第一篇:2012高考物理知識要點總結(jié)教案:電容 帶電粒子在電場中的運動
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第九章 電場
電容 帶電粒子在電場中的運動
知識要點:
一、基礎(chǔ)知識
1、電容
(1)兩個彼此絕緣,而又互相靠近的導(dǎo)體,就組成了一個電容器。
(2)電容:表示電容器容納電荷的本領(lǐng)。a 定義式:C?QU(??Q?U),即電容C等于Q與U的比值,不能理解為電容C與Q成正比,與U成反比。一個電容器電容的大小是由電容器本身的因素決定的,與電容器是否帶電及帶電多少無關(guān)。
b 決定因素式:如平行板電容器C??S4?kd(不要求應(yīng)用此式計算)
(3)對于平行板電容器有關(guān)的Q、E、U、C的討論時要注意兩種情況: a 保持兩板與電源相連,則電容器兩極板間的電壓U不變 b 充電后斷開電源,則帶電量Q不變(4)電容的定義式:C?QU(定義式)
?S4?Kd(5)C由電容器本身決定。對平行板電容器來說C取決于:C?(決定式)
(6)電容器所帶電量和兩極板上電壓的變化常見的有兩種基本情況:
第一種情況:若電容器充電后再將電源斷開,則表示電容器的電量Q為一定,此時電容器兩極的電勢差將隨電容的變化而變化。
第二種情況:若電容器始終和電源接通,則表示電容器兩極板的電壓V為一定,此時電容器的電量將隨電容的變化而變化。
2、帶電粒子在電場中的運動
(1)帶電粒子在電場中的運動,綜合了靜電場和力學(xué)的知識,分析方法和力學(xué)的分析方法基本相同:先分析受力情況,再分析運動狀態(tài)和運動過程(平衡、加速或減速,是直線還是曲線),然后選用恰當(dāng)?shù)囊?guī)律解題。
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Lv0),則在粒子穿越電場的過程中,仍可當(dāng)作勻強(qiáng)電場處理。高考資源網(wǎng)(ks5u.com)
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1、電場強(qiáng)度E和電勢U僅僅由場本身決定,與是否在場中放入電荷,以及放入什么樣的檢驗電荷無關(guān)。
而電場力F和電勢能?兩個量,不僅與電場有關(guān),還與放入場中的檢驗電荷有關(guān)。所以E和U屬于電場,而F電和?屬于場和場中的電荷。
2、一般情況下,帶電粒子在電場中的運動軌跡和電場線并不重合,運動軌跡上的一點的切線方向表示速度方向,電場線上一點的切線方向反映正電荷的受力方向。物體的受力方向和運動方向是有區(qū)別的。
如圖所示:
只有在電場線為直線的電場中,且電荷由靜止開始或初速度方向和電場方向一致并只受電場力作用下運動,在這種特殊情況下粒子的運動軌跡才是沿電力線的。
3、點電荷的電場強(qiáng)度和電勢(1)點電荷在真空中形成的電場的電場強(qiáng)度E?Q源,E?1/r,當(dāng)源電荷Q?0時,2場強(qiáng)方向背離源電荷,當(dāng)源電荷為負(fù)時,場強(qiáng)方向指向源電荷。但不論源電荷正負(fù),距源電荷越近場強(qiáng)越大。(2)當(dāng)取U??0時,正的源電荷電場中各點電勢均為正,距場源電荷越近,電勢越高。負(fù)的源電荷電場中各點電勢均為負(fù),距場源電荷越近,電勢越低。
(3)若有n個點電荷同時存在,它們的電場就互相迭加,形成合電場,這時某點的電場強(qiáng)度就等于各個點電荷在該點產(chǎn)生的場強(qiáng)的矢量和,而某點的電勢就等于各個點電荷在該點的電勢的代數(shù)和。
12mv0?U2加速·q ·q·L加速2U?y側(cè)移?偏轉(zhuǎn)
?d偏轉(zhuǎn)·4·UU偏轉(zhuǎn)·q·L2
4U加速·d
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第二篇:物理:1.9《帶電粒子在電場中的運動》說課稿
第九節(jié)、帶電粒子在電場中的運動說課
柳林一中
楊改艷
一、教材分析
本專題是是歷年高考的重點內(nèi)容。本專題綜合性強(qiáng),理論分析要求高,帶電粒子的加速是電場的能的性質(zhì)的應(yīng)用;帶電粒子的偏轉(zhuǎn)則側(cè)重于電場的力的性質(zhì),通過類比恒力作用下的曲線運動(平拋運動),理論上探究帶電粒子在電場中偏轉(zhuǎn)的規(guī)律。此外專題既包含了電場的基本性質(zhì),又要運用直線和曲線運動的規(guī)律,還涉及到能量的轉(zhuǎn)化和守恒,有關(guān)類比和建模等科學(xué)方法的應(yīng)用也比較典型。探究帶電粒子的加速和偏轉(zhuǎn)的規(guī)律,只要做好引導(dǎo),學(xué)生自己是能夠完成的,而且可以提高學(xué)生綜合分析問題的能力。
二、教學(xué)目標(biāo):
(一)知識與技能
1、理解帶電粒子在電場中的運動規(guī)律,并能分析解決加速和偏轉(zhuǎn)方向的問題.
