高中物理-示波管的工作原理教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)情分析教材分析課后反思

1、示波管的工作原理教學(xué)設(shè)計(jì)【新課引入】播放示波器顯示 Bad Apple 的視頻，引出本節(jié)課內(nèi)容：示波器是如何顯示出有趣的圖像 的？觀看視頻并思考【新課講授】初步形成對(duì)示波器結(jié)波管 通過介紹電子槍、相互垂直的偏轉(zhuǎn)電極、和對(duì)比上一節(jié)所學(xué)的熒 光屏，讓學(xué)生回顧上一節(jié)帶電粒子在電場(chǎng)中的物理情景結(jié)合學(xué)案設(shè)計(jì)的題目，帶學(xué)生回顧偏轉(zhuǎn)量 和類平拋勻速直線提問：一價(jià)氫離子和二價(jià)氦離子的混合物運(yùn)動(dòng)”幾個(gè)運(yùn)動(dòng)過程推導(dǎo)出熒光屏上的點(diǎn)偏離中心位置的距離(偏轉(zhuǎn)電壓)結(jié)論(板書關(guān)鍵性結(jié)論)(做筆記)播放陰極射線管中電子束在偏轉(zhuǎn)電壓作用 下觀看視頻，理解偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)的視頻束的運(yùn)動(dòng)方向從類似的物理情境入手，拉近學(xué)生與新授課的距離，

2、增強(qiáng)學(xué)生鞏固已有的理論基礎(chǔ)(為后續(xù)的推論打好進(jìn)一步加深理論認(rèn)識(shí)指導(dǎo)學(xué)生用準(zhǔn)備好的透明塑料瓶和老師打 印出的“熒光屏” “偏轉(zhuǎn)極板”制作一個(gè)簡(jiǎn) 單的示波管模型模型體會(huì)水平和豎直方 向上的兩對(duì)偏轉(zhuǎn)極 板是有助于學(xué)生加深對(duì)示 波管的結(jié)構(gòu)的認(rèn)在哪個(gè)方向上 控制電 理解兩 對(duì)偏轉(zhuǎn)極板子束的運(yùn)動(dòng) 是如何控 制兩個(gè)方向上的偏轉(zhuǎn) 的便于接下來老師對(duì) 便于接下來老師對(duì) 問題的表述和學(xué)生對(duì) 上下左右的感知和描 述系五、提問分析問：設(shè)想兩對(duì)兒極板沒有接入電壓信 打開瓶蓋看向瓶底的熒光屏，由你的眼 睛射出的加速后的電子將會(huì)打到坐標(biāo)軸的 坐 標(biāo)原點(diǎn) O，現(xiàn)在我們?cè)谪Q直方向上加 上一 個(gè)恒定的電壓(上下)電子會(huì)(結(jié)合 P

3、PT 展示)利用模型思考并回答思考電壓方向?qū)ζD(zhuǎn)方向的影響學(xué)生通過瓶口從電子束射入的方向觀察偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的作用，很容 感受水平方向偏轉(zhuǎn)作用問：如果同時(shí)輸入上下、左右的 電感受兩個(gè)方向偏轉(zhuǎn)初步感知兩個(gè)方向分運(yùn)動(dòng)的疊加認(rèn)識(shí)到可以通過兩對(duì)兒偏轉(zhuǎn)極板控制顯示屏上點(diǎn)的位置再次回顧理論分析中得出的結(jié)論，偏轉(zhuǎn)電壓越大，偏離中心位越遠(yuǎn)如果電壓不是一個(gè)恒定的值，會(huì)隨時(shí)間發(fā)生改變，那么會(huì)看到什么現(xiàn)象呢？(留出 找出這幾個(gè)物理量為后面學(xué)生理解示波器顯示電壓信號(hào)隨時(shí)動(dòng)畫模擬豎直和水平方向的偏轉(zhuǎn)電壓變化對(duì)熒光點(diǎn)位置的影響觀看視頻感受熒光點(diǎn)的移動(dòng)問：怎么讓熒光點(diǎn)沿 X 軸自左向右沿 X 軸嘗試畫出滿足條件反向思考滿足要求的移

4、動(dòng)到關(guān)于 O 點(diǎn)對(duì)稱的點(diǎn)？你能畫出滿足(一名學(xué)生上黑板理解電壓信號(hào)周期讓學(xué)生感知高頻率對(duì)圖像)，畫出來像鋸齒一樣， 又稱作鋸齒形和頻率對(duì)圖像的影響如果頻率較大，由于熒光屏的殘光效應(yīng)和。動(dòng)畫演示鋸齒形掃描電壓的效果模擬示波器展示結(jié)果問：能不能想個(gè)辦法讓熒光屏上顯示出正示波器展示加了掃描電壓之后的效果解釋導(dǎo)入視頻中圖像出現(xiàn)的原因介紹示波器的分類視頻展示數(shù)字示波器用于汽車檢修的實(shí)例在水平方向加恒定思考正弦式交變電壓隨時(shí)間變化的特點(diǎn)結(jié)合前面所講的兩個(gè)方向偏轉(zhuǎn)的疊思考解決方案關(guān)注兩個(gè)方向上所加電壓的周期關(guān)系解開開始時(shí)留有的再理解兩個(gè)方向偏轉(zhuǎn)層層滲透，引發(fā)學(xué)生綜合已有知識(shí)分析問題點(diǎn)明示波器正是通過這一方式

