带电粒子在电场中的运动说课课件.ppt

带电粒子在电场中的运动说课课件,一、教材的分析与处理：1地位和作用：本节是高中物理甲种本第二册第六章的第十一节。电场是电学的基本知识，是学好电磁学的关键。本节是本章知识的重要应用之一，是力学知识和电学知识的综合。在教学大纲和考试说明中都把本节知识列为理解并掌握的内容。通过对本节知识的学习，学生能够把电场知识和牛顿定律、动能定理、运动的合成与分解等力学知识有机地结合起来，加深对力、电知识的理解，有利于培养学生用物理规律解决实际问题的能力，同时也为以后学习带电粒子在磁场中的运动打下基础。,2教材的安排与编者意图：,这节教材先从能量角度入手研究了带电粒子在电场中的加速，然后，又从分析粒子受力情况入手，类比重力场中的平抛运动，研究了带电粒子在匀强电场中的偏转问题。编者安排这一节，一方面是加深对前面所学知识的理解，另一方面是借助分析带电粒子的加速和偏转，使学生进一步掌握运动和力的关系，培养学生应用物理知识解决实际问题的能力。,3学生基础：,这节课是在学生已经比较熟练地掌握了力学和电场的基本知识，初步具备了分析有关电场问题的能力的基础上进行的，考虑我们的学生基础比较好，理解接受能力比较强，可以充分调动学生的积极性，在共同的探讨中掌握分析问题的方法。,4教学目标：,根据教学大纲和考试说明的要求，结合学生通过的特点制定如下目标：知识上：理解并掌握带电粒子在电场中加速和偏转的原理；能力上：培养学生观察、分析、表达及应用物理知识解决实际问题的能力，进一步养成科学思维的方法。,5教材的处理：,以演示实验设疑，引入新课；通过微机模拟结合理论分析，讲授知识。重点让学生清楚带电粒子在电场中加速和偏转的原理，这是本节内容的中心。由于带电粒子的偏转是曲线运动，比较复杂，学生理解起来有一定的困难，故作为本节的难点，通过类比重力场中的平抛运动突破难点。,二、教学设想：,1教学的方法和手段：本节属于派生性的知识主要采用讲授式的教学方法，以教师为主导，学生为主体，思维训练为主线。通过实验演示创设物理情景，激发学生学习兴趣；通过微机模拟电子运动，使微观粒子运动的过程宏观化；通过恰当的问题设置和类比方法的应用，点拨了学生分析问题的方法思路；引导学生进行分析、讨论、归纳、总结，使学生动口、动脑、动手，亲身参与获取知识，提高学生的综合素质。另外，应用计算机、大屏幕投影等现代化手段，既节约了时间，又提高了效率。,2.学法指导：,根据学生已有的知识基础和学生的实际接受能力及心理特点：通过引导学生观察实验，发现问题；通过问题的讨论，培养学生分析问题的能力；通过巩固练习加深对知识规律的消化理解；让学生用已有的知识演绎推理、归纳总结出新的规律，培养学生对知识的迁移能力。,3教学程序设计：,为了切实完成所定教学目标，充分发挥学生的主体作用，对一些主要的教学环节采取了如下设想：以演示实验设疑，创设学习情景，激发学习兴趣，引入新课。介绍电子束演示仪，并说明只有高速带电的粒子（电子）轰击管内惰性气体发光，才能看到电子的径迹。学生会对电子如何获得速度产生疑问，通过控制电子束的偏转方向，学生又会对这一目的的如何实现产生疑惑，从而强烈地激发了学生的求知欲望，进而提出课题。约3分钟。,在新课教学中，以微机模拟与问题探讨想结合进行理论分析，使学生由感性认识上升到理性认识。,.以微机演示电子在电场中加速和偏转运动的全过程，让学生观察分析：电子运动的全过程可以分为那几个阶段？在每一阶段电子各做什么运动?这样可以使学生先在整体上对带电粒子运动的全过程有清晰的脉络，有助于局部过程的分析。.以微机演示电子在加速电场中的运动，让学生思考如何求电子射出加速电场时的速度？并进行推导。使学生认识到在匀强电场中可以根据牛顿定律和动能定理求速度，同时指出应用能量的观点研究加速问题比较简单，动能定理也适用于非匀强电场。从而培养学生分析问题、解决问题的能力，进一步养成科学思维的方法。.以微机演示电子在偏转电场中的运动，并引导学生观察思考：电子在偏转电场中的运动与物体在重力场中的平抛运动有什么相同点和不同点？如何类比重力场中的平抛运动来分析带电粒子的偏转？这样的引导之后学生自然会找到解决问题的方法，从而突破了难点，也培养了学生对知识的迁移能力。同时渗透事物之间普遍联系的辨证唯物主义思想。,.在上述理论分析的前提下，让学生动手动笔推导侧向速度V,侧向位移y及偏转角的表达式。