2、知道示波管的構(gòu)造和基本原理.
(二)過程與方法
通過帶電粒子在電場中加速、偏轉(zhuǎn)過程分析,培養(yǎng)學(xué)生的分析、推理能力
(三)情感、態(tài)度與價值觀
通過知識的應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)的精神
三、教學(xué)重點難點
重點:帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運動規(guī)律
難點:運用電學(xué)知識和力學(xué)知識綜合處理偏轉(zhuǎn)問題
四、學(xué)情分析
帶電粒子在場中的運動(重力場、電場、磁場)問題,由于涉及的知識點眾多,要求的綜合能力較高,因而是歷年來高考的熱點內(nèi)容,這里需要將幾個基本的運動,即直線運動中的加速、減速、往返運動,曲線運動中的平拋運動、圓周運動、勻速圓周運動進(jìn)行綜合鞏固和加深,同時需要將力學(xué)基本定律,即牛頓第二定律、動量定理、動量守恒定律、動能定理、機(jī)械能守恒定律、能量守恒定律等進(jìn)行綜合運用。
八、教學(xué)過程
(一)預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑
教師活動:引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)回顧相關(guān)知識點(1)牛頓第二定律的內(nèi)容是什么?(2)動能定理的表達(dá)式是什么?(3)平拋運動的相關(guān)知識點。(4)靜電力做功的計算方法。
檢查落實了學(xué)生的預(yù)習(xí)情況并了解了學(xué)生的疑惑,使教學(xué)具有了針對性。
(二)情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)
帶電粒子在電場中受到電場力的作用會產(chǎn)生加速度,使其原有速度發(fā)生變化.在現(xiàn)代科學(xué)實驗和技術(shù)設(shè)備中,常常利用電場來控制或改變帶電粒子的運動。具體應(yīng)用有哪些呢?本節(jié)課我們來研究這個問題.以勻強(qiáng)電場為例。
(三)合作探究、精講點撥
[學(xué)生活動:結(jié)合所學(xué)知識,自主分析推導(dǎo)。
(教師抽查學(xué)生活動結(jié)果并展示,教師激勵評價)
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。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)生觀察示波器的現(xiàn)象。
學(xué)生活動:結(jié)合推導(dǎo)分析教師演示現(xiàn)象。
(四)反思總結(jié),當(dāng)堂檢測。
教師組織學(xué)生反思總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容,并進(jìn)行當(dāng)堂檢測。1.帶電粒子的加速
(1)動力學(xué)分析:帶電粒子沿與電場線平行方向進(jìn)入電場,受到的電場力與運動方向在同一直線上,做加(減)速直線運動,如果是勻強(qiáng)電場,則做勻加(減)速運動.
(2)功能關(guān)系分析:粒子只受電場力作用,動能變化量等于電勢能的變化量.
(初速度為零);
此式適用于一切電場. 2.帶電粒子的偏轉(zhuǎn)
(1)動力學(xué)分析:帶電粒子以速度v0垂直于電場線方向飛入兩帶電平行板產(chǎn)生的勻強(qiáng)電場中,受到恒定的與初速度方向成900角的電場力作用而做勻變速曲線運動(類平拋運動).
(2)運動的分析方法(看成類平拋運動):
①沿初速度方向做速度為v0的勻速直線運動.
②沿電場力方向做初速度為零的勻加速直線運動.
(五)布置預(yù)習(xí)。
1、書面完成 “問題與練習(xí)”第3、4、5題;思考并回答第1、2題。
2、課下閱讀課本“科學(xué)足跡”和“科學(xué)漫步”中的兩篇文章。
第三篇:《帶電粒子在電場中的運動》教案1
《帶電粒子在電場中的運動》教案
(一)知識與技能
1、理解帶電粒子在電場中的運動規(guī)律,并能分析解決加速和偏轉(zhuǎn)方向的問題.
