第一篇：2015屆高中物理 第9節(jié) 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)教學(xué)過程一 新人教版選修3-1
第9節(jié)、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
新課教學(xué)過程一
進(jìn)行新課
1、帶電粒子的加速 教師活動(dòng)：提出問題
要使帶電粒子在電場(chǎng)中只被加速而不改變運(yùn)動(dòng)方向該怎么辦?（相關(guān)知識(shí)鏈接：合外力與初速度在一條直線上，改變速度的大?。缓贤饬εc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(dòng)：結(jié)合相關(guān)知識(shí)提出設(shè)計(jì)方案并互相討論其可行性。學(xué)生介紹自己的設(shè)計(jì)方案。
師生互動(dòng)歸納：（教師要對(duì)學(xué)生進(jìn)行激勵(lì)評(píng)價(jià)）
方案1：v0=0，僅受電場(chǎng)力就會(huì)做加速運(yùn)動(dòng)，可達(dá)到目的。
方案2：v0≠0，僅受電場(chǎng)力，電場(chǎng)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(dòng)：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(shí)際角度考慮，注意兩邊是金屬板）學(xué)生匯報(bào)探究結(jié)果：不可行，直接打在板上。
學(xué)生活動(dòng)：結(jié)合圖示動(dòng)手推導(dǎo)，當(dāng)v0=0時(shí)，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(lì)評(píng)價(jià)）教師點(diǎn)撥拓展：
方法一：先求出帶電粒子的加速度：a=再根據(jù)vt-v0=2ad 2
2qU md可求得當(dāng)帶電粒子從靜止開始被加速時(shí)獲得的速度為：vt=2?qU?d?md2qU m方法二：由W=qU及動(dòng)能定理：W=△Ek=
mv-0 2得：qU=12mv 2到達(dá)另一板時(shí)的速度為：v=2qU.m深入探究：
（1）結(jié)合牛頓第二定律及動(dòng)能定理中做功條件（W=Fscosθ恒力 W=Uq 任何電場(chǎng)）討論各方法的實(shí)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(dòng)：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(diǎn)撥拓展：
（1）推導(dǎo)：設(shè)初速為v0，末速為v，則據(jù)動(dòng)能定理得qU=
1212
mv-mv0 22所以v=v0?22qU2Uq（v0=0時(shí)，v=）
mm方法滲透：理解運(yùn)動(dòng)規(guī)律，學(xué)會(huì)求解方法，不去死記結(jié)論。（2）方法一：必須在勻強(qiáng)電場(chǎng)中使用（F=qE，F(xiàn)為恒力，E恒定）
方法二：由于非勻強(qiáng)電場(chǎng)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(shí)例探究：課本例題1 第一步：學(xué)生獨(dú)立推導(dǎo)。第二步：對(duì)照課本解析歸納方法。
第三步：教師強(qiáng)調(diào)注意事項(xiàng)。（計(jì)算先推導(dǎo)最終表達(dá)式，再統(tǒng)一代入數(shù)值運(yùn)算，統(tǒng)一單位后不用每個(gè)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(chǎng)中的加速度方向不在同一條直線上，帶電粒子的運(yùn)動(dòng)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(chǎng)線射入勻強(qiáng)電場(chǎng)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(yùn)動(dòng)類似，這種運(yùn)動(dòng)的研究方法是什么?（3）你能類比得到帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的研究方法嗎? 學(xué)生活動(dòng)：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(diǎn)可能在是否考慮重力上。
教師應(yīng)及時(shí)引導(dǎo)：對(duì)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(chǎng)力小得多，重力可忽略不計(jì)。
對(duì)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(chǎng)線方向飛入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，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(yùn)動(dòng)，類似于力學(xué)中的平拋運(yùn)動(dòng)，平拋運(yùn)動(dòng)的研究方法是運(yùn)動(dòng)的合成和分解。
（3）帶電粒子垂直進(jìn)入電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)也可采用運(yùn)動(dòng)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(chǎng)線方向上不受任何力，做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
（2）在平行于電場(chǎng)線方向上，受到電場(chǎng)力的作用做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。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(shì)差為U，初速為v0．試求：
（1）帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)問t。（2）粒子運(yùn)動(dòng)的加速度。（3）粒子受力情況分析。
（4）粒子在射出電場(chǎng)時(shí)豎直方向上的偏轉(zhuǎn)距離。（5）粒子在離開電場(chǎng)時(shí)豎直方向的分速度。（6）粒子在離開電場(chǎng)時(shí)的速度大小。（7）粒子在離開電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角度θ。[學(xué)生活動(dòng)：結(jié)合所學(xué)知識(shí)，自主分析推導(dǎo)。（教師抽查學(xué)生活動(dòng)結(jié)果并展示，教師激勵(lì)評(píng)價(jià)）投影示范解析：
解：由于帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)受力僅有電場(chǎng)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(yùn)動(dòng)。
粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=L v0加速度a=Eq=qU/md m121UqL2qL2豎直方向的偏轉(zhuǎn)距離：y=at=?()?U.222mdv02mv0d粒子離開電場(chǎng)時(shí)豎直方向的速度為v1=at=
UqL
mdv0 4
2速度為：v=v12?v0?(UqL22)?v0mdv0v1qLqL?U???arctanU.22v0mv0dmv0d粒子離開電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角度θ為：tanθ=拓展：若帶電粒子的初速v0是在電場(chǎng)的電勢(shì)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(dòng)：動(dòng)手推導(dǎo)、互動(dòng)檢查。（教師抽查學(xué)生推導(dǎo)結(jié)果并展示：
ULUL2結(jié)論：y= θ=arctan與q、m無關(guān)。
2U1d4U1d3、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(dòng)：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(diǎn)撥拓展，師生互動(dòng)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：
-yy'-xx'+--v0= 電子槍中的燈絲K發(fā)射電子，經(jīng)加速電場(chǎng)加速后，得到的速度為：
++ 2qU1 mθ
如果在偏轉(zhuǎn)電極yy?上加電壓電子在偏轉(zhuǎn)電極yy?的電場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn)．離開偏轉(zhuǎn)電極yy?后沿直線前進(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
qLqL2因?yàn)閥= tan??U U22mv0d2mv0dLqLqLLqL2所以y?=·U+L·=·U=（L+）tanθ U(L?)22222mv0dmv0d2mv0d如果U=Umax·sinωt則y?=y?max·sinωt
學(xué)生活動(dòng)：結(jié)合推導(dǎo)分析教師演示現(xiàn)象。課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng)
教師活動(dòng)：讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請(qǐng)一個(gè)同學(xué)到黑板上總結(jié)，其他同學(xué)在筆記本上總結(jié)，然后請(qǐng)同學(xué)評(píng)價(jià)黑板上的小結(jié)內(nèi)容。
學(xué)生活動(dòng)：認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容，并把自己這節(jié)課的體會(huì)寫下來、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié)，看誰的更好，好在什么地方。
點(diǎn)評(píng)：總結(jié)課堂內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力。
教師要放開，讓學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容，允許內(nèi)容的順序不同，從而構(gòu)建他們自己的知 6
識(shí)框架。
實(shí)例探究
帶電粒子在電場(chǎng)中加速
【例1】如圖所示，在點(diǎn)電荷+Q的電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，將質(zhì)子和α粒子（氦的原子核）分別從A點(diǎn)由靜止釋放到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，它們的速度大小之比為多少? 解析：質(zhì)子和α粒子都是正離子，從A點(diǎn)釋放將受電場(chǎng)力作用加速運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)。設(shè)AB兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為U，由動(dòng)能定理有
對(duì)質(zhì)子：12mHvH?qHU 212m?v??q?U 2對(duì)α粒子：∴qHm?vH1?42 ???v?q?mH2?11說明：該電場(chǎng)為非勻強(qiáng)電場(chǎng)，帶電粒子在AB間的運(yùn)動(dòng)為變加速運(yùn)動(dòng)，不可能通過力和加速度的途徑解出該題。但注意到電場(chǎng)力做功W=qU這一關(guān)系對(duì)勻強(qiáng)電場(chǎng)和非勻強(qiáng)電場(chǎng)都適用，因此從能量的觀點(diǎn)入手由動(dòng)能定理來求解該題。
帶電粒子在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)
