高中物理《带电粒子在电场中的运动》教学设计

1、高中物理课堂教学设计课 题§ 1.9 带电粒子在电场中的运动课 型新授课 （第一课时）（一）知识与技能教学目理解带电粒子在电场中不计重力情况下的运动规律，并能分析解决加速和偏转方向的问题（二）过程与方法通过带电粒子在电场中加速、偏转过程分析，培养学生的分析、推理和知识迁移能力。（三）情感、态度与价值观标通过知识的应用，培养学生热爱科学的精神教学重点、难点教学方法教学手段重点：带电粒子在匀强电场中的运动规律。难点：运用电学知识和力学知识综合处理偏转问题。讲授法、归纳法、互动探究法。多媒体课件教学活动学生活动（一）引入新课带电粒子在电场中会受到电场力的作用， 而力的作用效果中有一条就是可

2、以改变物体的运动状态，即会产生加速度，使其原有速度发生变化在现代科学实验和技术设备中，常常利用电场来控制或改变带电粒子的运动状态。（教师播放视频）这些事例的基本原理有哪些呢?本节课我们来研究这个问题以匀强电场为例。（二）进行新课带负电的粒子p教师活动：投影两幅带电粒子在电场中的图片（初速度为零）学生交流分析教师提问：两种情况下粒子的运动状态是怎样的？1、带电粒子在电场中的加速电场中的带电粒子一般可分为两类：1、带电的基本粒子：如电子，质子， 粒子，正负离子等。这些粒子所受重力和电场力相比小得多，除非有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力。（但并不能忽略质量） 。2、带电微粒：如带电小球、液滴

3、、尘埃等。除非有说明或明确的暗示以外，一般都考虑重力。3、某些带电体是否考虑重力，要根据题目暗示或运动状态来判定教师投影：加速示意图教师点拨拓展：从功能关系和电场力的性质角度考虑。根据动能定理：12或根据牛顿定律：a = F/m = qU/ dm 和运动学公式：2qU=mvv =2ad22qU得： v=m学生考虑非匀强电场下的处理方式。例题 1：右图所示，两平行金属板间加一电压U，有一电荷量为+q、质量为 m 的离子在电场力的作用下以初速v0 开始从正极板向负极板运动。则（1）离子在电场中作什么运动？（2）离子穿出负极板时的速度多大？（3）离子穿出负极板后做什么运动？过渡：若粒子以初速度V0

4、沿垂直场强方向进入电场，粒子的运动情况如何？2、带电粒子在电场中的偏转教师投影：如图所示，电子以初速度v0 垂直于电场线射入匀强电场中教师提问：（ 1）是直线还是曲线运动？（2）是什么性质的曲线运动？（ 3）以前学过这类的运动吗？那时我们是怎样处理这种性质的曲线运动的？（ 4）运动的合成与分解方法能用在这里吗？为什么?结合图示动手推导，当 v0 =0 时，带电粒子到达另一板的速度大小。（教师抽查学生的结果展示、激励评价）。已知：带电粒子电性为负，电量大小为q，质量为 m，重力不计， 初速度 v0 垂直于场强。匀强电场：真空中YY极板水平放置，二板间距为d，电势差为U，板长为 l 。vyv+V0

5、yqV0OOB求偏移量 y？投影示范解析：解：由于带电粒子在电场中运动受力仅有电场力（与初速度垂直且恒定），不考虑重力，故带电粒子做类平抛运动。粒子在电场中的运动时间t= Lv0加速度a= Eq =qU/mdm竖直方向的偏转距离：y= 1 at2= 1 Uq ( L ) 2qL2U .22 md v02mv02d粒子离开电场时的偏转角度 为：v1qLUarctanqLtan =mv02 dU .v0mv02d引导学生完成知识的迁移过程（用平抛来解决类平抛问题）（ 1 ）带电粒子在垂直于电场线方向上不受任何力， 做匀速直线运动。（ 2）在平行于电场线方向上，受到电场力的作用做初速为零的匀加速直线

6、运动。拓展：若带电粒子的初速 v0 是在电场的电势差 U1 下加速而来的（从零开始） ，那么上面的结果又如何呢 ?（ y， ）学生探究活动：动手推导、互动检查。教师抽查学生推导结果并展示：结论：y= UL2 =arctanUL4U 1d2U 1d与 q、m 无关。对偏移公式的讨论：y1 at 2qUL 222mdv02对于不同的带电粒子：（ 1）若以相同的速度射入则 y q/m（ 2）若以相同的动能射入，则y q（ 3）若经相同电压 U0 加速后射入，则qUL2UL2y24dU 02mdV0y 与 q m 无关 ,随加速电压的增大而减小，随偏转电压的增大而增大。?U2、板间距 d 、 板端到荧

7、光屏的距离 L。例题 2： 已知： U1、 l 、 YY偏转电极的电压求：电子射出偏转电场时的偏向角正切值tan 及打到屏上电子的偏移量y?。解答： tanU 2 ly'2dU1tanLlU 2 ly'22dU1lL2及时应用和巩固（教师抽查学生的结果展示、激励评价）。l( lL)U 2y'2dU12K yU y（三）课堂总结学生交流学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。点评 ：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。教师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框

8、架。1、书面完成P39“问题与练习”第1、 5 题。作2、课下阅读课本3 7 页和 38 页“科学足迹”和“科学漫步”中的两篇文章。业板课题： 1.9 带电粒子在电场中的运动书1、带电粒子在电场中的加速2、带电粒子在电场中的偏转设计教学后记1.9带电粒子在电场中的运动学案一 . 带电粒子（电子）在电场中的加速求末速度Vt(粒子电荷量:q质量 :m极板间距：d)例题 1：右图所示，两平行金属板间加一电压初速 v0 开始从正极板向负极板运动。则（多大？（ 3 ）离子穿出负极板后做什么运动？U，有一电荷量为 +q、质量为1）离子在电场中作什么运动？（m 的离子在电场力的作用下以2）离子穿出负极板时的速度二、 带电粒子在电场中的偏转已知：带电粒子电性为负，电量大小为q，质量为 m，重力不计，初速度v0 垂直于场强。匀强电场：真空中 YY极