2、知道示波管的構(gòu)造和基本原理.(二)過程與方法
通過帶電粒子在電場中加速、偏轉(zhuǎn)過程分析,培養(yǎng)學(xué)生的分析、推理能力(三)情感、態(tài)度與價值觀
通過知識的應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)的精神 重點
帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運動規(guī)律 難點
運用電學(xué)知識和力學(xué)知識綜合處理偏轉(zhuǎn)問題 教學(xué)方法
講授法、歸納法、互動探究法 教具 多媒體課件
教學(xué)過程(一)引入新課
帶電粒子在電場中受到電場力的作用會產(chǎn)生加速度,使其原有速度發(fā)生變化.在現(xiàn)代科學(xué)實驗和技術(shù)設(shè)備中,常常利用電場來控制或改變帶電粒子的運動。
具體應(yīng)用有哪些呢?本節(jié)課我們來研究這個問題.以勻強(qiáng)電場為例。(二)進(jìn)行新課
教師活動:引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)回顧相關(guān)知識點(1)牛頓第二定律的內(nèi)容是什么?(2)動能定理的表達(dá)式是什么?(3)平拋運動的相關(guān)知識點。(4)靜電力做功的計算方法。
學(xué)生活動:結(jié)合自己的實際情況回顧復(fù)習(xí)。師生互動強(qiáng)化認(rèn)識:(1)a=F合/m(注意是F合)(2)W合=△Ek=Ek2?Ek1(注意是合力做的功)(3)平拋運動的相關(guān)知識
(4)W=F·scosθ(恒力→勻強(qiáng)電場)
W=qU(任何電場)
1、帶電粒子的加速 教師活動:提出問題
要使帶電粒子在電場中只被加速而不改變運動方向該怎么辦?
(相關(guān)知識鏈接:合外力與初速度在一條直線上,改變速度的大??;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:結(jié)合相關(guān)知識提出設(shè)計方案并互相討論其可行性。學(xué)生介紹自己的設(shè)計方案。
師生互動歸納:(教師要對學(xué)生進(jìn)行激勵評價)方案1:v0=0,僅受電場力就會做加速運動,可達(dá)到目的。
方案2:v0≠0,僅受電場力,電場力的方向應(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: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:從實際角度考慮,注意兩邊是金屬板)學(xué)生匯報探究結(jié)果:不可行,直接打在板上。
學(xué)生活動:結(jié)合圖示動手推導(dǎo),當(dāng)v0=0時,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、激勵評價)教師點撥拓展:
方法一:先求出帶電粒子的加速度:
a=qU
md再根據(jù)
vt2-v02=2ad
可求得當(dāng)帶電粒子從靜止開始被加速時獲得的速度為:
vt=
qU2??d?md2qUm
方法二:由W=qU及動能定理:
W=△Ek=1mv2-0
2得:
qU=1mv2
2到達(dá)另一板時的速度為:
v=
.2qUm深入探究:
(1)結(jié)合牛頓第二定律及動能定理中做功條件(W=Fscosθ恒力
W=Uq 任何電場)討論各方法的實用性。
(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:思考討論,列式推導(dǎo)(教師抽查學(xué)生探究結(jié)果并展示)教師點撥拓展:
(1)推導(dǎo):設(shè)初速為v0,末速為v,則據(jù)動能定理得
qU=1mv2-1mv02
2所以
v=
2022qUv?m
(v0=0時,v=2Uqm)方法滲透:理解運動規(guī)律,學(xué)會求解方法,不去死記結(jié)論。(2)方法一:必須在勻強(qiáng)電場中使用(F=qE,F(xiàn)為恒力,E恒定)方法二:由于非勻強(qiáng)電場中,公式W=qU同樣適用,故后一種可行性更高,應(yīng)用程度更高。
實例探究:課本例題1 第一步:學(xué)生獨立推導(dǎo)。第二步:對照課本解析歸納方法。
第三步:教師強(qiáng)調(diào)注意事項。(計算先推導(dǎo)最終表達(dá)式,再統(tǒng)一代入數(shù)值運算,統(tǒng)一單
位后不用每個量都寫,只在最終結(jié)果標(biāo)出即可)過渡:如果帶電粒子在電場中的加速度方向不在同一條直線上,帶電粒子的運動情況又如何呢?下面我們通過一種較特殊的情況來研究。