【例2】一束電子流在經(jīng)U=5000 V的加速電壓加速后，在距兩極板等距處垂直進(jìn)入平行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖所示，若兩板間距d=1.0 cm，板長l=5.0 cm，那么，要使電子能從平行板間飛出，兩個(gè)極板上最多能加多大電壓? 解析：在加速電壓一定時(shí)，偏轉(zhuǎn)電壓U′越大，電子在極板間的偏距就越大。當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓大到使電子剛好擦著極板的邊緣飛出，此時(shí)的偏轉(zhuǎn)電壓，即為題目要求的最大電壓。
加速過程，由動(dòng)能定理得 eU?12mv0 ① 2進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，電子在平行于板面的方向上做勻速運(yùn)動(dòng)
l=v0t ②
在垂直于板面的方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度
a?偏距 y?FeU??③ mdm
12at④ 2
能飛出的條件為 y≤解①～⑤式得
d ⑤ 22Ud22?5000?(1.0?10?2)22U′≤2?V=4.0×10 V ?22l(5.0?10)即要使電子能飛出，所加電壓最大為400 V 說明：（1）此題是一個(gè)較典型的帶電粒子先加速再偏轉(zhuǎn)的題目。通過該題要認(rèn)真體會(huì)求解這類問題的思路和方法，并注意解題格式的規(guī)范化。
（2）粒子恰能飛出極板和粒子恰不能飛出極板，對(duì)應(yīng)著同一臨界狀態(tài)——“擦邊球”。根據(jù)題意找出臨界狀態(tài)，由臨界狀態(tài)來確定極值，也是求解極值問題的常用方法。
力電綜合問題
【例3】如圖所示，帶負(fù)電的小球靜止在水平放置的平行板電容器兩板間，距下板0.8 cm，兩板間的電勢(shì)差為300 V。如果兩板間電勢(shì)差減小到60 V，則帶電小球運(yùn)動(dòng)到極板上需多長時(shí)間? 解析：取帶電小球?yàn)檠芯繉?duì)象，設(shè)它帶電量為q，則帶電小球受重力mg和電場(chǎng)力qE的作用。
當(dāng)U1＝300 V時(shí)，小球平衡：mg?qU1 ① d當(dāng)Ｕ2＝60 V時(shí)，帶電小球向下板做勻加速直線運(yùn)動(dòng)：
mg?qU2?ma ② d 8
又 h?12at ③ 2由①②③得：t?2U1h?(U1?U2)g2?0.8?10?2?300－s=4.5×10 s
(300?60)?10說明：這是一道典型的力學(xué)綜合題，涉及力的平衡、牛頓第二定律及勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律等知識(shí)。復(fù)習(xí)好力學(xué)知識(shí)，是求解加速和偏轉(zhuǎn)問題的前提。
課后作業(yè)
1、書面完成課本“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36頁和7頁“科學(xué)足跡”和“科學(xué)漫步”中的兩篇文章。板書設(shè)計(jì)：
1、帶電粒子的加速
2、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)
3、示波管的原理
教學(xué)體會(huì)
本節(jié)知識(shí)與力學(xué)知識(shí)聯(lián)系很緊，在講解本節(jié)內(nèi)容之前要復(fù)習(xí)一下有關(guān)的知識(shí)，以產(chǎn)生知識(shí)的遷移，由于帶電粒子在電場(chǎng)中加速和偏轉(zhuǎn)的公式較復(fù)雜，所以在教學(xué)中要使學(xué)生在學(xué)習(xí)中掌握解題的思維和方法，而不是記公式。
第二篇：高中物理《帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)》說課稿
<<帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)>> 說課稿
一、教材的分析
1、地位和作用：
本節(jié)是高中物理課本選修3-1第一章第八節(jié)的內(nèi)容。電場(chǎng)是電學(xué)的基本知識(shí)，是學(xué)好電磁學(xué)的關(guān)鍵。本節(jié)是本章知識(shí)的重要應(yīng)用之一，是力學(xué)知識(shí)和電學(xué)知識(shí)的綜合。在教學(xué)大綱和考試說明中都把本節(jié)知識(shí)列為理解并掌握的內(nèi)容。通過對(duì)本節(jié)知識(shí)的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠把電場(chǎng)知識(shí)和牛頓定律、動(dòng)能定理、運(yùn)動(dòng)的合成與分解等力學(xué)知識(shí)有機(jī)地結(jié)合起來，加深對(duì)力、電知識(shí)的理解，有利于培養(yǎng)學(xué)生用物理規(guī)律解決實(shí)際問題的能力，同時(shí)也為以后學(xué)習(xí)帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)打下基礎(chǔ)。
2．教材的安排與編者意圖：
這節(jié)教材先從能量角度入手研究了帶電粒子在電場(chǎng)中的加速，然后，又從分析粒子受力情況入手，類比重力場(chǎng)中的平拋運(yùn)動(dòng)，研究了帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)問題。編者安排這一節(jié)，一方面是加深對(duì)前面所學(xué)知識(shí)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(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用物理知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。
二．【教學(xué)目標(biāo)】
知識(shí)與能力
1、理解帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，并能分析和解決加速和偏轉(zhuǎn)方面的問題。
2、知道示波管的基本原理。
3、讓學(xué)生動(dòng)腦（思考）、動(dòng)筆（推導(dǎo)）、動(dòng)手（實(shí)驗(yàn)）、動(dòng)口（討論）、動(dòng)眼（觀察）、動(dòng)耳（傾聽），培養(yǎng)學(xué)生的多元智能。
過程與方法
1、通過復(fù)習(xí)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律，由學(xué)生自己推導(dǎo)出帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的加速和偏轉(zhuǎn)規(guī)律。
2、通過由淺入深、層層推進(jìn)的探究活動(dòng)，讓學(xué)生逐步了解示波管的基本原理。
3、使學(xué)生進(jìn)一步發(fā)展“猜想－實(shí)驗(yàn)－理論”的科學(xué)探究方法，讓學(xué)生主動(dòng)思維，學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)。
情感態(tài)度與價(jià)值觀
1、通過理論分析與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合，讓學(xué)生形成科學(xué)世界觀：自然規(guī)律是可以理解的，我們要學(xué)習(xí)科學(xué)，利用科學(xué)知識(shí)為人類服務(wù)。
2、利用帶電粒子在示波管中的藍(lán)色輝光、示波器上神奇變換的波形，展現(xiàn)科學(xué)現(xiàn)象之美，激發(fā)學(xué)生對(duì)自然科學(xué)的熱愛。三．重點(diǎn) 難點(diǎn)
重點(diǎn)讓學(xué)生清楚帶電粒子在電場(chǎng)中加速和偏轉(zhuǎn)的原理的有關(guān)規(guī)律，這是本節(jié)內(nèi)容的中心。由于帶電粒子的偏轉(zhuǎn)是曲線運(yùn)動(dòng)，比較復(fù)雜，學(xué)生理解起來有一定的困難，是本節(jié)的難點(diǎn)，通過類比重力場(chǎng)中的平拋運(yùn)動(dòng)突破難點(diǎn)。
四、教法 學(xué)法：
1．教學(xué)的方法
分析討論探究 學(xué)生分組討論 2.學(xué)法指導(dǎo)：
實(shí)驗(yàn) 討論
五、教學(xué)過程：
為了切實(shí)完成所定教學(xué)目標(biāo)，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，對(duì)一些主要的教學(xué)環(huán)節(jié)采取了如下設(shè)想：
⑴以演示實(shí)驗(yàn)設(shè)疑，創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情景，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，引入新課。
介紹電子束演示儀，并說明只有高速帶電的粒子（電子）轟擊管內(nèi)惰性氣體發(fā)光，才能看到電子的徑跡。學(xué)生會(huì)對(duì)電子如何獲得速度產(chǎn)生疑問，通過控制電子束的偏轉(zhuǎn)方向，學(xué)生又會(huì)對(duì)這一目的的如何實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生疑惑，從而強(qiáng)烈地激發(fā)了學(xué)生的求知欲望，進(jìn)而提出課題。約3分鐘。
⑵在新課教學(xué)中，以微機(jī)模擬與問題探討想結(jié)合進(jìn)行理論分析，使學(xué)生由感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)。
①.以微機(jī)演示電子在電場(chǎng)中加速和偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的全過程，讓學(xué)生觀察分析：電子運(yùn)動(dòng)的全過程可以分為那幾個(gè)階段？在每一階段電子各做什么運(yùn)動(dòng)?這樣可以使學(xué)生先在整體上對(duì)帶電粒子運(yùn)動(dòng)的全過程有清晰的脈 絡(luò)，有助于局部過程的分析。
②.以微機(jī)演示電子在加速電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，讓學(xué)生思考如何求電子射出加速電場(chǎng)時(shí)的速度？并進(jìn)行推導(dǎo)。使學(xué)生認(rèn)識(shí)到在勻強(qiáng)電場(chǎng)中可以根據(jù)牛頓定律和動(dòng)能定理求速度，同時(shí)指出應(yīng)用能量的觀點(diǎn)研究加速問題比較簡單，動(dòng)能定理也適用于非勻強(qiáng)電場(chǎng)。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。
③.以微機(jī)演示電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，并引導(dǎo)學(xué)生觀察思考：①電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)與物體在重力場(chǎng)中的平拋運(yùn)動(dòng)有什么相同點(diǎn)和不同點(diǎn)？②如何類比重力場(chǎng)中的平拋運(yùn)動(dòng)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(huì)找到解決問題的方法，從而突破了難點(diǎn)，也培養(yǎng)了學(xué)生對(duì)知識(shí)的遷移能力。同時(shí)滲透事物之間普遍聯(lián)系的辨證唯物主義思想。
④.在上述理論分析的前提下，讓學(xué)生動(dòng)手動(dòng)筆推導(dǎo)側(cè)向速度V┸,側(cè)向位移y及偏轉(zhuǎn)角Ф的表達(dá)式。使學(xué)生清楚知識(shí)的來龍去脈，加深記憶，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用物理知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。
⑤.引導(dǎo)學(xué)生分組討論：如何改變電子射出加速電場(chǎng)時(shí)的速度、電子射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的側(cè)向位移及偏轉(zhuǎn)角的大?。窟M(jìn)一步對(duì)加速和偏轉(zhuǎn)的原理深化理解，充分挖掘?qū)W生潛能。