使学生清楚知识的来龙去脉，加深记忆，培养学生应用物理知识解决实际问题的能力。.引导学生分组讨论：如何改变电子射出加速电场时的速度、电子射出偏转电场时的侧向位移及偏转角的大小？进一步对加速和偏转的原理深化理解，充分挖掘学生潜能。.用电子束演示仪验证理论分析的正确性，使学生由理性认识回到实践中来。,设置联系加速和偏转的全过程的问题进行巩固练习，培养学生应用新知综合分析问题解决问题的能力，同时进行知识反馈。小结：设置问题1：我们怎样实现对带电粒子的控制？引导学生进行知识小结；设置问题2：学习带电粒子在电场中运动的目的是什么？理论联系实际，培学生开拓意识和创新精神。布置作业：以巩固知识，丰富学生知识面为目的，同时减轻学生负担，作业为课后1、3题，并要求学生查阅有关带电粒子加速和偏转应用的科普文章。,4板书设计：纲要式板书，力求条理清晰，体现中心内容，突出重点。,三、说课板书：（含时间分配）全过程实验引题微机模拟加速规律得出实验验证巩固练习偏转3分钟24分钟3分钟6分钟小结布置作业4分钟,带电粒子在电场中的运动,若带电粒子在电场中所受合力为零时，即F=0时，粒子将保持静止状态或匀速直线运动状态。,若F0且与初速度方向在同一直线上，带电粒子将做加速或减速直线运动。（变速直线运动）,若F0，且与初速度方向有夹角（不等于0，180），带电粒子将做曲线运动。,讨论：带电粒子在电场中的运动情况,2若不计重力，初速度v0E，带电粒子将在电场中做类平抛运动。,带电粒子在电场中的运动,3设粒子带正电，以v0进入电压为U1的电场，将做匀加速直线运动，穿过电场时速度增大，动能增大，所以该电场称为加速电场。进入电压为U2的电场后，粒子将发生偏转，设电场称为偏转电场。,带电粒子在电场中的运动,例带电粒子在电场中处于静止状态，该粒子带正电还是负电？,带电粒子在电场中的运动,质量为m的带电粒子，以初速度v0进入电场后沿直线运动到上极板。（1）物体做的是什么运动？（2）电场力做功多少？（3）带电体的电性？,带电粒子在电场中的运动,【例2】如图，一平行板电容器板长L=4cm，板间距离为d=3cm，倾斜放置，使板面与水平方向夹角=37，若两板间所加电压U=100V，一带电量q=31010C的负电荷以v0=0.5ms的速度自A板左边缘水平进入电场，在电场中沿水平方向运动，并恰好从B板右边缘水平飞出，则带电粒子从电场中飞出时的速度为多少？带电粒子质量为多少？,例一质量为m，带电量为+q的小球从距地面高h处以一定的初速度水平抛出。在距抛出点水平距离为L处，有一根管口比小球直径略大的竖直细管，管的上口距地面h/2，为使小球能无碰撞地通过管子，可在管子上方的整个区域里加一个场强方向水平向左的匀强电场。如图：,求：（1）小球的初速度v；（2）电场强度E的大小；（3）小球落地时的动能。,解小球在竖直方向做自由落体运动，水平方向在电场力作用下应做减速运动。到达管口上方时，水平速度应为零。小球运动至管口的时间由竖直方向的运动决定：,带电粒子在电场中的运动,下列粒子从初速度为零的状态经过加速电压为U的电场之后，哪种粒子的速度最大？（A）a粒子（B）氚核（C）质子（D）钠离子,要点：对粒子的认识,带电粒子在电场中的运动,如图所示，两平行金属板A、B接于电池的两极，一摆球带正电的单摆悬挂在A板上，闭合电键K，让单摆做简谐振动，设周期为T，则A保持电键K闭合，B板向A板靠近，则周期小于TB保持电键K闭合，B板向A板靠近，则周期不变C电键K断开，B板向A板靠近，则周期不变D电键K断开，B板向A板靠近，则周期大于T,真空中有两个点电荷A和B，电量分别是Q和Q，它们相距为L，若在与A、B相距均为L的C点处，置一个半径为r（2rL）的金属球，球心位于C点，如图所示，则当达到静电平衡时，金属球上的感应电荷在球心C处产生的场强大小为_，方向_.,质量为5108kg的带电微粒以v0=2m/s的速度从水平放置的平行金属板A、B的中央飞入板间，如图所示，已知板长L=10cm，板间距离d=2cm，当UAB=103V时，带电粒子恰好沿直线穿过板间，则A、B间所加电压在什么范围内带电微粒能从板间飞出？,如图所示：在方向水平向右的匀强电场中，一不可伸长的不导电细线的一端连着一个质量为m的带正电的小球，另一端固定于O点。把小球拉起至细线与场强平行，然后无初速解放。已知小球摆到最低点的另一侧，线与竖直方向的最大夹角为。求：小球经过最低点时细线对小球的拉力。,“准备活