2、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)
教師投影:如圖所示,電子以初速度v0垂直于電場線射入勻強(qiáng)電場中. 問題討論:
(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動類似,這種運動的研究方法是什么?(3)你能類比得到帶電粒子在電場中運動的研究方法嗎? 學(xué)生活動:討論并回答上述問題:
(1)關(guān)于帶電粒子的受力,學(xué)生的爭論焦點可能在是否考慮重力上。
教師應(yīng)及時引導(dǎo):對于基本粒子,如電子、質(zhì)子、α粒子等,由于質(zhì)量m很小,所以重力比電場力小得多,重力可忽略不計。
對于帶電的塵埃、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垂直于電場線方向飛入勻強(qiáng)電場時,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動,類似于力學(xué)中的平拋運動,平拋運動的研究方法是運動的合成和分解。
(3)帶電粒子垂直進(jìn)入電場中的運動也可采用運動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線方向上不受任何力,做勻速直線運動。
(2)在平行于電場線方向上,受到電場力的作用做初速為零的勻加速直線運動。深入探究:如右圖所示,設(shè)電荷帶電荷量為q,平行板長為L,兩板間距為d,電勢差為U,初速為v0.試求:
(1)帶電粒子在電場中運動的時問t。(2)粒子運動的加速度。(3)粒子受力情況分析。
(4)粒子在射出電場時豎直方向上的偏轉(zhuǎn)距離。(5)粒子在離開電場時豎直方向的分速度。(6)粒子在離開電場時的速度大小。(7)粒子在離開電場時的偏轉(zhuǎn)角度θ。[學(xué)生活動:結(jié)合所學(xué)知識,自主分析推導(dǎo)。(教師抽查學(xué)生活動結(jié)果并展示,教師激勵評價)投影示范解析:
解:由于帶電粒子在電場中運動受力僅有電場力(與初速度垂直且恒定),不考慮重力,故帶電粒子做類平拋運動。
粒子在電場中的運動時間
t=
L v0加速度
a=Eq=qU/md
m豎直方向的偏轉(zhuǎn)距離:
y=1at2=
21UqL2qL2?()?U.22mdv02mv0dv1=at=粒子離開電場時豎直方向的速度為
UqL
mdv0 速度為:
v=
UqL222v12?v0?()?v0mdv0粒子離開電場時的偏轉(zhuǎn)角度θ為:
tanθ=
v1qLqL?U???arctanU.22v0mv0dmv0d
拓展:若帶電粒子的初速v0是在電場的電勢差U1下加速而來的(從零開始),那么上面的結(jié)果又如何呢?(y,θ)學(xué)生探究活動:動手推導(dǎo)、互動檢查。(教師抽查學(xué)生推導(dǎo)結(jié)果并展示: 結(jié)論:
y=
UL24U1d
θ=arctan
UL 2U1d與q、m無關(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。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:觀察示波器的現(xiàn)象。閱讀課本相關(guān)內(nèi)容探究原因。教師點撥拓展,師生互動探究:
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:
電子槍中的燈絲K發(fā)射電加速電場加速后,得到的速度v0=
子,經(jīng)為:
2qU1m如果在偏轉(zhuǎn)電極yy?上加電壓電子在偏轉(zhuǎn)電極離開偏轉(zhuǎn)電極yy?后沿直線前yy?的電場中發(fā)生偏轉(zhuǎn).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y?為y?=y+Ltanθ
因為y=
θ
qL2U22mv0dqL222mv0d
tan
qL??U2mv0d
qLU2mv0d所以y?=·U+L·
=qLL·U=(L+L)tanθ
(L?)222mv0d如果U=Umax·sinωt則y?=y?max·sinωt 學(xué)生活動:結(jié)合推導(dǎo)分析教師演示現(xiàn)象。(三)課堂總結(jié)、點評 1.帶電粒子的加速
(1)動力學(xué)分析:帶電粒子沿與電場線平行方向進(jìn)入電場,受到的電場力與運動方向在同一直線上,做加(減)速直線運動,如果是勻強(qiáng)電場,則做勻加(減)速運動.
(2)功能關(guān)系分析:粒子只受電場力作用,動能變化量等于電勢能的變化量.