⑥.用電子束演示儀驗(yàn)證理論分析的正確性，使學(xué)生由理性認(rèn)識(shí)回到實(shí)踐中來。
⑶設(shè)置聯(lián)系加速和偏轉(zhuǎn)的全過程的問題進(jìn)行鞏固練習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用新知綜合分析問題解決問題的能力，同時(shí)進(jìn)行知識(shí)反饋。
⑷小結(jié)：設(shè)置問題1：我們?cè)鯓訉?shí)現(xiàn)對(duì)帶電粒子的控制？引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)小結(jié)；設(shè)置問題2：學(xué)習(xí)帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的目的是什么？理論聯(lián)系實(shí)際，培學(xué)生開拓意識(shí)和創(chuàng)新精神。
⑸布置作業(yè)：以鞏固知識(shí)，豐富學(xué)生知識(shí)面為目的，同時(shí)減輕學(xué)生負(fù)擔(dān)，作業(yè)為課后1、3題，并要求學(xué)生查閱有關(guān)帶電粒子加速和偏轉(zhuǎn)應(yīng)用的科普文章。
4．板書設(shè)計(jì)：綱要式板書，力求條理清晰，體現(xiàn)中心內(nèi)容，突出重點(diǎn)。
三、說課板書：
第三篇：1.9 帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng) 教案 (人教版選修3-1)
第九節(jié) 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
三維目標(biāo)
知識(shí)與技能
1.讓學(xué)生掌握帶電粒子在電場(chǎng)中做勻變速直線運(yùn)動(dòng)一類問題的解題技巧； 2.讓學(xué)生掌握帶電粒子在電場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn)時(shí)的基本規(guī)律；
3.讓學(xué)生掌握帶電粒子在電場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn)一類問題的基本解題技巧； 4.讓學(xué)生掌握示波管的基本原理。過程與方法
1.由一般的勻變速直線運(yùn)動(dòng)過渡到帶電粒子在電場(chǎng)中的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)知識(shí)的遷移；
2.由一般的平拋運(yùn)動(dòng)過渡到一般的類平拋運(yùn)動(dòng)，再過渡到帶電粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的類平拋運(yùn)動(dòng)，讓學(xué)生掌握知識(shí)遷移的方法。情感、態(tài)度和價(jià)值觀
通過一般勻變速直線運(yùn)動(dòng)與帶電粒子在電場(chǎng)中的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的聯(lián)系，以及一般平拋運(yùn)動(dòng)與一般類平拋運(yùn)動(dòng)、帶電粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的類平拋運(yùn)動(dòng)的聯(lián)系，揭示世界是普遍聯(lián)系在一起的唯物主義哲學(xué)觀點(diǎn)。教學(xué)重點(diǎn)
1.帶電粒子在電場(chǎng)中的勻變速直線運(yùn)動(dòng)； 2.帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)——類平拋運(yùn)動(dòng)。教學(xué)難點(diǎn)
帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)——類平拋運(yùn)動(dòng) 教學(xué)方法
講解、提問、類比、練習(xí)課時(shí)安排
1課時(shí) 教學(xué)過程 【新課導(dǎo)入】
師：高一時(shí)，我們學(xué)習(xí)了勻變速直線運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng)。勻變速直線運(yùn)動(dòng)是受到一個(gè)方向與速度方向在一條直線上的恒力，但不確定恒力是什么力；平拋運(yùn)動(dòng)是受到一個(gè)方向與速度方向垂直的重力，這個(gè)重力也是恒力。那么，今天，我想問一下大家，勻變速直線運(yùn)動(dòng)中的恒力，能不能是什么具體的力，比如說勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)力；平拋運(yùn)動(dòng)中重力，能不能改成其他的力，比如說改成勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)力？ 生：（思考）
師：這就是我們今天要講的《帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)》。【板書】
第九節(jié)
帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 【新課教學(xué)】
師：首先，告訴大家一個(gè)常識(shí)，就是基本帶電粒子在一般情況下所受的重力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于它所受的靜電力，所以，對(duì)于基本帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的問題，一般忽略其重力，只考慮它所受的電場(chǎng)力。下面大家看下面幾個(gè)問題：
例
1、一個(gè)質(zhì)量為m的小球，在光滑的水平桌面上，受一恒力F作用，從靜止開始運(yùn)動(dòng)，前進(jìn)距離d，求其末速度為多大？
例
2、如圖所示，在真空中有一對(duì)平行金屬板，兩板間加以電壓U，兩板間距d，兩板間有一個(gè)帶正電荷q的帶電粒子，質(zhì)量為m，它在電場(chǎng)力的作用下，由靜止開始從正極板向負(fù)極板運(yùn)動(dòng)，到達(dá)負(fù)極板時(shí)的速度有多大？（不考慮帶電粒子的重力）
師：大家看這兩個(gè)問題，首先分析一下，這兩個(gè)問題中質(zhì)點(diǎn)所受到的力是否具有相同的特征？ 如果具有相同的特征，他們相同的特征是什么？
生甲：具有相同的特征，他們相同的特征是都受到大小方向都不變的恒力。
師：再分析一下，這兩個(gè)問題中質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)特征是否相同？如果相同，那么他們都屬于哪一類型的運(yùn)動(dòng)？
生乙：運(yùn)動(dòng)特征相同，他們都是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。師：既然如此，那么，這兩個(gè)問題能不能用同一種方法解決呢？ 生丙：可以用同一種方法解決。
師：請(qǐng)用同一種方法——?jiǎng)幽芏ɡ淼姆椒ń鉀Q。生?。嚎偣=Fd，動(dòng)能增量為Δ
=
1m2-0,依據(jù)動(dòng)能定理，有w=Δ,所以Fd=
1m2-0,所以v=.對(duì)于第二個(gè)問題，F(xiàn)=Eq,且E=,所以F=,代入v的結(jié)果中，最終v=.師：所以這兩個(gè)問題是相通的，同時(shí)可以看出，具有相同特征的問題可以用相同或相類似的方法解決。當(dāng)然，第二個(gè)問題也有自己的特點(diǎn)，那就是這個(gè)問題中的功也可以直接求出為w=qU,再利用w=Δ和Δ=
1m2-0可得qU=
1m2,所以v=.師：所以，帶電粒子在電場(chǎng)中的做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的問題，完全可以用常規(guī)的勻變速直線運(yùn)動(dòng)問題的解決方法來解決，只要注意：（1）F=Eq；（2）E=；(3)w=qU.【板書】
一． 帶電粒子在電場(chǎng)中做勻變速直線運(yùn)動(dòng)
1.用常規(guī)的勻變速直線運(yùn)動(dòng)問題的解決方法來解決，注意：
（1）F=Eq；（2）E=；(3)w=qU.2.v=.師：下面，我們?cè)倏催@三個(gè)問題： 例3.一物塊，質(zhì)量為m，以初速（1）下落高度h為多少？（2）落地時(shí)豎直分速度
為多大？
平拋，落地時(shí)，水平射程為L,求：
（3）末速度方向與初速度方向間的速度偏轉(zhuǎn)角的正切為什么？ 例4.一物塊，質(zhì)量為m，在光滑水平面上以初速運(yùn)動(dòng)到桌邊時(shí)，向東前進(jìn)了L,求：（1）向南前進(jìn)的距離h為多少？（2）到桌邊時(shí)向南的分速度
為多大？
向東前進(jìn)，與此同時(shí)受一向南的恒力F,（3）末速度方向與初速度方向間的速度偏轉(zhuǎn)角的正切為什么？ 例5.一質(zhì)子，質(zhì)量為m，電量為q以初速
從平行板電容器中央水平射入，平行板長為L,兩板間電壓為U,板間距為d.求：
（1）質(zhì)子射出兩板間時(shí)，沿電場(chǎng)方向的偏移量h為多少？（2）射出時(shí)質(zhì)子沿電場(chǎng)方向的分速度
為多大？
（3）射出時(shí)末速度方向與初速度方向間的速度偏轉(zhuǎn)角的正切為什么？ 師：大家看這三個(gè)問題，首先分析一下，這三個(gè)問題中質(zhì)點(diǎn)所受到的力是否具有相同的特征？如果具有相同的特征，他們相同的特征是什么？
生甲：具有相同的特征，他們相同的特征是都受到大小方向都不變的恒力，且恒力方向都與初速度方向相垂直。
師：再分析一下，這三個(gè)問題中質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)特征是否相同？如果相同，那么他們都屬于哪一類型的運(yùn)動(dòng)？
生乙：運(yùn)動(dòng)特征相同，他們都是平拋運(yùn)動(dòng)或與平拋運(yùn)動(dòng)具有相同特征的運(yùn)動(dòng)。
師：這種運(yùn)動(dòng)特征與平拋運(yùn)動(dòng)相同的運(yùn)動(dòng)我們一般稱為類平拋運(yùn)動(dòng)，所以，帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的一種是類平拋運(yùn)動(dòng)。
師：那么，根據(jù)前面的結(jié)論，這三題的解法應(yīng)是相同的或相似的。師：根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)，他們相同或相似的解法是什么？
生甲：在第一題中，t=，h=
1g，所以h=2；=gt，所以=g；=，所以，；對(duì)于第二題，加速度不再是特殊的g，而是普通的a，且a=，所以只需要將上一題中的g全部換成就行了。即：h=，=，=；第三題中，與第代入第二題的結(jié)果中二題不同的是力F為電場(chǎng)力Eq，而E=，所以力F=，只需將F=就可以了，即：h=，=，=.師：下面我們總結(jié)一下這里可以得出的結(jié)論：
（1）帶電粒子以垂直與勻強(qiáng)電場(chǎng)的初速度
射入勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是類平拋運(yùn)動(dòng)，可以用與平拋運(yùn)動(dòng)相似的規(guī)律和方法解題。注意，相當(dāng)于平拋運(yùn)動(dòng)中重力的是勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)力，相當(dāng)于重力加速度g的加速度是由勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)力產(chǎn)生的加速度a=
=
=
；
quL2（2）在電場(chǎng)力方向的偏移量為h= 22mdv（3）末速度在電場(chǎng)力方向的分量為=；
（4）末速度與初速度方向的夾角的正切為【板書】
二． 帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn) 1.帶電粒子以垂直與勻強(qiáng)電場(chǎng)的初速度
