高中物理人教版1第一章靜電場第9節(jié)帶電粒子在電場中的運動 2

第2課時：示波器教學(xué)設(shè)計教學(xué)目標知識目標1.了解示波器的工作原理2.熟練掌握帶電粒子在電場中的運動規(guī)律3.掌握運動的合成與分解在電場中的應(yīng)用過程與方法1.通過帶電粒子在電場中的加速和偏轉(zhuǎn)關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生分析和推理能力。2.體會運動的合成與分解的方法在電場計算中的應(yīng)用。情感態(tài)度價值觀1.體會帶電粒子偏轉(zhuǎn)規(guī)律在示波管中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)的精神。2.激發(fā)學(xué)生為祖國的繁榮努力學(xué)習(xí)的愛國情懷教學(xué)重點掌握示波器的結(jié)構(gòu)和原理教學(xué)難點帶電粒子在電場中的分運動與合運動的處理教學(xué)方法教授法、實驗演示法、討論法課時安排1課時教學(xué)過程課前小游戲：一位同學(xué)用筆在豎直方向來回劃線，另一位同學(xué)把紙勻速的抽出。找學(xué)生描述他的運動軌跡，體現(xiàn)化曲為直的物理解題思想。也是今天這節(jié)課要用到的一種物理思想。點評：兩個同學(xué)的合作非常好，團結(jié)友善協(xié)作才有成功的可能性。v0lv0l有一質(zhì)量為m帶電荷+q的粒子經(jīng)電壓加速后，進入兩塊間距為d，長度為l的平行金屬板，板間電壓為U，求電荷的偏移量y和偏轉(zhuǎn)角θ。（電子好像從電場的中心位置沿直線射出，y正比于u，假如在題中的電場后方加上一塊熒光屏，則電子打在熒光屏上會在熒光屏上出現(xiàn)一個亮點。電子打在屏上距中心的距離正比于y，所以正比于u，完全可以從電子打在熒光屏上的位置來測定偏轉(zhuǎn)電壓的大小。假如偏轉(zhuǎn)電壓等于一伏電子可以偏離平衡位置一個小格。那么4v就會偏轉(zhuǎn)4個格子。）提問：1.若是不同的帶電粒子（氕氘氚）均由靜止進入加速電場和偏轉(zhuǎn)電場后，是否會從同一位置射出電場？2．如果我想讓電子既在水平方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)又在豎直方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)，可以怎么做？這就是我們今天要學(xué)習(xí)的內(nèi)容——示波器的原理（展示示波器實物，觀看簡單的圖像）過渡語：好奇外殼里的構(gòu)造是什么樣的能實現(xiàn)電子的偏轉(zhuǎn)，其實電子在里面是很有規(guī)律運動的，他們很敬業(yè)，發(fā)來什么樣的信號，他們就執(zhí)行什么樣的運動。示波器作用：示波器是一種觀察電信號的儀器介紹示波器結(jié)構(gòu)和簡單工作原理結(jié)構(gòu)：電子槍（從里面溢出電子，初速度為零）加速電場（電子在此加速）偏轉(zhuǎn)電場（電子在此電場中發(fā)生偏轉(zhuǎn)）熒光屏（涂有熒光物質(zhì)，電子打在上面會發(fā)光）二、新課教學(xué)播放flash課件直觀電子在偏轉(zhuǎn)電場中的運動。指導(dǎo)學(xué)生觀察電子打在屏幕上的亮點位置變化。加速電子、x、y方向加電壓，屏上顯示電子點跡。在此可以提一個假設(shè)：知道我們今天這是在哪兒嗎？