課題
9帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
設(shè)計(jì)教師
單立強(qiáng)
授課教師
時(shí)間
課型
新授課
課時(shí)
1課時(shí)
教學(xué)


目標(biāo)
一、知識(shí)與能力


1、理解帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，并能分析解決加速和偏轉(zhuǎn)方向的問(wèn)題．


2、知道示波管的構(gòu)造和基本原理．


二、過(guò)程與方法


通過(guò)帶電粒子在電場(chǎng)中加速、偏轉(zhuǎn)過(guò)程分析，培養(yǎng)學(xué)生的分析、推理能力


三、情感態(tài)度與價(jià)值觀


通過(guò)知識(shí)的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生熱愛(ài)科學(xué)的精神
重點(diǎn)


難點(diǎn)
重點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)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(wèn)題
教法
講授法、歸納法、互動(dòng)探究法
教具
多媒體課件、示波器
教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
教材處理
師生活動(dòng)
教學(xué)活動(dòng)


（一）引入新課


帶電粒子在電場(chǎng)中受到電場(chǎng)力的作用會(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(chǎng)來(lái)控制或改變帶電粒子的運(yùn)動(dòng)。


具體應(yīng)用有哪些呢?本節(jié)課我們來(lái)研究這個(gè)問(wèn)題．以勻強(qiáng)電場(chǎng)為例。


（二）進(jìn)行新課


教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)回顧相關(guān)知識(shí)點(diǎn)（投影思考題）


（1）牛頓第二定律的內(nèi)容是什么?


（2）動(dòng)能定理的表達(dá)式是什么?



教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
教材處理
師生活動(dòng)
（3）平拋運(yùn)動(dòng)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。


（4）靜電力做功的計(jì)算方法。


學(xué)生活動(dòng)：結(jié)合自己的實(shí)際情況回顧復(fù)習(xí)。


師生互動(dòng)強(qiáng)化認(rèn)識(shí)：


（1）a=F合/m（注意是F合）


（2）W合=△Ek=（注意是合力做的功）


（3）平拋運(yùn)動(dòng)的相關(guān)知識(shí)





（4）W=F·scsθ（恒力→勻強(qiáng)電場(chǎng)）


W=qU（任何電場(chǎng)）


1、帶電粒子的加速


教師活動(dòng)：提出問(wèn)題


要使帶電粒子在電場(chǎng)中只被加速而不改變運(yùn)動(dòng)方向該怎么辦?


（相關(guān)知識(shí)鏈接：合外力與初速度在一條直線上，改變速度的大小；合外力與初速度成90°，僅改變速度的方向；合外力與初速度成一定角度θ，既改變速度的大小又改變速度的方向）


學(xué)生探究活動(dòng)：結(jié)合相關(guān)知識(shí)提出設(shè)計(jì)方案并互相討論其可行性。



教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
教材處理
師生活動(dòng)
教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
教材處理
師生活動(dòng)
可求得當(dāng)帶電粒子從靜止開(kāi)始被加速時(shí)獲得的速度為：


vt=


方法二：由W=qU及動(dòng)能定理：


W=△Ek=mv2-0


得：


qU=mv2


到達(dá)另一板時(shí)的速度為：


v=.


深入探究：


（1）結(jié)合牛頓第二定律及動(dòng)能定理中做功條件（W=Fscsθ恒力 W=Uq 任何電場(chǎng)）討論各方法的實(shí)用性。


（2）若初速度為v0（不等于零），推導(dǎo)最終的速度表達(dá)式。


學(xué)生活動(dòng)：思考討論，列式推導(dǎo)


（教師抽查學(xué)生探究結(jié)果并展示）


教師點(diǎn)撥拓展：


（1）推導(dǎo)：設(shè)初速為v0，末速為v，則據(jù)動(dòng)能定理得



教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
教材處理
師生活動(dòng)
學(xué)生介紹自己的設(shè)計(jì)方案。


師生互動(dòng)歸納：（教師要對(duì)學(xué)生進(jìn)行激勵(lì)評(píng)價(jià)）


方案1：v0=0，僅受電場(chǎng)力就會(huì)做加速運(yùn)動(dòng)，可達(dá)到目的。


方案2：v0≠0，僅受電場(chǎng)力，電場(chǎng)力的方向應(yīng)同v0同向才能達(dá)到加速的目的。


教師投影：加速示意圖．





學(xué)生探究活動(dòng)：上面示意圖中兩電荷電性換一下能否達(dá)到加速的目的?


（提示：從實(shí)際角度考慮，注意兩邊是金屬板）


學(xué)生匯報(bào)探究結(jié)果：不可行，直接打在板上。


學(xué)生活動(dòng)：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(píng)價(jià)）


教師點(diǎn)撥拓展：


方法一：先求出帶電粒子的加速度：


a=


再根據(jù)


vt2-v02=2ad



教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
教材處理
師生活動(dòng)
（3）你能類(lèi)比得到帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的研究方法嗎?


