《9带电粒子在电场中的运动》教学设计(内蒙古市级优课)-物理教案

教学设计课题名称带电粒子在电场中的运动（第一课时）科目物理教学对象高二课时1课时设计者王肤斯图一、教材内容分析本节是高中物理选修3-1第一章第九节的内容。电场是电学的基本知识，是学好电磁学的关键。本节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的结合起来，加深对力、电知识的理解，有利于培养学生应用物理规律解决问题的能力，同时也为学习带电粒子在磁场中的运动打下基础。二、教学目标【具体分析教学目标】知识技能：①学习运用电场力、电场强度等概念研究带电粒子在电场中的运动时的加速度、速度和位移等物理量的变化。②理解带电粒子在电场中的加速和偏转的有关规律，并能分析和解决加速、偏转的问题。③了解示波管的工作原理（第二课时）。（2）过程方法：①通过由浅入深、层层推进的探究活动，让学生逐步了解示波管的基本原理。②通过复习自由落体运动规律，由学生自己推导出带电粒子在匀强电场中的加速和偏转规律。③使学生进一步发展“猜想－推理－结论”的科学探究方法，让学生主动思考、主动学习。（3）情感、态度、价值观：①通过理论分析与实验验证相结合，让学生形成科学世界观；自然规律是可以理解的，我们要学习科学，利用科学知识为人类服务。②培养学生科学严谨的求实态度及解决实际问题的能力。【教学重点】带电粒子在电场中的运功规律【教学难点】利用带电粒子在电场中偏转规律解题三、学情分析此前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；教学中可充分调动学生积极性，体现教学中学生的主体作用，在共同探讨中完成知识框架的构建。高中学生思维活跃，关心生活，对物理规律和现实生活的联系比较感兴趣。四、教学过程教学环节教师活动教学资源（预计时间）学生活动（预计时间）设计意图环节一情境导入[视频播放]新闻“跑起来”的粒子[问题设置]1、如何使电子获得较大的速度？2、如何控制电子的运动轨迹呢？(预计时间min)引入新课：这节课我们带着这两个问题共同学习带电粒子在电场中的运动。学生观察、思考根据电场相关知识猜想，回答问题:“是利用电场来实现加速和控制轨迹”利用“跑起来”的粒子视频导入，在不脱离主题的情况下，更贴近学生，以此来激发学生的学习兴趣。环节二带电粒子在电场的加速环节三带点粒子在电场中的偏转环节四课堂巩固练习环节五课堂小结利用PPT展示带电粒子在电场中加速的动画。若加速电场两平行板间电压为U,

板间距离为d，电子的质量为m，电量为q,无初速的由负极板附近释放，则电子在射出电场时的速度为多少？(忽略重力）(预计时间min)解法一：由动力学规律解法二：由动能定律总结：动力学观点（仅适用于匀强电场）能量观点（匀强、非匀强电场都能使用）那我们又如何控制在电场中的运动呢？若电子带电荷量为q，质量为m，以初速为v0垂直电场沿着中间线射入电场中，平行板长为L，两板间距为d，电势差为U。试求

(1)射出电场时垂直于板面方向的偏转位移y(2)射出电场时偏转角度的正切值tan对比平抛讲解带电粒子在电场中偏转时做类平抛运动，画图讲解偏转位移、偏转角的概念。给出求解偏转位移和偏转角正切值的思路，组织学生求解。情境一：以速度直接进入偏转电场穿过极板所用的时间偏转位移量偏转角的正切值设计例题2，深入分析穿过极板的时间t、偏转量y、偏转角度的正切值tanθ由偏转电场的特性（E）、粒子自身特性（m、q、v0）、板的特性（L、d）来决定。情境二：先经过加速电场再偏转偏转位移量偏转角的正切值情境三：带电粒子未穿过电场，最终打在极板上在电场中运动的时间由可得预计时间（min）1、在新课过程中穿插完成学案“练一练”，老师巡堂。2、利用多媒体展示做的有特点的学案。1、通过这节课，我们从知识、方法、方面分析了带电粒子在电场中的运动。

（1）知识：我们学习了带电粒子的加速和偏转。

（2）方法：分析带电粒子的加速，我们可以用牛顿定律和运动学公式，也可以用功能关系。分析带电粒子在电场中偏转，运用了对比平抛的的类比法。2、利用知识网络图展示本节课的内容作业布置安全提示：注意校园施工期间的安全。学生观察思考学生利用运动学的观点、能的观点来解题。通过对比两种情况，区分两种规律的适用条件。学生回忆平抛运动的规律，并在脑海中建立电偏模型，思考讨论回答学生自己总结电偏的运动规律垂直电场方向：做匀速直线运动沿着电场方向：初速度为零的匀加速直线运动与老师共同完成计算：穿过极板所用的时间t、偏转量y、偏转角度正切值tanθ真正理解带电粒做偏转运动的原因——由于偏转电场的力的作用。在老师的帮助下先加速再偏转的规律：与带电粒子的荷质比无关，只与加速电场和偏转电场的参量（U、L、d、U1）有关。在老师的推理下发现，带店粒子打在极板上时，所用的时间与初速度无关。完成学案相应的习题。总结回忆这节课学习的内容

由现象分析升级为理论规律分析加强学生对电场知识与力学知识的整合，拓展思维。先由偏转的基本模型开始分析，以直接进入偏转电场，类比平抛规律讲解带电粒子的偏转——类平抛运动。注重类比法的应用，让学生参与规律、公式的建立过程。求出的公式、规律包含的字母变量太多，一定深入讨论得到的结果，真正提高学生的解题思维能力。认识先加速再偏转的模型。带店粒子在电场中的运动的时间进行深入分析。课堂效果检测总结提升板书设计新课：带电粒子在电场中的运动一、对象二、带电粒子在电场中的加速动力学观点：牛顿运动定律+运动学公式（匀强电场）功能观点：动能定理（匀强电场、非匀强电场）三、带电粒子在电场中的偏转处理方法：运动的合成与分解垂直电场方向，沿着电场方向类平抛：规律：情境一：以初速度进阶进入偏转电