(初速度為零);11212 此式適用于一切電場. 2qU?mvqU?mv?mv022
22.帶電粒子的偏轉(zhuǎn)
(1)動力學(xué)分析:帶電粒子以速度v0垂直于電場線方向飛入兩帶電平行板產(chǎn)生的勻強(qiáng)電場
0中,受到恒定的與初速度方向成90角的電場力作用而做勻變速曲線運動(類平拋運動).
(2)運動的分析方法(看成類平拋運動):
①沿初速度方向做速度為v0的勻速直線運動.
②沿電場力方向做初速度為零的勻加速直線運動.
(四)布置作業(yè)
1、書面完成 “問題與練習(xí)”第3、4、5題;思考并回答第1、2題。
2、課下閱讀課本“科學(xué)足跡”和“科學(xué)漫步”中的兩篇文章。
第四篇:帶電粒子在電場中的運動說課稿
《帶電粒子在電場中的運動》說課稿
各位領(lǐng)導(dǎo)、各位評委老師大家好!
我說課的題目是《帶電粒子在電場中的運動》,下面我從教材分析、學(xué)情分析、教學(xué)目標(biāo)、教法與學(xué)法分析、教學(xué)過程設(shè)計和教學(xué)效果評價六個部分對本節(jié)課進(jìn)行說明。
一、教材分析
1、教材的地位和作用
本節(jié)是高中物理選修3-1第一章的第9節(jié)。本節(jié)內(nèi)容是電場知識的重要應(yīng)用之一,是力學(xué)知識與電學(xué)知識的綜合應(yīng)用,通過對本節(jié)課的學(xué)習(xí),學(xué)生能夠把電場知識和牛頓運動定律、動能定理、運動的合成與分解等力學(xué)知識有機(jī)的結(jié)合起來,加深對力學(xué)、電學(xué)知識的理解,有利于培養(yǎng)學(xué)生用物理知識解決實際問題的能力。
2、教學(xué)重點、難點
根據(jù)高中新課標(biāo),在理解教材的基礎(chǔ)上,確定本節(jié)的: 重點:帶電粒子在電場中加速和偏轉(zhuǎn)的原理 難點:帶電粒子的偏轉(zhuǎn)
二、學(xué)情分析
學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了力學(xué)和電學(xué)的基本知識,初步具備了應(yīng)用力學(xué)知識分析電場問題的能力。考慮學(xué)生的實際情況,教學(xué)時密切聯(lián)系舊有知識,引導(dǎo)學(xué)生親自動手推導(dǎo),把突破難點的過程當(dāng)成鞏固和加深對舊有知識的理解應(yīng)用過程,從而培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力。
三、教學(xué)目標(biāo)
根據(jù)教學(xué)大綱和考試說明的要求,結(jié)合新課標(biāo)理念和學(xué)生實際制定如下三維目標(biāo):
1、知識與技能目標(biāo):
(1)理解并掌握帶電粒子在電場中加速和偏轉(zhuǎn)的原理。
(2)培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、推理及應(yīng)用物理知識解決實際問題的能力。
2、過程與方法目標(biāo):采用師生互動、學(xué)生口、腦、手并動,發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí),展示學(xué)生個性,深化學(xué)生科學(xué)思維的方法。
3、情感態(tài)度與價值觀目標(biāo):通過學(xué)生由舊有知識探究新知識的過程,體驗物理知識的前掛后聯(lián),感受物理知識與實際問題的和諧統(tǒng)一。
四、教法與學(xué)法分析
1、教學(xué)方法和手段
本節(jié)主要采用啟發(fā)引導(dǎo)、誘思探究的教學(xué)方法,運用多媒體課件演示電子的運動,使微觀粒子運動的過程宏觀化,從而創(chuàng)設(shè)物理情景,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。通過恰當(dāng)?shù)膯栴}設(shè)置和類比方法的應(yīng)用,點撥分析問題的方法思路,引導(dǎo)學(xué)生親自參與獲取知識,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。充分體現(xiàn)“教師主導(dǎo),學(xué)生主體”的教學(xué)原則。應(yīng)用多媒體教學(xué)手段,提高教學(xué)效率。
2、學(xué)法指導(dǎo)
學(xué)法在教與學(xué)的雙邊活動中占據(jù)極其重要的地位,學(xué)而得法是教學(xué)的最終目的,“授之以魚不如授之以漁”,引導(dǎo)學(xué)生采用互動探究法、討論
學(xué)習(xí)法、歸納總結(jié)法,培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、推理、總結(jié)、理論聯(lián)系實際的學(xué)習(xí)能力,使學(xué)生在聯(lián)系舊有知識的基礎(chǔ)上歸納總結(jié)出新的規(guī)律,在此基礎(chǔ)上完成學(xué)習(xí)任務(wù)。
五、教學(xué)程序設(shè)計
為了切實完成教學(xué)目標(biāo),對教學(xué)環(huán)節(jié)采取如下設(shè)想:
(一)導(dǎo)入新課(約3分鐘)
運用多媒體課件模擬電子束的運動徑跡,學(xué)生會對電子如何獲得速度和怎樣控制電子束的偏轉(zhuǎn)方向產(chǎn)生疑問?從而創(chuàng)設(shè)物理情景,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣引入新課。
(二)新課教學(xué)(約30分鐘)
用多媒體課件演示與問題探討相結(jié)合進(jìn)行理論分析,使學(xué)生由感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識。
1、帶電粒子的加速
(1)用課件演示電子束在加速電場中的運動,引導(dǎo)學(xué)生思考如何求電子射出電場時的速度V?讓學(xué)生動手推導(dǎo)。
(2)引導(dǎo)學(xué)生分組討論:速度V的求解方法?