5、將待測(cè)信號(hào)掃描電壓和待測(cè)電壓示波器的應(yīng)用示波管的工作原理學(xué)情分析學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了帶電粒子在電場(chǎng)中的加速和偏轉(zhuǎn)，并且掌握了用 牛 向上的分運(yùn)動(dòng)，通過列方程推出偏轉(zhuǎn)量、偏轉(zhuǎn)角等結(jié)論。但是在熟 觸很少，學(xué)生很難將實(shí)際問題通過構(gòu)建物理模型梳理出已知量和待測(cè) 波管的工作原理。更重要的是，這部分知識(shí)對(duì)學(xué)生的空間想象力有很高的要求，如 何 將電子束在空間中兩個(gè)方向上的偏轉(zhuǎn)與熒光屏上的圖像對(duì)應(yīng)起來 是擺在 高二的學(xué)生已經(jīng)具備了一定的抽象思維能力，但對(duì)于復(fù)雜的物理 情 漸進(jìn)地引導(dǎo)學(xué)生深入地分析問題。示波管的工作原理效果分析 通過學(xué)習(xí)示波管的工 作原理，學(xué)生學(xué)會(huì)了應(yīng)用帶電粒子在電場(chǎng)中 的加速和偏轉(zhuǎn)的結(jié)論分析問 引導(dǎo)

6、下觀察、分析并推理，完成了將復(fù)雜 的物理情境模型化的過程。此外，通過示波管應(yīng)用的實(shí)例，學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)與社會(huì)生活 聯(lián) 示波管的工作原理教材分析“示波管的工作原理 ”選自人教版高中物理選修 3-1 第一章第九 節(jié) “帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)”一節(jié)。這節(jié)內(nèi)容由“帶電粒子的加速”帶電粒子的偏轉(zhuǎn)”“示波管的原理”三部分組成，教學(xué)內(nèi)容的梯度 十 人教版和魯科版都將“示波管的工作原理”作為靜電場(chǎng)中力學(xué)與 電 學(xué)綜合應(yīng)用的提升課，這也為學(xué)生學(xué)習(xí)“帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)” 奠定 積極性。由于力學(xué)與電學(xué)的綜合程度逐漸提高，學(xué)生的學(xué)習(xí)也出現(xiàn)了一些 困 此，教科書在“思考與討論”欄目中設(shè)置了四個(gè)問題，也是四個(gè)臺(tái) 階，

7、 帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn) 帶電粒子在兩個(gè)相互垂直方向上偏轉(zhuǎn) 示波管的空間結(jié)構(gòu)熒光屏上圖像顯示的原理源 電子由加速電場(chǎng)的負(fù)極板靜止釋放，離開正極板時(shí)獲得的速度 v 可(電子的電荷量 e，質(zhì)量 m，加速電場(chǎng)電壓 )如圖所示，加速后的電子在沒有偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的情況下將沿虛線撞擊熒 若偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)電壓為 ，且偏轉(zhuǎn)后的電子沒有打到極板上，則離開偏 O的距離 與 的關(guān)系滿足：。示波管的工作原理課后鞏固練習(xí)1. 讓一價(jià)氫離子、一價(jià)氦離子和二價(jià)氦離子的混合物經(jīng)過同一加速 電 場(chǎng)由靜止開始加速，然后在同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)里偏轉(zhuǎn)，它們是否會(huì) 分離 2. (多選)如圖所示是一個(gè)示波器工作原理圖，電子經(jīng)加速后以速 度 v0 垂直進(jìn)入偏

8、轉(zhuǎn)電場(chǎng)，離開電場(chǎng)時(shí)偏轉(zhuǎn)量是 h ，兩平行板間的 距離為 d，電勢(shì)差為 U，板長是 L，每單位電壓引起的偏移量 ( h/U) 叫做示波器的靈敏度，為了提高靈敏度，可采用下列辦法 ()波管的工作原理課后反思本節(jié)課作為“帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)”的最后一部分內(nèi)容，既是 對(duì) 是，學(xué)生學(xué)習(xí)過程中往往對(duì)于示波管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理無法形 成清 因此，這節(jié)課旨在通過自制模型和動(dòng)畫模擬幫助學(xué)生建構(gòu)起對(duì)示 波管工 應(yīng)用，把枯燥的公式變得生動(dòng)有趣。可以看出，學(xué)生能夠在老師的引導(dǎo)下將熒光屏上的趣味圖像一點(diǎn) 點(diǎn) 果。然而，審視整堂課學(xué)生的反應(yīng)，或許他們還可以擁有更大的自 主 思維能力。另一方面，在示波器的應(yīng)用上，老師只是選取了幾個(gè)學(xué)生感興趣 的 示波管的工作原理課標(biāo)分析“示波管的工作原理 ”選自人教版高中物理選修 3-1 第一章第九在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)”一節(jié)。普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)( 2017 年版)將“靜電場(chǎng)”調(diào)整為必修三 理”與生產(chǎn)生活、科技進(jìn)步、社會(huì)發(fā)展密切相關(guān)，有助于培養(yǎng)學(xué)生解 決 電學(xué)知的結(jié)構(gòu)聯(lián)系起來，