=.射入勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是類平拋運(yùn)動(dòng)，可以用與平拋運(yùn)動(dòng)相似的規(guī)律和方法解題，注意，相當(dāng)于平拋運(yùn)動(dòng)中重力的是勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)力，相當(dāng)于重力加速度g的加速度是由勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)力產(chǎn)生的加速度a=
=
=
；
quL22.在電場(chǎng)力方向的偏移量為h= 22mdv3.末速度在電場(chǎng)力方向的分量為=；
4.末速度與初速度方向的夾角的正切為=.師：從前面這兩大類問題的解題規(guī)律和技巧的得到過程，可以看出：這個(gè)世界有很多東西是普遍聯(lián)系在一起的。那么剛才這些規(guī)律有什么運(yùn)用呢？ 師：建立在帶電粒子在電場(chǎng)中的勻變速直線運(yùn)動(dòng)和帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)這兩類問題為基礎(chǔ)的原理上的一種實(shí)驗(yàn)儀器是示波管或稱示波器。這是這些規(guī)律的一種運(yùn)用。下面我們來看看它。
師：如圖甲，是示波器的原理圖。
師：在電子槍中，是一個(gè)加速電場(chǎng)，即讓電子以為零的初速做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，從而進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電極之間時(shí)有一個(gè)初速.而X-和Y-兩個(gè)偏轉(zhuǎn)電極中，實(shí)際上是水平方向和豎直方向兩個(gè)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，可以讓電子在其中發(fā)生水平方向和豎直方向的偏轉(zhuǎn)，也就是做水平方向和豎直方向的類平拋運(yùn)動(dòng)。如果，沒有兩個(gè)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，則電子將沿直線打到熒光屏上的中心O點(diǎn)。當(dāng)有X-方向的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)，且X-電極接正向電壓，由于X高電勢(shì)，電子將向X方
電極接負(fù)向電壓，由于方向偏移。當(dāng)有Y-高電向偏移，打在熒光屏上的位置就會(huì)向X方向偏移；如果X-勢(shì)，電子將向電場(chǎng)時(shí)，且Y-方向偏移，打在熒光屏上的位置就會(huì)向
方向的偏轉(zhuǎn)電極接正向電壓，由于Y高電勢(shì)，電子將向Y方向偏移，打在熒光屏上的電極接負(fù)向電壓，由于
高電勢(shì)，電子將向
方向偏移，位置就會(huì)向Y方向偏移；如果Y-打在熒光屏上的位置就會(huì)向
方向偏移。電子打在哪個(gè)地方，那個(gè)地方就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)亮斑。所以電子打在熒光屏上的位置發(fā)生移動(dòng)，亮斑就會(huì)相應(yīng)的移動(dòng)，從而形成相應(yīng)的圖像。師：示波器上一般有兩個(gè)信號(hào)輸入端口，一個(gè)X-如上圖中的丙所示；另一個(gè)是Y-輸入，一般接儀器自身鋸齒狀掃描電壓，輸入，一般外接要顯示波形的信號(hào)源電壓，比如要顯示正弦交流電的波形，就接正弦交流電壓，如上圖中的乙所示。
師：下面我們用描點(diǎn)作圖法解說一下正弦交流電壓波形是如何顯示出來的。師：（用描點(diǎn)作圖法，在黑板上描點(diǎn)作圖，解釋示波器如何顯示正弦交流電壓波形。）【板書】
三． 示波器的原理 師：（帶領(lǐng)學(xué)生回顧本節(jié)重點(diǎn)）布置作業(yè)
課本問題與練習(xí)第1、2、3、4題 板書設(shè)計(jì)
第九節(jié)
帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
一．帶電粒子在電場(chǎng)中做勻變速直線運(yùn)動(dòng)
1.用常規(guī)的勻變速直線運(yùn)動(dòng)問題的解決方法來解決，注意：
（1）F=Eq；（2）E=；(3)w=qU.2.v=.二．帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn) 1.帶電粒子以垂直與勻強(qiáng)電場(chǎng)的初速度
射入勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是類平拋運(yùn)動(dòng)，可以用與平拋運(yùn)動(dòng)相似的規(guī)律和方法解題，注意，相當(dāng)于平拋運(yùn)動(dòng)中重力的是勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)力，相當(dāng)于重力加速度g的加速度是由勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)力產(chǎn)生的加速度a=
=
=
；
quL22.在電場(chǎng)力方向的偏移量為h=
2mdv23.末速度在電場(chǎng)力方向的分量為=；
4.末速度與初速度方向的夾角的正切為三．示波器的原理
=.
第四篇：帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)（通用）
帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)（通用5篇）
作為一名默默奉獻(xiàn)的教育工作者，時(shí)常需要用到教學(xué)設(shè)計(jì)，教學(xué)設(shè)計(jì)是一個(gè)系統(tǒng)化規(guī)劃教學(xué)系統(tǒng)的過程。那么問題來了，教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)該怎么寫？下面是小編整理的帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)（通用5篇），歡迎閱讀與收藏。
帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)11、教材分析
“帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)”是高一選修3-1第一章靜電場(chǎng)的最后一節(jié)的內(nèi)容（課件），也是本章的重點(diǎn)內(nèi)容。本節(jié)內(nèi)容是在學(xué)生學(xué)習(xí)了運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)和靜電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)能和電勢(shì)、電勢(shì)差、電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系知識(shí)后才進(jìn)行編排的，是運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)和電磁學(xué)第一次的綜合應(yīng)用。（課件）帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)和后面將要學(xué)到的帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，對(duì)它們的研究是為以后學(xué)習(xí)帶電粒子在電磁場(chǎng)的應(yīng)用奠定知識(shí)基礎(chǔ)。此外，“帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)”的知識(shí)與人們的日常生活、生產(chǎn)技術(shù)和科研有著密切的關(guān)系，因此這部分知識(shí)有廣泛的現(xiàn)實(shí)意義。
本節(jié)有兩個(gè)特點(diǎn)（課件），特點(diǎn)一是帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)綜合了運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、電磁學(xué)的知識(shí)，有助于培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力；特點(diǎn)二是注重理論與實(shí)際的結(jié)合，體現(xiàn)了從理論研究到實(shí)際應(yīng)用的科學(xué)發(fā)展之路，有助于增強(qiáng)學(xué)生將物理知識(shí)應(yīng)用于生活和實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐的意識(shí)。
2、教學(xué)目標(biāo)
教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)體現(xiàn)了物理新課程的三維教學(xué)目標(biāo)：
（1）知識(shí)和技能
①理解電壓對(duì)帶電粒子加速和偏轉(zhuǎn)的影響；
②能全面地描述帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力做的功和電勢(shì)能的變化之間的關(guān)系；
③了解帶電粒子在電場(chǎng)中的加速和偏轉(zhuǎn)在生活和生產(chǎn)實(shí)踐中的具體應(yīng)用。
（2）過程與方法
①對(duì)帶電粒子的加速，能用類比的方法，推導(dǎo)出帶電粒子到達(dá)負(fù)極板時(shí)的速度；
②對(duì)帶電粒子的偏轉(zhuǎn)，能用類比的方法，結(jié)合例題2，逐步地推導(dǎo)出偏轉(zhuǎn)位移和偏轉(zhuǎn)角的表達(dá)式。
（3）情感態(tài)度和價(jià)值
①體會(huì)類比法在問題解決中的重要作用；
②結(jié)合回顧第5節(jié)“電勢(shì)差”中靜電力做功的求解方法即動(dòng)能定理，讓學(xué)生體會(huì)動(dòng)能定理的優(yōu)越性；
③通過列舉一些帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用實(shí)例，提高學(xué)生將物理知識(shí)應(yīng)用于生活和生產(chǎn)實(shí)踐中的意識(shí)，發(fā)展學(xué)生對(duì)科學(xué)的好奇心和求知欲。
3、教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)
如果能抓住分析帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的方法，也就把握了帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的所有相關(guān)問題，所以在本節(jié)的教學(xué)中，（課件）要把分析帶電粒子在電場(chǎng)中的加速和偏轉(zhuǎn)問題的方法作為教學(xué)的重點(diǎn)；充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，使教學(xué)的主體——學(xué)生能理解和掌握類比這種方法。
高一學(xué)生的思維具有單一性、定勢(shì)性，他們習(xí)慣于分析純運(yùn)動(dòng)學(xué)、純動(dòng)力學(xué)或純電磁學(xué)的問題，對(duì)帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)的問題，學(xué)生普遍會(huì)感到有些困難，它的運(yùn)動(dòng)過程雖然比較簡單但綜合了運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)和電磁學(xué)的知識(shí)，（課件）因此帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)問題是教學(xué)的難點(diǎn)。
4、教學(xué)方法
根據(jù)本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的實(shí)際情況，采用的教學(xué)方法是：（課件）以演示實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，以引導(dǎo)學(xué)生的思考活動(dòng)為主線，在整個(gè)教學(xué)活動(dòng)中貫穿教為主導(dǎo)，學(xué)為主體的教學(xué)思想。