(3)小組派代表展示討論結(jié)果。老師引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)用動力學(xué)觀點和能量觀點兩種方法求解,得出運用能量的觀點較簡單、且動能定理也適用于非勻強(qiáng)電場。根據(jù)速度V的表達(dá)式引出電子槍的原理及應(yīng)用(即例題1),從而培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力,進(jìn)一步養(yǎng)成科學(xué)思維的方法。
2、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)
(1)用課件演示電子在偏轉(zhuǎn)電場中的運動,引導(dǎo)學(xué)生觀察、思考兩個問題:①電子在偏轉(zhuǎn)電場中的運動與平拋運動有什么相同點和不同點?②如何類比平拋運動的分析方法來分析帶電粒子的偏轉(zhuǎn)?這樣的引導(dǎo)之后學(xué)生自然會找到解決問題的方法,從而突破了難點。
(2)結(jié)合例題2引導(dǎo)學(xué)生類比平拋運動的分析方法,動手推導(dǎo)偏轉(zhuǎn)位移Y及偏轉(zhuǎn)角θ正切值的表達(dá)式。培養(yǎng)學(xué)生用已學(xué)知識探究新規(guī)律的能力。(3)用投影展示學(xué)生推導(dǎo)的兩個表達(dá)式:Y=
(4)引導(dǎo)學(xué)生分組討論兩個問題:①如何改變側(cè)向位移Y及偏轉(zhuǎn)角θ的正切值?(Y、θ與偏轉(zhuǎn)電壓有關(guān))
②偏轉(zhuǎn)電場的作用是什么?(可以分離比荷不同的粒子)(5)小組派代表展示討論結(jié)果
3、帶電粒子先加速再偏轉(zhuǎn)
若電子先加速再偏轉(zhuǎn),電子射出電場時偏轉(zhuǎn)位移Y及偏轉(zhuǎn)角θ的正切值表達(dá)式又是怎樣?讓學(xué)生推導(dǎo)
(1)小組派代表展示討論結(jié)果,用投影展示兩個表達(dá)式:(2)根據(jù)學(xué)生的推導(dǎo)和討論結(jié)果引出示波管的原理,培養(yǎng)學(xué)生分析實際問題的能力。最后,用微機(jī)模擬實驗驗證理論分析的正確性,使學(xué)生由理性認(rèn)識回到實踐中來。
(三)鞏固練習(xí)(約8分鐘):
(課件展示三個練習(xí)題)通過練習(xí),目的使學(xué)生在理解新知識的基礎(chǔ)上,能夠正確熟練地應(yīng)用,并使知識順利遷移,更好的完成知識目標(biāo)。
(四)課堂小結(jié)(約2分鐘)
小結(jié)中充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位,引導(dǎo)學(xué)生自己從知識、方法兩方面總結(jié),既強(qiáng)化了知識,又培養(yǎng)了學(xué)生的歸納、概括能力。
(五)布置作業(yè)
以鞏固知識、豐富學(xué)生知識面為目的,作業(yè)為課后3、5題,并要求學(xué)生課后查閱有關(guān)帶電粒子加速和偏轉(zhuǎn)的科普文章。
(六)板書設(shè)計
采用綱要式板書,力求條理清晰,體現(xiàn)中心內(nèi)容,突出重點。
1、帶電粒子的加速(1)速度V的求法 法一:動力學(xué)觀點 法二:能量觀點(2)應(yīng)用:電子槍
2、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)(1)側(cè)向位移和偏轉(zhuǎn)角(2)偏轉(zhuǎn)電場的作用
3、帶電粒子先加速再偏轉(zhuǎn)(1)側(cè)向位移和偏轉(zhuǎn)角(2)應(yīng)用:示波管
六、教學(xué)效果評價
以上是我對“帶電粒子在電場中運動”這節(jié)課的認(rèn)識和教學(xué)過程設(shè)計,本節(jié)課以微機(jī)模擬——師生互動——得出規(guī)律——實驗驗證——鞏固練習(xí)的思路進(jìn)行教學(xué),符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。運用多媒體教學(xué),把傳授知識、培養(yǎng)能力和滲透方法有機(jī)地結(jié)合在一起,目的在于全方位地培養(yǎng)學(xué)生,達(dá)到教學(xué)預(yù)期的效果。
我的說課到此結(jié)束,謝謝大家!