我們來到了示波器的內(nèi)部了（介紹教室里對應(yīng)的示波器的各個部件結(jié)構(gòu)）用小球代表電子，在教室里的加速偏轉(zhuǎn)電場里運動，打在黑板上的光屏位置。探究討論：討論的方向：電子將向哪個方向偏轉(zhuǎn)；在各偏轉(zhuǎn)電場中的運動是何種運動?，F(xiàn)在我們給這個偏轉(zhuǎn)電場加上電壓了，大家思考電子該怎么運動？1、2、如圖所示，3、如圖所示，現(xiàn)象：電子打在水平軸上如圖所示，分析：電子在水平軸上的分布是均勻的點跡分布如圖所示，4、我們?nèi)粘Ｉ钫彰饔玫慕涣麟娋褪沁@種隨時間呈正弦波變化的電壓。現(xiàn)象：看到的是一條亮線，電子在上面的點跡分布是不均勻的。5、如果想顯示y方向的電壓變化的情況我們可以怎么做？打開示波器，看到一條亮線。拉動屏幕嗎？YOYOABOCt1DEFt2點評：大家可以感受到這樣一個小小的示波器，電子在里面的運動竟是如此的有規(guī)律，對我們的工作和生活都很有幫助?？茖W(xué)真的是很神奇，可是，我在課前查閱示波器資料的時候，發(fā)現(xiàn)無論是以前的模擬信號示波器，還是充斥當今市場的數(shù)字示波器，它們的開發(fā)和研制都是外國的公司和科學(xué)家。希望將來我們中國也可以有自己的技術(shù)為人類服務(wù)，當然這離不開同學(xué)們今天的刻苦努力，希望同學(xué)們能做到愛國、敬業(yè)，為祖國的繁榮添磚添瓦。我們今日的努力只為換來明日祖國的更加強大。練習(xí)與思考：如圖所示的示波管，如果在YY’之間加如圖所示的交變電壓，同時在XX’之間加如圖所示的鋸齒形電壓，使X的電勢比X’高，在熒光屏上會看到什么圖形？UxUxtOt1t2課后小結(jié)：這節(jié)課主要從通過電子在示波器里的加速和偏轉(zhuǎn)的關(guān)系，更加熟練掌握了帶電粒子在電場中的運動規(guī)律，培養(yǎng)了我們分析和推理的能力，激發(fā)了同學(xué)們對科學(xué)的熱愛。教學(xué)反思：示波器不是高考的重要考查內(nèi)容，它屬于對電子領(lǐng)域的涉及，高中物理主要是以動力學(xué)和基礎(chǔ)電學(xué)為主的學(xué)習(xí)，但從今后對學(xué)生的學(xué)習(xí)、生活長遠發(fā)展來看，我們更多的還是從知識、能力和情感上對學(xué)生展開教學(xué)。示波器這一節(jié)應(yīng)該算是高中物理和應(yīng)用技術(shù)聯(lián)系較為緊密的一節(jié)內(nèi)容，表面上看是對電子信息知識的學(xué)習(xí)，實質(zhì)上還是回到了基礎(chǔ)的物理學(xué)力學(xué)和電學(xué)的綜合應(yīng)用問題上，即帶電粒子在偏轉(zhuǎn)電場中的運動，解決問題所用的物理知識還是運動的合成與分解，通過對示波器的學(xué)習(xí)也就是想告訴學(xué)生，所有的科技知識都是以基礎(chǔ)知識為根基的，只有基礎(chǔ)知識學(xué)扎實了，才可以進階到高端的技術(shù)上去。從學(xué)生的自身發(fā)展來看，讓學(xué)生了解到知識始終貫穿在他們的生活、生產(chǎn)和學(xué)習(xí)中，做到學(xué)以致用，要讓學(xué)生明白，我們在教室里學(xué)到的知識是為了我們走出課堂后還能為我們服務(wù)的目的。希望通過對這樣的知識學(xué)習(xí)能夠激發(fā)出學(xué)生熱愛科學(xué)的熱情。同時也應(yīng)該讓學(xué)生正面客觀地了解到我們國家在這方面的科學(xué)技術(shù)水平還不是前沿水平，還僅僅是制造商，并不是開發(fā)商，所以更應(yīng)當教育學(xué)生