高中物理《帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì)

1、高中物理課堂教學(xué)設(shè)計(jì) 課 題§ 1.9帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)課 型新授課（第一課時(shí)）教 學(xué) 目 標(biāo)（一）知識(shí)與技能理解帶電粒子在電場中不計(jì)重力情況下的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，并能分析解決加速和偏轉(zhuǎn)方向的問題（二）過程與方法通過帶電粒子在電場中加速、偏轉(zhuǎn)過程分析，培養(yǎng)學(xué)生的分析、推理和知識(shí)遷移能力。（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀通過知識(shí)的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)的精神教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。難點(diǎn)：運(yùn)用電學(xué)知識(shí)和力學(xué)知識(shí)綜合處理偏轉(zhuǎn)問題。教 學(xué) 方 法 講授法、歸納法、互動(dòng)探究法。教 學(xué) 手 段多媒體課件 教學(xué)活動(dòng)（一）引入新課帶電粒子在電場中會(huì)受到電場力的作用，而力的作用效果中有

2、一條就是可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，即會(huì)產(chǎn)生加速度，使其原有速度發(fā)生變化在現(xiàn)代科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)設(shè)備中，常常利用電場來控制或改變帶電粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。（教師播放視頻）這些事例的基本原理有哪些呢?本節(jié)課我們來研究這個(gè)問題以勻強(qiáng)電場為例。（二）進(jìn)行新課帶負(fù)電的粒子p教師活動(dòng)：投影兩幅帶電粒子在電場中的圖片（初速度為零）教師提問：兩種情況下粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是怎樣的？ 1、帶電粒子在電場中的加速電場中的帶電粒子一般可分為兩類：1、帶電的基本粒子：如電子，質(zhì)子，粒子，正負(fù)離子等。這些粒子所受重力和電場力相比小得多，除非有說明或明確的暗示以外，一般都不考慮重力。（但并不能忽略質(zhì)量）。2、帶電微粒：如帶電小球、液滴、塵

3、埃等。除非有說明或明確的暗示以外，一般都考慮重力。3、某些帶電體是否考慮重力，要根據(jù)題目暗示或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來判定教師投影：加速示意圖教師點(diǎn)撥拓展：從功能關(guān)系和電場力的性質(zhì)角度考慮。根據(jù)動(dòng)能定理：qU=mv2或根據(jù)牛頓定律：a = F/m = qU/dm和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式：v2=2ad得：v=例題1：右圖所示，兩平行金屬板間加一電壓U，有一電荷量為+q、質(zhì)量為m的離子在電場力的作用下以初速v0開始從正極板向負(fù)極板運(yùn)動(dòng)。則（1）離子在電場中作什么運(yùn)動(dòng)？（2）離子穿出負(fù)極板時(shí)的速度多大？（3）離子穿出負(fù)極板后做什么運(yùn)動(dòng)？過渡：若粒子以初速度V0沿垂直場強(qiáng)方向進(jìn)入電場，粒子的運(yùn)動(dòng)情況如何？2、帶電粒子在電場中的

4、偏轉(zhuǎn)教師投影：如圖所示，電子以初速度v0垂直于電場線射入勻強(qiáng)電場中教師提問：（1）是直線還是曲線運(yùn)動(dòng)？（2）是什么性質(zhì)的曲線運(yùn)動(dòng)？ （3）以前學(xué)過這類的運(yùn)動(dòng)嗎？那時(shí)我們是怎樣處理這種性質(zhì)的曲線運(yùn)動(dòng)的？ （4）運(yùn)動(dòng)的合成與分解方法能用在這里嗎？為什么?已知：帶電粒子電性為負(fù)，電量大小為q，質(zhì)量為m，重力不計(jì)，初速度v0垂直于場強(qiáng)。勻強(qiáng)電場：真空中YY極板水平放置，二板間距為d，電勢差為U，板長為。vyOBOyq+vV0V0求偏移量 y？投影示范解析：解：由于帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)受力僅有電場力（與初速度垂直且恒定），不考慮重力，故帶電粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)。粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間 t=加速度 a=qU/

5、md豎直方向的偏轉(zhuǎn)距離：y=at2=粒子離開電場時(shí)的偏轉(zhuǎn)角度為：tan=拓展：若帶電粒子的初速v0是在電場的電勢差U1下加速而來的（從零開始），那么上面的結(jié)果又如何呢?（y，）學(xué)生探究活動(dòng)：動(dòng)手推導(dǎo)、互動(dòng)檢查。教師抽查學(xué)生推導(dǎo)結(jié)果并展示：結(jié)論：y=arctan與q、m無關(guān)。對偏移公式的討論 ： 對于不同的帶電粒子：（1）若以相同的速度射入 則yq/m（2）若以相同的動(dòng)能射入，則yq（3）若經(jīng)相同電壓U0加速后射入，則 y與 q m無關(guān),隨加速電壓的增大而減小，隨偏轉(zhuǎn)電壓的增大而增大。 例題2：已知：U1、l、YY偏轉(zhuǎn)電極的電壓U2、板間距d 、板端到熒光屏的距離L。求：電子射出偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的偏向

6、角正切值tan及打到屏上電子的偏移量y。解答：（三）課堂總結(jié)學(xué)生活動(dòng)：認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容，并把自己這節(jié)課的體會(huì)寫下來、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié)，看誰的更好，好在什么地方。點(diǎn)評：總結(jié)課堂內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力。教師要放開，讓學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容，允許內(nèi)容的順序不同，從而構(gòu)建他們自己的知識(shí)框架。學(xué) 生 活 動(dòng)學(xué)生交流分析學(xué)生考慮非勻強(qiáng)電場下的處理方式。結(jié)合圖示動(dòng)手推導(dǎo)，當(dāng)v0=0時(shí)，帶電粒子到達(dá)另一板的速度大小。（教師抽查學(xué)生的結(jié)果展示、激勵(lì)評價(jià)）。引導(dǎo)學(xué)生完成知識(shí)的遷移過程（用平拋來解決類平拋問題）（1）帶電粒子在垂直于電場線方向上不受任何力，做勻速直線運(yùn)動(dòng)。（2）在平行于電場線方向上

7、，受到電場力的作用做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。及時(shí)應(yīng)用和鞏固（教師抽查學(xué)生的結(jié)果展示、激勵(lì)評價(jià)）。學(xué)生交流作 業(yè)1、書面完成P39“問題與練習(xí)”第1、5題。2、課下閱讀課本3 7頁和38頁“科學(xué)足跡”和“科學(xué)漫步”中的兩篇文章。板 書 設(shè) 計(jì)課題：1.9帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)1、帶電粒子在電場中的加速2、帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)教 學(xué) 后 記1.9帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)學(xué)案1. 帶電粒子（電子）在電場中的加速(粒子電荷量:q 質(zhì)量:m 極板間距：d)求末速度Vt例題1：右圖所示，兩平行金屬板間加一電壓U，有一電荷量為+q、質(zhì)量為m的離子在電場力的作用下以初速v0開始從正極板向負(fù)極板運(yùn)動(dòng)。則（1）離子在電場中作什么運(yùn)動(dòng)？（2）離子穿出負(fù)極板時(shí)的速度多大？（3）離子穿出負(fù)極板后做什么運(yùn)動(dòng)？二、帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)已知：帶電粒子電性為負(fù)，電量大小為q，質(zhì)量為m，重力不計(jì)，初速度v0垂直于場強(qiáng)。vyOBOyq+vV0V