第五篇:《帶電粒子在電場中的運動》說課稿-
《帶電粒子在電場中的運動》說課稿
胡鵬林
一、教材的分析與處理
1、地位和作用:
本節(jié)內(nèi)容是高中物理新教材選修 3-1 第一章第九節(jié),大綱要求學(xué)生理解帶電粒子在電場中的運動規(guī)律,并能分析解決加速和偏轉(zhuǎn)方向的問題。帶電粒子在電場中的運動問題是物理電學(xué)中的重點、難點,它涉及到帶電粒子在電場中的受力分析,能量轉(zhuǎn)化,運動合成與分解等諸多知識點,要求學(xué)生具有運用電學(xué)知識和力學(xué)知識處理力電綜合問題的分析、推理能力,以該問題為基礎(chǔ)設(shè)計出的力電綜合問題歷來是高考中的熱點。
2、教材的安排與編寫意圖:
這節(jié)教材先從能量角度入手研究了帶電粒子在電場中的加速,然后,又從分析粒子受力情況入手,類比重力場中的平拋運動,研究了帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的偏轉(zhuǎn)問題。編者安排這一節(jié),一方面是加深對前面所學(xué)知識的理解,另一方面是借助分析帶電粒子的加速和偏轉(zhuǎn),使學(xué)生進(jìn)一步掌握運動和力的關(guān)系,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用物理知識解決實際問題的能力。
3、教學(xué)重點、難點
① 重點:帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的加速和偏轉(zhuǎn) ② 難點:帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運動規(guī)律
二、教學(xué)目標(biāo)
根據(jù)教學(xué)大綱和考試說明的要求,結(jié)合學(xué)生的特點制定如下目標(biāo):
1、知識與技能:
①掌握帶電粒子在電場中的運動情況的分析方法 ②掌握帶電粒子在電場中加速和偏轉(zhuǎn)的運動規(guī)律
2、過程與方法:
①運用猜想、類比等方法對帶電粒子在電場中的運動規(guī)律進(jìn)行理論探究
②運用動力學(xué)觀點和能量觀點,體會帶電粒子在電場中運動的一般分析方法
3、情感、態(tài)度與價值觀:
①了解帶電粒子在電場中運動在技術(shù)上的應(yīng)用,體會物理與科技、生活的聯(lián)系激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
②嚴(yán)密的演繹推理,感悟理論研究須具備嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和科學(xué)精神
三、教學(xué)設(shè)想
1、教學(xué)的方法和手段:
本節(jié)以教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體,以思維訓(xùn)練為主線。通過回顧物體的勻加速直線運動和平拋運動,使微觀粒子運動的過程宏觀化;通過恰當(dāng)?shù)膯栴}設(shè)置和類比方法的應(yīng)用,點撥了學(xué)生分析問題的方法思路;引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析、討論、歸納、總結(jié),使學(xué)生動口、動腦、動手,親身參與獲取知識,提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。
四、學(xué)情分析
帶電粒子在場中的運動(重力場、電場、磁場)問題,由于涉及的知識點眾多,要求的綜合能力較高,因而是歷年來高考的熱點內(nèi)容,這里需要將幾個基本的運動,即直線運動中的加速、減速、往返運動,曲線運動中的平拋運動、圓周運動、勻速圓周運動進(jìn)行綜合鞏固和加深,同時需要將力學(xué)基本定律,即牛頓第二定律、動量定理、動量守恒定律、動能定理、機(jī)械能守恒定律、能量守恒定律等進(jìn)行綜合運用。
五、教學(xué)過程設(shè)計
為了切實完成所定教學(xué)目標(biāo),充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,對一些主要的教學(xué)環(huán)節(jié)采取了如下設(shè)想: 引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)回顧相關(guān)知識點(1)牛頓第二定律的內(nèi)容是什么?(2)動能定理的表達(dá)式是什么?(3)靜電力做功公式?
