高中物理人教版 (新课标)选修39 带电粒子在电场中的运动教学设计

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《带电粒子在电场中的运动》是高中物理人教版选修3-1第一章第9节内容，是高二学习了基础教材电场、电势差、电场力做功与电势能等内容之后再学习的拓展。通过本章节的学习，进一步理解力与运动、功与能的关系。把电场概念与运动学、力学联系起来，学习运用运动的合成与分解、牛顿定律、动能定理解题，提高分析问题的能力、综合能力、用数学方法解决物理问题的能力。
2.重点和难点：
重点分析： 初速度为零时，粒子沿场强方向做匀加速直线运动；垂直于场强方向入射时，粒子的运动为抛物线运动
难点分析：带电粒子在电场中的偏转中的侧移量、偏转角的掌握。归纳用力学规律处理带电粒子在电场中运动的常用方法。
学情分析
本节内容和前面运动学动力学功能关系等知识联系也较强，所以前面知识的掌握情况也是学习本节内容的重要影响因素，由于本节内容涉及参量较多，公式推导过程也较多，所以对学生的数学推导能力也是一大考验，另外在确定各因素对侧移量偏转角的影响方面也是一大难点。
教学目标
1知识与技能：理解并掌握带电粒子在电场中加速和偏转的原理，能用牛顿运动定律或动能定理分析带电粒子在电场中加速和偏转。

3情感态度与价值观：培养学生从因果关系的逻辑层面思考问题的能力，进一步养成科学思维的方法。
教法与学法
教法：讲授法、归纳法。针对本节内容特点，在公式推导时采用引导启发式教学，在接触难以想象的偏转和侧移量分析时充分利用多媒体软件进行展示，在分析各量的影响因素时在因果关系的逻辑层面进行引导。
学法： 学生分组，分析讨论探究
过程分析
复习提问：加强新旧知识的联系。
导入新课：介绍曲线运动条件，引入新课开门见山。
新课教学
（一）在电场中加速后求末速度时采用运动学方法和动能定理两种方式，再进行比较，引导学生得出结论，并讨论两种方法的异同点，适用范围是否相同
(二)在电场中偏转时类比研究平抛运动，找出相似之处。讨论重力的作用什么时候可以忽略
得出研究方法，突破难点。
(三)运动规律总结
1学生活动：讨论并回答上述问题：
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间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。
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，θ）
学生活动：结合所学知识，自主分析推导。
鉴于对平抛运动知识的储备，由学生自己推导得出规律，教师只
是一个引导者，体现学生主体地位，渗透德育目标，达到知识目
标。
（四）示波管的原理。
示波管部分充分利用多媒体教学软件进行展示，介绍示波管结构，作用原理，并进行模拟实验，提高学生的感官认识。多媒体展示：示波器的核心部分是示波管，由电子枪、偏转电极和荧光屏组成。
学生活动：观察示波器的现象。
阅读课本相关内容探究原因。
教师点拨拓展，师生互动探究：
进行模拟实验，引导学生总结出示波器图形的形成原理，做到能根据图形定性分析出信号电压和扫描电压的情况
六．效果分析
本节内容是关于带电粒子在匀强电场中的运动情况，是电学和力学知识的综合， 带电粒子在电场中的运动，常见的有加速、减速、偏转、圆运动等等，规律跟力学是相同的，只是在分析物体受力时，注意分析电场力，同时注意：为了方便问题的研究，对于微观粒子的电荷，因为重力非常小，我们可以忽略不计．对于示波管，实际就是带电粒子在电场中的加速偏转问题的实际应用．

七．板书设计
带电粒子的加速.
动力学方法
动能定力
2．带电粒子的偏转
平行电场方向
垂直电场方向
侧移量：
偏转角：