本節(jié)課運(yùn)用類比的方法來引導(dǎo)學(xué)生在原有知識(shí)的基礎(chǔ)上建構(gòu)新知識(shí)，提高學(xué)生的知識(shí)遷移能力和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力。教學(xué)中注重引導(dǎo)式教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生將已學(xué)知識(shí)和新知識(shí)進(jìn)行聯(lián)系。在教師引導(dǎo)下，學(xué)生能用已有知識(shí)分析問題、解決問題，注重學(xué)生的自主學(xué)習(xí)。
5、教學(xué)程序
從以上分析，教學(xué)中掌握知識(shí)為中心，培養(yǎng)能力為方向，緊抓重點(diǎn)，突破難點(diǎn)，設(shè)計(jì)如下教學(xué)程序：
引入新課（這部分教學(xué)大約需要5min）
通過復(fù)習(xí)放入靜電場(chǎng)中的電荷，由于受到靜電力的作用而移動(dòng)，使學(xué)生明確電場(chǎng)對(duì)放入其中的電荷具有加速的作用。進(jìn)一步提問問題：帶電粒子放入勻強(qiáng)電場(chǎng)中又會(huì)怎樣？由此引入課題。
新課教學(xué)有三大知識(shí)塊：帶電粒子的加速、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)、示波器的原理。
在講第一個(gè)知識(shí)塊“帶電粒子的加速”之前，首先讓學(xué)生計(jì)算電子在電場(chǎng)中所受的重力為什么可以忽略不計(jì)，加深學(xué)生對(duì)電子在電場(chǎng)中的重力忽略不計(jì)的理解。
在講帶電粒子加速時(shí)，教師通過演示粉筆的自由落體運(yùn)動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生思考物體的自由落體運(yùn)動(dòng)與帶電粒子的加速有什么相似之處？通過學(xué)生的回答，引導(dǎo)學(xué)生將帶電粒子加速與物體的自由落體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行類比，讓學(xué)生使用自己能想到的所有可行方法去推導(dǎo)帶電粒子到達(dá)負(fù)極板時(shí)的速度。一開始可能很多學(xué)生傾向于直接用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解，接著教師引導(dǎo)學(xué)生從“功是能量轉(zhuǎn)化的量度”出發(fā)，結(jié)合回顧第5節(jié)“電勢(shì)差”中靜電力做功的求解方法，探討能量視角的方法即動(dòng)能定理，讓學(xué)生體會(huì)動(dòng)能定理這種方法的優(yōu)越性。為了讓學(xué)生全面了解帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)即帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)也存在考慮重力的情況，比如帶電小球在電場(chǎng)中平衡的問題（課件），小球所受的重力跟電場(chǎng)力可以比擬，在這種情況下，重力就必須考慮了；還有考慮重力的帶電油滴的巧妙應(yīng)用——密立根實(shí)驗(yàn)（課件），教師通過介紹密立根實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生體會(huì)建立物理模型的重要現(xiàn)實(shí)意義。為了讓學(xué)生感受物理科學(xué)在生活中的重要作用，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，這時(shí)教師可以用多媒體投影生活中帶電粒子在電場(chǎng)中加速的應(yīng)用實(shí)例。
第二知識(shí)塊：帶電粒子的偏轉(zhuǎn)。為了讓學(xué)生更加直觀的體會(huì)帶電粒子的偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象，加深學(xué)生對(duì)帶電粒子的偏轉(zhuǎn)的理解，教師可以通過自制的教具來演示帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)（課件）。演示實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師引導(dǎo)學(xué)生回憶曲線運(yùn)動(dòng)的條件，并提問學(xué)生帶電粒子的偏轉(zhuǎn)與物體的平拋運(yùn)動(dòng)有什么相似之處？通過學(xué)生地回答，教師引導(dǎo)學(xué)生將帶電粒子的偏轉(zhuǎn)與平拋運(yùn)動(dòng)進(jìn)行類比，然后用分析平拋運(yùn)動(dòng)的方法分析例題2。對(duì)例題2先進(jìn)行受力分析，然后再進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的合成與分解，分解成水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向上的類自由落體運(yùn)動(dòng)，通過以上分析來解例題2。為了讓學(xué)生全面了解帶電粒子在電場(chǎng)中可能的運(yùn)動(dòng)情況，即帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，若初速度與電場(chǎng)強(qiáng)度方向不垂直，有一定的夾角（課件），提問學(xué)生帶電粒子將做什么運(yùn)動(dòng)？接下來讓學(xué)生將重力場(chǎng)和靜電場(chǎng)進(jìn)行比較，（課件）如從加速度出發(fā)，讓學(xué)生明確靜電場(chǎng)和重力場(chǎng)不僅有相似之處，還有區(qū)別。
第三個(gè)知識(shí)點(diǎn)：示波器的原理。教師通過講解示波管中掃描電壓的作用，來講解示波器的原理，教學(xué)中可以用在機(jī)械振動(dòng)中演示過的沙擺實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行比喻。因?yàn)橐郧皩W(xué)生做過沙擺這個(gè)實(shí)驗(yàn)，所以這樣比喻學(xué)生比較容易理解。
到此新課已經(jīng)結(jié)束，教師留出幾分鐘的時(shí)間讓學(xué)生自評(píng)（課件）。
自評(píng)和布置作業(yè)（這部分教學(xué)需要5min）
通過自評(píng)了解學(xué)生這節(jié)課的學(xué)習(xí)情況，并對(duì)學(xué)生進(jìn)行合理的評(píng)價(jià)。
教師布置作業(yè)：通過讓學(xué)生收集這節(jié)課所學(xué)知識(shí)在生產(chǎn)和生活中有關(guān)的應(yīng)用實(shí)例，發(fā)布到校園網(wǎng)上，以實(shí)現(xiàn)資源共享或形成書面文字，同學(xué)之間進(jìn)行交流討論。
6、結(jié)語
（課件）總之，在本節(jié)課的設(shè)計(jì)中，定位于引導(dǎo)式教學(xué)，注重學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，通過類比的方法在原有知識(shí)的基礎(chǔ)上建構(gòu)新知識(shí)。
整個(gè)教學(xué)過程是這樣設(shè)計(jì)的，但在實(shí)際課堂上還要根據(jù)當(dāng)時(shí)的情景、學(xué)生反饋的信息、突發(fā)事件等不斷調(diào)控，以達(dá)到設(shè)計(jì)思想、方法、手段與學(xué)生實(shí)際的融合，充分發(fā)揮師生在課堂上的主導(dǎo)和主體作用，取得最佳的教學(xué)效益。
帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)2一、教學(xué)目標(biāo)
1、了解——只受電場(chǎng)力，帶電粒子做勻變速運(yùn)動(dòng)。
2、重點(diǎn)掌握初速度與場(chǎng)強(qiáng)方向垂直的——類平拋運(yùn)動(dòng)。
3、滲透物理學(xué)方法的教育：運(yùn)用理想化方法，突出主要因素，忽略次要因素，不計(jì)粒子重力。
二、重點(diǎn)分析
初速度與場(chǎng)強(qiáng)方向垂直的帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，沿電場(chǎng)方向（或反向）做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，垂直于電場(chǎng)方向?yàn)閯蛩僦本€運(yùn)動(dòng)。
三、主要教學(xué)過程
1、帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況
①若帶電粒子在電場(chǎng)中所受合力為零時(shí)，即∑F=0時(shí)，粒子將保
持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
例帶電粒子在電場(chǎng)中處于靜止?fàn)顟B(tài)，該粒子帶正電還是負(fù)電？
分析帶電粒子處于靜止?fàn)顟B(tài)，∑F=0，mg=Eq，因?yàn)樗苤亓ωQ直向下，所以所受電場(chǎng)力必為豎直向上。又因?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)方向豎直向下，所以帶電體帶負(fù)電。
②若∑F≠0且與初速度方向在同一直線上，帶電粒子將做加速或減速直線運(yùn)動(dòng)。（變速直線運(yùn)動(dòng)）
打入正電荷，將做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
打入負(fù)電荷，將做勻減速直線運(yùn)動(dòng)。
③若∑F≠0，且與初速度方向有夾角（不等于0°，180°），帶電粒子將做曲線運(yùn)動(dòng)。
mg＞Eq，合外力豎直向下v0與∑F夾角不等于0°或180°，帶電粒子做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。在第三種情況中重點(diǎn)分析類平拋運(yùn)動(dòng)。
2、若不計(jì)重力，初速度v0⊥E，帶電粒子將在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)。
復(fù)習(xí)：物體在只受重力的作用下，被水平拋出，在水平方向上不受力，將做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上只受重力，做初速度為零的自由落體運(yùn)動(dòng)。物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)為這兩種運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。
與此相似，不計(jì)mg，v0⊥E時(shí)，帶電粒子在磁場(chǎng)中將做類平拋運(yùn)動(dòng)。
板間距為d，板長為l，初速度v0，板間電壓為U，帶電粒子質(zhì)量為m，帶電量為+q。
粒子在與電場(chǎng)方向垂直的方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，x=v0t；在沿電若粒子能穿過電場(chǎng)，而不打在極板上，側(cè)移量為多少呢？
注：以上結(jié)論均適用于帶電粒子能從電場(chǎng)中穿出的情況。如果帶電粒子沒有從電場(chǎng)中穿出，此時(shí)v0t不再等于板長l，應(yīng)根據(jù)情況進(jìn)行分析。
設(shè)粒子帶正電，以v0進(jìn)入電壓為U1的電場(chǎng)，將做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，穿過電場(chǎng)時(shí)速度增大，動(dòng)能增大，所以該電場(chǎng)稱為加速電場(chǎng)。
進(jìn)入電壓為U2的電場(chǎng)后，粒子將發(fā)生偏轉(zhuǎn)，設(shè)電場(chǎng)稱為偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。
例1質(zhì)量為m的帶電粒子，以初速度v0進(jìn)入電場(chǎng)后沿直線運(yùn)動(dòng)到上極板。
（1）物體做的是什么運(yùn)動(dòng)？
（2）電場(chǎng)力做功多少？
（3）帶電體的電性？
例2如圖，一平行板電容器板長l=4cm，板間距離為d=3cm，傾斜放置，使板面與水平方向夾角α=37°，若兩板間所加電壓U=100V，一帶電量q=3×10—10C的負(fù)電荷以v0=0。5m/s的速度自A板左邊緣水平進(jìn)入電場(chǎng)，在電場(chǎng)中沿水平方向運(yùn)動(dòng)，并恰好從B板右邊緣水平飛出，則帶電粒子從電場(chǎng)中飛出時(shí)的速度為多少？帶電粒子質(zhì)量為多少？