學(xué)生活動(dòng)：討論并回答上述問(wèn)題：


（1）關(guān)于帶電粒子的受力，學(xué)生的爭(zhēng)論焦點(diǎn)可能在是否考慮重力上。


教師應(yīng)及時(shí)引導(dǎo)：對(duì)于基本粒子，如電子、質(zhì)子、α粒子等，由于質(zhì)量m很小，所以重力比電場(chǎng)力小得多，重力可忽略不計(jì)。


對(duì)于帶電的塵埃、液滴、小球等，m較大，重力一般不能忽略。


（2）帶電粒子以初速度v0垂直于電場(chǎng)線方向飛入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，受到恒定的與初速度方向成90°角的作用而做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，類(lèi)似于力學(xué)中的平拋運(yùn)動(dòng)，平拋運(yùn)動(dòng)的研究方法是運(yùn)動(dòng)的合成和分解。


（3）帶電粒子垂直進(jìn)入電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)也可采用運(yùn)動(dòng)的合成和分解的方法進(jìn)行。


CAI課件分解展示：


（1）帶電粒子在垂直于電場(chǎng)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(chǎng)線方向上，受到電場(chǎng)力的作用做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。


深入探究：如右圖所示，設(shè)電荷帶電荷量為q，平行板長(zhǎng)為L(zhǎng)，兩板間距為d，電勢(shì)差為U，初速為v0．試求：


（1）帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)問(wèn)t。


（2）粒子運(yùn)動(dòng)的加速度。


（3）粒子受力情況分析。


（4）粒子在射出電場(chǎng)時(shí)豎直方向上的偏轉(zhuǎn)距離。



教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
教材處理
師生活動(dòng)
qU=mv2-mv02


所以 v=


（v0=0時(shí)，v=）


方法滲透：理解運(yùn)動(dòng)規(guī)律，學(xué)會(huì)求解方法，不去死記結(jié)論。


（2）方法一：必須在勻強(qiáng)電場(chǎng)中使用（F=qE，F(xiàn)為恒力，E恒定）


方法二：由于非勻強(qiáng)電場(chǎng)中，公式W=qU同樣適用，故后一種可行性更高，應(yīng)用程度更高。


實(shí)例探究：課本例題1


第一步：學(xué)生獨(dú)立推導(dǎo)。


第二步：對(duì)照課本解析歸納方法。


第三步：教師強(qiáng)調(diào)注意事項(xiàng)。（計(jì)算先推導(dǎo)最終表達(dá)式，再統(tǒng)一代入數(shù)值運(yùn)算，統(tǒng)一單位后不用每個(gè)量都寫(xiě)，只在最終結(jié)果標(biāo)出即可）


過(guò)渡：如果帶電粒子在電場(chǎng)中的加速度方向不在同一條直線上，帶電粒子的運(yùn)動(dòng)情況又如何呢?下面我們通過(guò)一種較特殊的情況來(lái)研究。


2、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)


教師投影：如圖所示，電子以初速度v0垂直于電場(chǎng)線射入勻強(qiáng)電場(chǎng)中．


問(wèn)題討論：（1）分析帶電粒子的受力情況。


（2）你認(rèn)為這種情況同哪種運(yùn)動(dòng)類(lèi)似，這種運(yùn)動(dòng)的研究方法是什么?
教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
教材處理
師生活動(dòng)
教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
教材處理
師生活動(dòng)
教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
教材處理
師生活動(dòng)
教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
教材處理
師生活動(dòng)
粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角度θ為：


tanθ=


拓展：若帶電粒子的初速v0是在電場(chǎng)的電勢(shì)差U1下加速而來(lái)的（從零開(kāi)始），那么上面的結(jié)果又如何呢?（y，θ）


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=


θ=arctan


與q、m無(wú)關(guān)。


3、示波管的原理


出示示波器，教師演示操作


①光屏上的亮斑及變化。


多媒體展示：示波器的核心部分是示波管，由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成。


投影：示波管原理圖：



教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
教材處理
師生活動(dòng)
（5）粒子在離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)豎直方向的分速度。


（6）粒子在離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的速度大小。


（7）粒子在離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角度θ。


[學(xué)生活動(dòng)：結(jié)合所學(xué)知識(shí)，自主分析推導(dǎo)。


（教師抽查學(xué)生活動(dòng)結(jié)果并展示，教師激勵(lì)評(píng)價(jià)）


投影示范解析：


解：由于帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)受力僅有電場(chǎng)力（與初速度垂直且恒定），不考慮重力，故帶電粒子做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)。


粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間 t=


加速度 a==qU/md


豎直方向的偏轉(zhuǎn)距離：


y=at2=


粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)豎直方向的速度為


v1=at=


速度為： v=



教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
教材處理
師生活動(dòng)
②掃描及變化。


③豎直方向的偏移并調(diào)節(jié)使之變化。


④機(jī)內(nèi)提供的正弦電壓觀察及變化的觀察。


學(xué)生活動(dòng)：觀察示波器的現(xiàn)象。


閱讀課本相關(guān)內(nèi)容探究原因。


教師點(diǎn)撥拓展，師生互動(dòng)探究：





電子槍中的燈絲K發(fā)射電子，經(jīng)加速電場(chǎng)加速后，得到的速度為：





θ


v0=


如果在偏轉(zhuǎn)電極上加電壓電子在偏轉(zhuǎn)電極的電場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn)．離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電極后沿直線前進(jìn)，打在熒光屏上的亮斑在豎直方向發(fā)生偏移．其偏移量為=y+Ltanθ



