或動能定理）。.利用物理規(guī)律或其他手段（如圖線等）找出物理量間的關(guān)系，建立方程組。（6）布置課后作業(yè)是必要的 根據(jù)遺忘曲線，學生很容易就會遺忘上課所講的內(nèi)容，為了防止遺忘必須復習，通過布置作業(yè)的方式來防止遺忘。（7）現(xiàn)在科技如此發(fā)達，網(wǎng)絡已經(jīng)進入我們的生活，課下同學們可以通過網(wǎng)絡這個資源來搜索我們的今天所學的相關(guān)內(nèi)容，擴展我