例3一質(zhì)量為m，帶電量為+q的小球從距地面高h(yuǎn)處以一定的初速度水平拋出。在距拋出點(diǎn)水平距離為l處，有一根管口比小球直徑略大的管子上方的整個(gè)區(qū)域里加一個(gè)場(chǎng)強(qiáng)方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)。
求：（1）小球的初速度v；
（2）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大??；
（3）小球落地時(shí)的動(dòng)能。
帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)3教學(xué)分析：
學(xué)習(xí)任務(wù)分析：本節(jié)內(nèi)容隸屬高中物理新教材第十三章第九節(jié)，大綱要求學(xué)生理解帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)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(chǎng)中的加速和偏轉(zhuǎn)問題是物理電學(xué)中的重點(diǎn)、難點(diǎn)，它涉及到帶電粒子在電場(chǎng)中的受力分析，能量轉(zhuǎn)化，運(yùn)動(dòng)合成與分解等諸多知識(shí)點(diǎn)，要求學(xué)生具有運(yùn)用電學(xué)知識(shí)和力學(xué)知識(shí)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(jì)出的力電綜合問題歷來是高考中的熱點(diǎn)。
學(xué)生情況分析：這節(jié)課是在學(xué)生已經(jīng)比較熟練地掌握了力學(xué)和電場(chǎng)的基本知識(shí)，初步具備了分析有關(guān)電場(chǎng)問題的能力的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，在共同的探討中掌握分析問題的方法。
教學(xué)目標(biāo)：
1、學(xué)習(xí)運(yùn)用靜電力、電場(chǎng)強(qiáng)度等概念研究帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度、速度和位移等物理量的變化。
2、理解帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律——只受電場(chǎng)力，帶電粒子做勻變速運(yùn)動(dòng)．
3、掌握初速度與場(chǎng)強(qiáng)方向垂直的帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(類平拋運(yùn)動(dòng))
4、培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用物理知識(shí)對(duì)具體問題進(jìn)行具體分析的能力
5、通過本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的意志品質(zhì)
教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：
重點(diǎn)：帶電粒子在電場(chǎng)中的加速和偏轉(zhuǎn)規(guī)律
難點(diǎn)：帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)問題及應(yīng)用。
教法學(xué)法：
1、類比必修2中學(xué)過的平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得出初速度與場(chǎng)強(qiáng)方向垂直的帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)——類平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律
2、讓學(xué)生學(xué)習(xí)運(yùn)用理想化方法，突出主要因素，忽略次要因素的科學(xué)的研究方法
3.教法學(xué)法分析：
本節(jié)屬于派生性的知識(shí)主要采用講授式的教學(xué)方法，以教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體，思維訓(xùn)練為主線。通過電腦課件模擬帶電粒子運(yùn)動(dòng)，使微觀粒子運(yùn)動(dòng)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(diǎn)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(dòng)口、動(dòng)腦、動(dòng)手，親身參與獲取知識(shí)，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。
通過信息技術(shù)與物理學(xué)科整合的實(shí)現(xiàn)，以達(dá)到以學(xué)生為主，讓學(xué)生學(xué)會(huì)自主學(xué)習(xí)，自主探究，體會(huì)成功的目的?；谝陨显O(shè)計(jì)思想，本節(jié)課在多媒體教室進(jìn)行，教師機(jī)通過控制平臺(tái)可以將相關(guān)教學(xué)資源通過投影儀展示在大屏幕上。
教學(xué)程序：
（一）引入新課
通過思考與討論讓學(xué)生進(jìn)行自主訓(xùn)練，分析總結(jié)得出帶電粒子的加速運(yùn)動(dòng)規(guī)律，進(jìn)而引入新課。
（二）新課教學(xué)
1、帶電粒子的加速
通過練習(xí)2引導(dǎo)學(xué)生用兩種方法分析粒子被加速，分析得出用動(dòng)能定理解題簡便，再講解例題1深入探究帶電粒子的加速問題。
2、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)
通過練習(xí)3讓學(xué)生類比學(xué)過的平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析、討論、歸納、總結(jié)得出初速度與場(chǎng)強(qiáng)方向垂直的帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)——類平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。讓學(xué)生學(xué)會(huì)自主學(xué)習(xí)，自主探究，再講解例題2恰當(dāng)點(diǎn)撥學(xué)生分析問題的方法思路從而突破重點(diǎn)難點(diǎn)。通過學(xué)生的主動(dòng)探求，培養(yǎng)并提高學(xué)生的分析、歸納、綜合的能力。
（三）課堂小結(jié)
1、動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)
2、能量觀點(diǎn)
1、垂直電場(chǎng)方向:做勻速直線運(yùn)動(dòng)
2、平行電場(chǎng)方向:做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)
帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，跟重物在重力場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)相似(有時(shí)像自由落體運(yùn)動(dòng)，有時(shí)像拋體運(yùn)動(dòng)，依初速度是否為0而定)，但有區(qū)別。
帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)4一、教學(xué)目標(biāo)
1.了解帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)--只受電場(chǎng)力，帶電粒子做勻變速運(yùn)動(dòng)。
2.重點(diǎn)掌握初速度與場(chǎng)強(qiáng)方向垂直的.帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)--類平拋運(yùn)動(dòng)。
3.滲透物理學(xué)方法的教育：運(yùn)用理想化方法，突出主要因素，忽略次要因素，不計(jì)粒子重力。
二、重點(diǎn)分析
初速度與場(chǎng)強(qiáng)方向垂直的帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，沿電場(chǎng)方向(或反向)做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，垂直于電場(chǎng)方向?yàn)閯蛩僦本€運(yùn)動(dòng)。
三、主要教學(xué)過程
1.帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況
①若帶電粒子在電場(chǎng)中所受合力為零時(shí)，即F=0時(shí)，粒子將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
例：帶電粒子在電場(chǎng)中處于靜止?fàn)顟B(tài)，該粒子帶正電還是負(fù)電?
分析：帶電粒子處于靜止?fàn)顟B(tài)，F(xiàn)=0，mg=Eq，因?yàn)樗苤亓ωQ直向下，所以所受電場(chǎng)力必為豎直向上。又因?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)方向豎直向下，所以帶電體帶負(fù)電。
②若0且與初速度方向在同一直線上，帶電粒子將做加速或減速直線運(yùn)動(dòng)。(變速直線運(yùn)動(dòng))
打入正電荷，將做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
打入負(fù)電荷，將做勻減速直線運(yùn)動(dòng)。
③若0，且與初速度方向有夾角(不等于0，180)，帶電粒子將做曲線運(yùn)動(dòng)。
mqEq，合外力豎直向下v0與F夾角不等于0或180，帶電粒子做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。在第三種情況中重點(diǎn)分析類平拋運(yùn)動(dòng)。
2.若不計(jì)重力，初速度v0E，帶電粒子將在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)。
復(fù)習(xí)：物體在只受重力的作用下，被水平拋出，在水平方向上不受力，將做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上只受重力，做初速度為零的自由落體運(yùn)動(dòng)。物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)為這兩種運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。
與此相似，不計(jì)mg，v0E時(shí)，帶電粒子在磁場(chǎng)中將做類平拋運(yùn)動(dòng)。
板間距為d，板長為L，初速度v0，板間電壓為U，帶電粒子質(zhì)量為m，帶電量為+q。
①粒子在與電場(chǎng)方向垂直的方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，x=v0t;在沿電為側(cè)移。
若粒子能穿過電場(chǎng)，而不打在極板上，側(cè)移量為多少呢?
注：以上結(jié)論均適用于帶電粒子能從電場(chǎng)中穿出的情況。如果帶電粒子沒有從電場(chǎng)中穿出，此時(shí)v0t不再等于板長L，應(yīng)根據(jù)情況進(jìn)行分析。
3.設(shè)粒子帶正電，以v0進(jìn)入電壓為U1的電場(chǎng)，將做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，穿過電場(chǎng)時(shí)速度增大，動(dòng)能增大，所以該電場(chǎng)稱為加速電場(chǎng)。
進(jìn)入電壓為U2的電場(chǎng)后，粒子將發(fā)生偏轉(zhuǎn)，設(shè)電場(chǎng)稱為偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。
【例1】
質(zhì)量為m的帶電粒子，以初速度v0進(jìn)入電場(chǎng)后沿直線運(yùn)動(dòng)到上極板。
(1)物體做的是什么運(yùn)動(dòng)?
