《专题探究电场部分专题探究示例》教学设计(陕西省县级优课)-物理教案

带电粒子在电场中的偏转教学设计 汉台中学：马婕三维目标：知识与技能:1.掌握带电粒子在电场中的偏转的分析方法2.掌握带电粒子在电场中的偏转的规律3.能运用运动的分解与合成的思想处理偏转问题过程与方法：运用猜想与类比等方法对带电粒子在电场中的运动规律进行理论探究2.运用动力学和能量观点，体会带电粒子在电场中运动的一般分析方法情感与价值：培养学生利用物理语言归纳总结规律的能力2.培养学生灵活运用知识的能力学情分析：带电粒子在电场中的运动是物理电学中的重点、难点，它涉及到带电粒子在电场中的受力分析，能量转化，运动合成与分解等诸多知识点，要求学生具有运用电学知识和力学知识处理力电综合问题的分析、推理能力，以该问题为基础设计出的力电综合问题历来是高考中的热点。本校学生基础差，学起来有一定难度，所以原来一节课要完成的内容分成了两节，加速直线和偏转问题，本节涉及到的力、运动、能量分析在前面的学习中均有渗透，例题的选择也是层层深入，力求讲透彻教学重点：带电粒子在电场中的偏转规律教学难点：电学知识和力学知识结合处理处理偏转问题教学过程：复习：1.带电粒子在电场中直线运动处理方法：加速度、速度2.平抛运动的条件、特点、处理方法新课：一.建立情景导入本节课二．1.动画回放:粒子在偏转电场中的运动（放两遍，提醒学生观察轨迹和运动的速度受力分析）2.思考讨论下列问题：（1）.粒子为什么做曲线运动？（曲线运动的条件）（2）.粒子做什么样的曲线运动？（加速度特点）请类比分析：（1）粒子在偏转电场中的运动与物体在重力场中的运动有什么相同点和不同点？（2）.用什么方法处理这种曲线运动？总结：1.带电粒子以初速度v0垂直于电场线方向飞入匀强电场时，受到恒定的与初速度方向成90°角的作用而做匀变速曲线运动，类似于力学中的平抛运动，平抛运动的研究方法是运动的合成和分解。2.带电粒子垂直进入电场中的运动也可采用运动的合成和分解的方法进行。（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运动。深入探究：如右图所示，设电荷带电荷量为q，平行板长为L，两板间距为d，电势差为U，初速为v0．试求：（1）带电粒子在电场中运动的时问t。（2）粒子运动的加速度。（3）粒子受力情况分析。（4）粒子在射出电场时竖直方向上的偏转距离。（5）粒子在离开电场时竖直方向的分速度。（6）粒子在离开电场时的速度大小。（7）粒子在离开电场时的偏转角度θ。（8）电场力做功、动能变化、势能变化分析（9）出电场时粒子速度反向延长线的交点拓展：上述情况没有考虑粒子的重力，如果考虑粒子的重力呢？如图所示，两平行金属板间有匀强电场，场强方向指向下板，一带电量为-q的小球，以初速度v0垂直电场线射入电场中，则粒子在电场中所做的运动可能是（）A．沿初速度方向做匀速运动B．向下板方向偏移，做匀变速曲线运动C．向上板方向偏移，轨迹为抛物线D．向上板偏移，轨迹为一段圆弧强化练习１．电子在同一地点沿同一直线垂直飞入偏转电场，如图所示。则由此可判断（）A、b和c同时飞离电场B、在b飞离电场的瞬间，a刚好打在下极板上C、进入电场时，c速度最大，a速度最小D、c的动能增量最小，a和b的动能增量一样大强化练习2：将带正电、负电和不带电的三个等质量的小球A、B、C，分别、以相同的水平速度由P点射入水平放置的平行金属板间，已知上极板带负电，下极板接地，P点到上、下两板的距离相等，三个小球分别落在如图所示位置，则下列判断错误的是()A.A小球带正电、B小球不带电、C小球带负电B三个小球在电场中的加速度的大小关系是aA<aB<aCC三个小球在电场中运动的时间相等D三个小球到达下板时的动能关系是EkC>EkB>EkA3、如图所示，正方体真空盒置于水平面上，它的ABCD面与EFGH面为金属板，其他面为绝缘材料。ABCD面带正电，EFGH面带负电。从小孔P沿水平方向以相同速率射入三个质量相同的带正电液滴A、B、C，最后分别落在1、2、3三点，则下列说法正确的是()A．三个液滴在真空盒中都做平抛运动B．三个液滴的运动时间不一定相同C．三个液滴落到底板时的速率相同D．液滴C所带电荷量最多以上三个题引导学生分析并总结规律和异同点课堂小结：带电粒子在电场中的偏转问题解决方法是：运动的合成与分解，化曲为直，分别对每一个方向进行受力分析和运动分析，两个方向的联系是时间相等作业：课堂延伸：1加速电场和偏转电场结合问题（详细见PPT）补充作业（见PPT）板书设计：一、带电粒子在电场中的偏转：1、运动性质：匀变速曲线运动，类似于力学中的平抛运动2、处理方法:化曲线为直线,运动的合成和分解。（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运动。3、探究：（1）粒子在电场中的运时间t=（