教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
教材處理
師生活動(dòng)
因?yàn)閥= tan


所以=·U+L·


=·U=（L+）tanθ


如果U=Umax·sinωt則=max·sinωt


學(xué)生活動(dòng)：結(jié)合推導(dǎo)分析教師演示現(xiàn)象。


（三）課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng)


教師活動(dòng)：讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請(qǐng)一個(gè)同學(xué)到黑板上總結(jié)，其他同學(xué)在筆記本上總結(jié)，然后請(qǐng)同學(xué)評(píng)價(jià)黑板上的小結(jié)內(nèi)容。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(xiě)下來(lái)、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié)，看誰(shuí)的更好，好在什么地方。


點(diǎn)評(píng)：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(kāi)，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。



教學(xué)后記
板書(shū)設(shè)計(jì)

相關(guān)教案

高中物理人教版 (新課標(biāo))選修39 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)教案：

這是一份高中物理人教版 (新課標(biāo))選修39 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)教案，共7頁(yè)。教案主要包含了教材分析，教學(xué)目標(biāo)，教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)，學(xué)情分析，教學(xué)方法，課前準(zhǔn)備，課時(shí)安排，學(xué)過(guò)程等內(nèi)容，歡迎下載使用。

高中物理人教版 (新課標(biāo))選修39 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)教案及反思：

這是一份高中物理人教版 (新課標(biāo))選修39 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)教案及反思，共3頁(yè)。教案主要包含了思考與討論，科學(xué)足跡，科學(xué)漫步等內(nèi)容，歡迎下載使用。

人教版 (新課標(biāo))選修35 焦耳定律教案及反思：

這是一份人教版 (新課標(biāo))選修35 焦耳定律教案及反思，共15頁(yè)。教案主要包含了知識(shí)與能力，過(guò)程與方法，情感態(tài)度與價(jià)值觀等內(nèi)容，歡迎下載使用。

英語(yǔ)朗讀寶

相關(guān)教案 更多

高中物理人教版 (新課標(biāo))選修33 歐姆定律教學(xué)設(shè)計(jì)及反思

高中物理人教版 (新課標(biāo))選修33 歐姆定律教學(xué)設(shè)計(jì)及反思
人教版 (新課標(biāo))選修3選修3-1第二章 恒定電流2 電動(dòng)勢(shì)教案設(shè)計(jì)

人教版 (新課標(biāo))選修3選修3-1第二章 恒定電流2 電動(dòng)勢(shì)教案設(shè)計(jì)
物理1 電源和電流教案

物理1 電源和電流教案
高中物理人教版 (新課標(biāo))選修3選修3-1第一章 靜電場(chǎng)5 電勢(shì)差教案

高中物理人教版 (新課標(biāo))選修3選修3-1第一章 靜電場(chǎng)5 電勢(shì)差教案
資料下載及使用幫助
版權(quán)申訴
版權(quán)申訴
若您為此資料的原創(chuàng)作者，認(rèn)為該資料內(nèi)容侵犯了您的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，請(qǐng)掃碼添加我們的相關(guān)工作人員，我們盡可能的保護(hù)您的合法權(quán)益。
入駐教習(xí)網(wǎng)，可獲得資源免費(fèi)推廣曝光，還可獲得多重現(xiàn)金獎(jiǎng)勵(lì)，申請(qǐng) 精品資源制作， 工作室入駐。
版權(quán)申訴二維碼
高中物理人教版 (新課標(biāo))選修3電子課本

9 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

版本： 人教版 (新課標(biāo))

年級(jí)： 選修3

切換課文
  • 課件
  • 教案
  • 試卷
  • 學(xué)案
  • 更多
所有DOC左下方推薦
歡迎來(lái)到教習(xí)網(wǎng)
  • 900萬(wàn)優(yōu)選資源，讓備課更輕松
  • 600萬(wàn)優(yōu)選試題，支持自由組卷
  • 高質(zhì)量可編輯，日均更新2000+
  • 百萬(wàn)教師選擇，專(zhuān)業(yè)更值得信賴(lài)
微信掃碼注冊(cè)
qrcode
二維碼已過(guò)期
刷新

微信掃碼，快速注冊(cè)

手機(jī)號(hào)注冊(cè)
手機(jī)號(hào)碼

手機(jī)號(hào)格式錯(cuò)誤

手機(jī)驗(yàn)證碼 獲取驗(yàn)證碼

手機(jī)驗(yàn)證碼已經(jīng)成功發(fā)送，5分鐘內(nèi)有效

設(shè)置密碼

6-20個(gè)字符，數(shù)字、字母或符號(hào)

注冊(cè)即視為同意教習(xí)網(wǎng)「注冊(cè)協(xié)議」及「隱私條款」
QQ注冊(cè)
手機(jī)號(hào)注冊(cè)
微信注冊(cè)

注冊(cè)成功

返回
頂部