(2)電場(chǎng)力做功多少?
(3)帶電體的電性?
分析：物體做直線運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)應(yīng)與v0在同一直線上。對(duì)物體進(jìn)行受力分析，若忽略mg，則物體只受Eq，方向不可能與v0在同一直線上，所以不能忽略mg。同理電場(chǎng)力Eq應(yīng)等于mg，否則合外力也不可能與v0在同一直線上。所以物體所受合力為零，應(yīng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
電場(chǎng)力功等于重力功，Egd=mgd。
電場(chǎng)力與重力方向相反，應(yīng)豎直向上。又因?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度方向向下，所以物體應(yīng)帶負(fù)電。
【例2】一平行板電容器板長L=4cm，板間距離為d=3cm，傾斜放置，使板面與水平方向夾角=37，若兩板間所加電壓U=100V，一帶電量q=310-10C的負(fù)電荷以v0=0.5m/s的速度自A板左邊緣水平進(jìn)入電場(chǎng)，在電場(chǎng)中沿水平方向運(yùn)動(dòng)，并恰好從B板右邊緣水平飛出，則帶電粒子從電場(chǎng)中飛出時(shí)的速度為多少?帶電粒子質(zhì)量為多少?
解：
分析：帶電粒子能沿直線運(yùn)動(dòng)，所受合力與運(yùn)動(dòng)方向在同一直線上，由此可知重力不可忽略，受力如圖所示。
電場(chǎng)力在豎直方向的分力與重力等值反向。帶電粒子所受合力與電場(chǎng)力在水平方向的分力相同。
根據(jù)動(dòng)能定理
例：一質(zhì)量為m，帶電量為+q的小球從距地面高h(yuǎn)處以一定的初速度水平拋出。在距拋出點(diǎn)水平距離為L處，有一根管口比小球直徑略大。
撞地通過管子，可在管子上方的整個(gè)區(qū)域里加一個(gè)場(chǎng)強(qiáng)方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)。
求：(1)小球的初速度v;
(2)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小;
(3)小球落地時(shí)的動(dòng)能。
帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)5一、教材的分析與處理：
1、地位和作用：
本節(jié)是高中物理甲種本第二冊(cè)第六章的第十一節(jié)。電場(chǎng)是電學(xué)的基本知識(shí)，是學(xué)好電磁學(xué)的關(guān)鍵。本節(jié)是本章知識(shí)的重要應(yīng)用之一，是力學(xué)知識(shí)和電學(xué)知識(shí)的綜合。在教學(xué)大綱和考試說明中都把本節(jié)知識(shí)列為理解并掌握的內(nèi)容。通過對(duì)本節(jié)知識(shí)的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠把電場(chǎng)知識(shí)和牛頓定律、動(dòng)能定理、運(yùn)動(dòng)的合成與分解等力學(xué)知識(shí)有機(jī)地結(jié)合起來，加深對(duì)力、電知識(shí)的理解，有利于培養(yǎng)學(xué)生用物理規(guī)律解決實(shí)際問題的能力，同時(shí)也為以后學(xué)習(xí)帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)打下基礎(chǔ)。
2、教材的安排與編者意圖：
這節(jié)教材先從能量角度入手研究了帶電粒子在電場(chǎng)中的加速，然后，又從分析粒子受力情況入手，類比重力場(chǎng)中的平拋運(yùn)動(dòng)，研究了帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)問題。編者安排這一節(jié)，一方面是加深對(duì)前面所學(xué)知識(shí)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(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用物理知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。
3、學(xué)生基礎(chǔ)：
這節(jié)課是在學(xué)生已經(jīng)比較熟練地掌握了力學(xué)和電場(chǎng)的基本知識(shí)，初步具備了分析有關(guān)電場(chǎng)問題的能力的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，考慮我們的學(xué)生基礎(chǔ)比較好，理解接受能力比較強(qiáng)，可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，在共同的探討中掌握分析問題的方法。
4、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(diǎn)制定如下目標(biāo)：
⑴知識(shí)上：理解并掌握帶電粒子在電場(chǎng)中加速和偏轉(zhuǎn)的原理；
⑵能力上：培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、表達(dá)及應(yīng)用物理知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，進(jìn)一步養(yǎng)成科學(xué)思維的方法。
5．教材的處理：
以演示實(shí)驗(yàn)設(shè)疑，引入新課；通過微機(jī)模擬結(jié)合理論分析，講授知識(shí)。
重點(diǎn)讓學(xué)生清楚帶電粒子在電場(chǎng)中加速和偏轉(zhuǎn)的原理，這是本節(jié)內(nèi)容的中心。由于帶電粒子的偏轉(zhuǎn)是曲線運(yùn)動(dòng)，比較復(fù)雜，學(xué)生理解起來有一定的困難，故作為本節(jié)的難點(diǎn)，通過類比重力場(chǎng)中的平拋運(yùn)動(dòng)突破難點(diǎn)。
二、教學(xué)設(shè)想：
1、教學(xué)的方法和手段：
本節(jié)屬于派生性的知識(shí)主要采用講授式的教學(xué)方法，以教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體，思維訓(xùn)練為主線。通過實(shí)驗(yàn)演示創(chuàng)設(shè)物理情景，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣；通過微機(jī)模擬電子運(yùn)動(dòng)，使微觀粒子運(yùn)動(dòng)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(diǎn)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(dòng)口、動(dòng)腦、動(dòng)手，親身參與獲取知識(shí)，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。另外，應(yīng)用計(jì)算機(jī)、大屏幕投影等現(xiàn)代化手段，既節(jié)約了時(shí)間，又提高了效率。
2、學(xué)法指導(dǎo)：
根據(jù)學(xué)生已有的知識(shí)基礎(chǔ)和學(xué)生的實(shí)際接受能力及心理特點(diǎn)：
⑴通過引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)問題；
⑵通過問題的討論，培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力；
⑶通過鞏固練習(xí)加深對(duì)知識(shí)規(guī)律的消化理解；
⑷讓學(xué)生用已有的知識(shí)演繹推理、歸納總結(jié)出新的規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的遷移能力。
3、教學(xué)程序設(shè)計(jì)：
為了切實(shí)完成所定教學(xué)目標(biāo)，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，對(duì)一些主要的教學(xué)環(huán)節(jié)采取了如下設(shè)想：
⑴以演示實(shí)驗(yàn)設(shè)疑，創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情景，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，引入新課。
介紹電子束演示儀，并說明只有高速帶電的粒子（電子）轟擊管內(nèi)惰性氣體發(fā)光，才能看到電子的徑跡。學(xué)生會(huì)對(duì)電子如何獲得速度產(chǎn)生疑問，通過控制電子束的偏轉(zhuǎn)方向，學(xué)生又會(huì)對(duì)這一目的的如何實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生疑惑，從而強(qiáng)烈地激發(fā)了學(xué)生的求知欲望，進(jìn)而提出課題。約3分鐘。
⑵在新課教學(xué)中，以微機(jī)模擬與問題探討想結(jié)合進(jìn)行理論分析，使學(xué)生由感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)。
①以微機(jī)演示電子在電場(chǎng)中加速和偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的全過程，讓學(xué)生觀察分析：電子運(yùn)動(dòng)的全過程可以分為那幾個(gè)階段？在每一階段電子各做什么運(yùn)動(dòng)?這樣可以使學(xué)生先在整體上對(duì)帶電粒子運(yùn)動(dòng)的全過程有清晰的脈絡(luò)，有助于局部過程的分析。
②以微機(jī)演示電子在加速電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，讓學(xué)生思考如何求電子射出加速電場(chǎng)時(shí)的速度？并進(jìn)行推導(dǎo)。使學(xué)生認(rèn)識(shí)到在勻強(qiáng)電場(chǎng)中可以根據(jù)牛頓定律和動(dòng)能定理求速度，同時(shí)指出應(yīng)用能量的觀點(diǎn)研究加速問題比較簡單，動(dòng)能定理也適用于非勻強(qiáng)電場(chǎng)。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。
③以微機(jī)演示電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，并引導(dǎo)學(xué)生觀察思考：
1）電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)與物體在重力場(chǎng)中的平拋運(yùn)動(dòng)有什么相同點(diǎn)和不同點(diǎn)？
2）如何類比重力場(chǎng)中的平拋運(yùn)動(dòng)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(huì)找到解決問題的方法，從而突破了難點(diǎn)，也培養(yǎng)了學(xué)生對(duì)知識(shí)的遷移能力。同時(shí)滲透事物之間普遍聯(lián)系的辨證唯物主義思想。
④在上述理論分析的前提下，讓學(xué)生動(dòng)手動(dòng)筆推導(dǎo)側(cè)向速度V┸,側(cè)向位移y及偏轉(zhuǎn)角Ф的表達(dá)式。使學(xué)生清楚知識(shí)的來龍去脈，加深記憶，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用物理知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。
⑤引導(dǎo)學(xué)生分組討論：如何改變電子射出加速電場(chǎng)時(shí)的速度、電子射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的側(cè)向位移及偏轉(zhuǎn)角的大??？進(jìn)一步對(duì)加速和偏轉(zhuǎn)的原理深化理解，充分挖掘?qū)W生潛能。
⑥用電子束演示儀驗(yàn)證理論分析的正確性，使學(xué)生由理性認(rèn)識(shí)回到實(shí)踐中來。
⑶設(shè)置聯(lián)系加速和偏轉(zhuǎn)的全過程的問題進(jìn)行鞏固練習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用新知綜合分析問題解決問題的能力，同時(shí)進(jìn)行知識(shí)反饋。
⑷小結(jié)：設(shè)置問題1：我們?cè)鯓訉?shí)現(xiàn)對(duì)帶電粒子的控制？引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)小結(jié)；設(shè)置問題2：學(xué)習(xí)帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的目的是什么？理論聯(lián)系實(shí)際，培學(xué)生開拓意識(shí)和創(chuàng)新精神。