一、帶電粒子在電場中加速的處理
正確研究運動的前提是正確進(jìn)行受力分析。對于微觀粒子來講重力不計,學(xué)生第一次接觸。當(dāng)然忽略重力,這是微觀粒子在電場中的公共條件,也是研究這一類問題的前提條件。教師延伸拓展
對于常見的微觀粒子:質(zhì)子、電子、α粒子、正負(fù)離子等,其重力遠(yuǎn)小于電場力,在沒有特別說明或暗示的情況下,一般不計重力。
對于帶電實體:帶電的小球、液滴、塵埃等,其重力與電場力接近,在沒有特別說明或暗示的情況下,一般要考慮重力。為了更好的學(xué)習(xí)新知識,我們先通過習(xí)題回顧一下解題的方法
2、[習(xí)題]:一個質(zhì)量為m=2kg的物體靜止在光滑的水平面上,在外力F=4N作用下,使物體向右運動,當(dāng)運動的位移為s=100m時,物體的速度是多大?
學(xué)生思考后讓學(xué)生在黑板寫出解題過程 解法一:用牛頓運動定律來解 由F=ma變形可求a=F/m=4/2=2(m/s2)再由運動學(xué)公式2as=vt2-v02代入數(shù)得 vt2=2as=400,解得vt=20(m/s)
解法二:用動能定理來解
外力做的功w=Fs=4×100=400(J)物體增加的動能Ek=mvt2/2 有動能定理可得:w=Ek 400= 2vt2/2 解得 vt=20(m/s)類比討論:帶電粒子在電場中的加速
若一個質(zhì)量為m帶正電荷q的粒子,在靜電力作用下由靜止從開始從正極向負(fù)極運動。
1、粒子做什么運動?
2、到負(fù)極時靜電力做的功?
3、到負(fù)極時的速度?
解:
1、粒子做勻加速直線運動
2、Wab=quab
3、WAB=1/2mv2 即quab=1/2mv2 得
二、課堂練習(xí)
U +-
A.只適用于勻強(qiáng)電場中,v0=0的帶電粒子被加速
B.只適用于勻強(qiáng)電場中,粒子運動方向與場強(qiáng)方向平行的情況
C.只適用于勻強(qiáng)電場中,粒子運動方向與場強(qiáng)方向垂直的情況
D.適用于任何電場中,v0=0的帶電粒子被加速
2.如圖1,P和Q為兩平行金屬板,板間電壓為U,在P板附近有一電子由靜止開始向Q板運動.關(guān)于電子到達(dá)Q板時的速率,下列說法正確的是 [ ]
A.兩板間距離越大,加速時間越長,獲得的速率就越大
B.兩板間距離越小,加速度越大,獲得的速率就越大
C.與兩板間距離無關(guān),僅與加速電壓U有關(guān)
D.以上說法都不正確
三、課堂總結(jié)
四、作業(yè)布置
六、板書設(shè)計:
帶電粒子在電場中的運動
(一)、帶電粒子的加速 由W=qU及動能定理:
W=△Ek=得:
2mv-0 2qU=到達(dá)另一板時的速度為:
mv 2 v=2qU m
七、課堂評價
本節(jié)課評價總體上以鼓勵為主,尋找學(xué)生的閃光點,激發(fā)學(xué)生的自信心,讓學(xué)生保持健康向上的心態(tài),積極參與學(xué)習(xí)活動。為學(xué)生的學(xué)習(xí)創(chuàng)造良好環(huán)境,促進(jìn)學(xué)生發(fā)展。本著這一原則,這堂課主要從以下方面進(jìn)行評價:
1、觀察學(xué)生在探究學(xué)習(xí)中表現(xiàn)的興趣、投入程度以及合作態(tài)度。
2、評價學(xué)生觀點的準(zhǔn)確性,邏輯性,拓展性。
3、評價是否善于發(fā)現(xiàn)問題,提出的問題是否合理,是否新穎,廣度與深度如何。
4、通過討論和課堂練習(xí),評價學(xué)生知識遷移和舉例論證能力。