⑸布置作業(yè)：以鞏固知識(shí)，豐富學(xué)生知識(shí)面為目的，同時(shí)減輕學(xué)生負(fù)擔(dān)，作業(yè)為課后1、3題，并要求學(xué)生查閱有關(guān)帶電粒子加速和偏轉(zhuǎn)應(yīng)用的科普文章。
4、板書設(shè)計(jì)：綱要式板書，力求條理清晰，體現(xiàn)中心內(nèi)容，突出重點(diǎn)。
第五篇：帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)
第九節(jié)、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)
一、教材分析
本專題是是歷年高考的重點(diǎn)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(chǎng)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(chǎng)的力的性質(zhì)，通過類比恒力作用下的曲線運(yùn)動(dòng)（平拋運(yùn)動(dòng)），理論上探究帶電粒子在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的規(guī)律。此外專題既包含了電場(chǎng)的基本性質(zhì)，又要運(yùn)用直線和曲線運(yùn)動(dòng)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(shí)與技能
1、理解帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)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(chǎng)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(jià)值觀
通過知識(shí)的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)的精神
三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)
重點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律
難點(diǎn)：運(yùn)用電學(xué)知識(shí)和力學(xué)知識(shí)綜合處理偏轉(zhuǎn)問題
四、學(xué)情分析
帶電粒子在場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)（重力場(chǎng)、電場(chǎng)、磁場(chǎng)）問題，由于涉及的知識(shí)點(diǎn)眾多，要求的綜合能力較高，因而是歷年來高考的熱點(diǎn)內(nèi)容，這里需要將幾個(gè)基本的運(yùn)動(dòng)，即直線運(yùn)動(dòng)中的加速、減速、往返運(yùn)動(dòng)，曲線運(yùn)動(dòng)中的平拋運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)、勻速圓周運(yùn)動(dòng)進(jìn)行綜合鞏固和加深，同時(shí)需要將力學(xué)基本定律，即牛頓第二定律、動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律、動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律、能量守恒定律等進(jìn)行綜合運(yùn)用。
五、教學(xué)方法
講授法、歸納法、互動(dòng)探究法
六、課前準(zhǔn)備
1．學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備：預(yù)習(xí)牛頓第二定律的內(nèi)容是什么，能定理的表達(dá)式是什么，拋運(yùn)動(dòng)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。
2．教師的教學(xué)準(zhǔn)備：多媒體課件制作，課前預(yù)習(xí)學(xué)案，課內(nèi)探究學(xué)案，課后延伸拓展學(xué)案
3、教具：多媒體課件
七、課時(shí)安排：1課時(shí)
八、學(xué)過程
(一)預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑
教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)回顧相關(guān)知識(shí)點(diǎn)
（1）牛頓第二定律的內(nèi)容是什么?（2）動(dòng)能定理的表達(dá)式是什么?（3）平拋運(yùn)動(dòng)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。（4）靜電力做功的計(jì)算方法。
學(xué)生活動(dòng)：結(jié)合自己的實(shí)際情況回顧復(fù)習(xí)。師生互動(dòng)強(qiáng)化認(rèn)識(shí)：
（1）a=F合/m（注意是F合）
（2）W合=△Ek= mv2-mv02（注意是合力做的功）（3）平拋運(yùn)動(dòng)的相關(guān)知識(shí)
（4）W=F?scosθ（恒力→勻強(qiáng)電場(chǎng)）
W=qU（任何電場(chǎng)）
檢查落實(shí)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(duì)性。
（二）情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)
帶電粒子在電場(chǎng)中受到電場(chǎng)力的作用會(huì)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(shí)驗(yàn)和技術(shù)設(shè)備中，常常利用電場(chǎng)來控制或改變帶電粒子的運(yùn)動(dòng)。具體應(yīng)用有哪些呢?本節(jié)課我們來研究這個(gè)問題．以勻強(qiáng)電場(chǎng)為例。
（三）合作探究、精講點(diǎn)撥
1、帶電粒子的加速 教師活動(dòng)：提出問題
要使帶電粒子在電場(chǎng)中只被加速而不改變運(yùn)動(dòng)方向該怎么辦?（相關(guān)知識(shí)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(dòng)：結(jié)合相關(guān)知識(shí)提出設(shè)計(jì)方案并互相討論其可行性。學(xué)生介紹自己的設(shè)計(jì)方案。師生互動(dòng)歸納：（教師要對(duì)學(xué)生進(jìn)行激勵(lì)評(píng)價(jià)）
方案1：v0=0，僅受電場(chǎng)力就會(huì)做加速運(yùn)動(dòng)，可達(dá)到目的。
方案2：v0≠0，僅受電場(chǎng)力，電場(chǎng)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(dòng)：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(shí)際角度考慮，注意兩邊是金屬板）學(xué)生匯報(bào)探究結(jié)果：不可行，直接打在板上。
學(xué)生活動(dòng)：結(jié)合圖示動(dòng)手推導(dǎo)，當(dāng)v0=0時(shí)，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(lì)評(píng)價(jià)）教師點(diǎn)撥拓展：
方法一：先求出帶電粒子的加速度： 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(shí)獲得的速度方法 二：由W=qU及動(dòng)能定理：
深入探究：
（1）結(jié)合牛頓第二定律及動(dòng)能定理中做功條件（W=Fscosθ恒力
W=Uq 任何電場(chǎng)）討論各方法的實(shí)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(dòng)：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(diǎn)撥拓展：
（1）推導(dǎo)：設(shè)初速為v0，末速為v，則據(jù)動(dòng)能定理得 qU= mv2-mv02 所以v=（v0=0時(shí)，v=）
方法滲透：理解運(yùn)動(dòng)規(guī)律，學(xué)會(huì)求解方法，不去死記結(jié)論。
（2）方法一：必須在勻強(qiáng)電場(chǎng)中使用（F=qE，F(xiàn)為恒力，E恒定）
方法二：由于非勻強(qiáng)電場(chǎng)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(shí)例探究：課本例題1 第一步：學(xué)生獨(dú)立推導(dǎo)。
第二步：對(duì)照課本解析歸納方法。第三步：教師強(qiáng)調(diào)注意事項(xiàng)。（計(jì)算先推導(dǎo)最終表達(dá)式，再統(tǒng)一代入數(shù)值運(yùn)算，統(tǒng)一單位后不用每個(gè)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(chǎng)中的加速度方向不在同一條直線上，帶電粒子的運(yùn)動(dòng)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(chǎng)線射入勻強(qiáng)電場(chǎng)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(yùn)動(dòng)類似，這種運(yùn)動(dòng)的研究方法是什么?（3）你能類比得到帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的研究方法嗎? 學(xué)生活動(dòng)：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(diǎn)可能在是否考慮重力上。
教師應(yīng)及時(shí)引導(dǎo)：對(duì)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(chǎng)力小得多，重力可忽略不計(jì)。
對(duì)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(chǎng)線方向飛入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，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(yùn)動(dòng)，類似于力學(xué)中的平拋運(yùn)動(dòng)，平拋運(yùn)動(dòng)的研究方法是運(yùn)動(dòng)的合成和分解。
（3）帶電粒子垂直進(jìn)入電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)也可采用運(yùn)動(dòng)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(chǎng)線方向上不受任何力，做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
（2）在平行于電場(chǎng)線方向上，受到電場(chǎng)力的作用做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
深入探究：設(shè)電荷帶電荷量為q，平行板長為L，兩板間距為d，電勢(shì)差為U，初速為v0． 試求：
（1）帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)問（2）粒子運(yùn)動(dòng)的加速度。（3）粒受力情況分析。
（4）粒子在射出電場(chǎng)時(shí)豎直方向上的偏轉(zhuǎn)距離。（5）粒子在離開電場(chǎng)時(shí)豎直方向的分速度。（6）粒子在離開電場(chǎng)時(shí)的速度大小。（7）粒子在開電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角度θ。
[學(xué)生活動(dòng)：結(jié)合所學(xué)知識(shí)，自主分析推導(dǎo)。
（教師抽查學(xué)生活動(dòng)結(jié)果并展示，教師激勵(lì)評(píng)價(jià)）投影示范解析：
解：由于帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)受力僅有電場(chǎng)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(yùn)動(dòng)。
粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間
t=
加速度
a= =qU/md 豎直方向的偏轉(zhuǎn)距離： y= at2=
粒子離開電場(chǎng)時(shí)豎直方向的速度為 v1=at=
速度為：
v= 粒子離開電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角度θ為： tanθ=
拓展：若帶電粒子的初速v0是在電場(chǎng)的電勢(shì)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(dòng)：動(dòng)手推導(dǎo)、互動(dòng)檢查。（教師抽查學(xué)生推導(dǎo)結(jié)果并展示： 結(jié)論：
點(diǎn)擊咨詢 