《9帶電粒子在電場中的運動》教學設計(河北省市級優(yōu)課)-物理教案

《帶電粒子在電場中的運動》教學設計 河北內丘中學張立紅一、教學目標(一)知識與技能1．了解帶電粒子在電場中的運動——只受電場力，帶電粒子做勻變速運動。2．重點掌握初速度與場強方向垂直的帶電粒子在電場中的運動(類平拋運動)。(二)過程與方法培養(yǎng)學生綜合運用力學和電學的知識分析解決帶電粒子在電場中的運動。(三)情感態(tài)度與價值觀1．滲透物理學方法的教育：運用理想化方法，突出主要因素，忽略次要因素，不計粒子重力。2．培養(yǎng)學生綜合分析問題的能力，體會物理知識的實際應用。二、教學重點、難點分析帶電粒子在電場中的運動是電場知識的重要應用，注重分析判斷帶電粒子在電場力作用下的運動情況，掌握運用力的觀點和能的觀點求解帶電粒子運動的思路和方法三、教學方法：啟發(fā)式教學，計算機輔助教學四、教具：多媒體投影儀，計算機五、教學過程：（一）大屏幕（課題展示）介紹帶電粒子：一般把重力可忽略不計的微觀粒子稱為帶電粒子，如質子、電子、原子核、離子等。（二）引入新課：通過前幾節(jié)課的學習，我們知道，帶電粒子在電場中要受到電場力的作用,產生加速度,速度的大小和方向都會發(fā)生變化。這節(jié)課討論兩種基本方式一帶電粒子的加速二帶電粒子的偏轉（三）進行新課一、帶電粒子的加速（板書）勻強電場中的加速問題大屏幕（課題展示）例題提出問題：你能求得q到達負極板時的速度v嗎？有幾種方法可求?（學生小組討論，提問學生上黑板做題，再總結——師生互動，生生互動）。（1）運用運動學和動力學方法求解，因電場力為恒力，a=F/m=Uq/dm、v2-0=2ad，可求出v=（2）運用能量觀點求解，qU=mv2/2，可求出v=（請同學比較在題設條件下哪種方法更簡便————比較兩種方法優(yōu)缺點）。提出問題：解決帶電粒子在非勻強電場中的加速問題是否也可以用這兩種方法呢？學生討論回答得出結論——非勻強電場中的加速問題qU=△Ek同樣適用。二、帶電粒子在勻強電場中的偏轉（板書）大屏幕展示例題讓學生討論下述幾個問題：-q受力情況如何？運動性質如何？它的運動與力學中的那種運動相似？用什么方法研究-q運動規(guī)律從而求出它射出電場時在豎直方向偏移原來運動方向的距離y及偏轉角度φ？這種帶電粒子的勻變速曲線運動，可以用能量觀點研究，也可以用運動分解與合成觀點研究，要求y和φ，按本題條件，我們用后一種觀點進行研究。分析水平：勻速運動(板書）豎直：初速度為零，加速度a=qU/md，勻加速直線運動(板書）【求解】利用平拋知識可求出（板書）通過本題總結（1）合運動和分運動具有等時性；（2）合運動和分運動具有獨立性。即互不干涉、獨立進行。（3）培養(yǎng)學生解決問題的思路和方法鞏固訓練：大屏幕展示例題讓學生先獨立計算，然后小組討論得出正確結果考與討論】進行討論三、小結1．研究帶電粒子在電場中運動的兩條主要線索帶電粒子在電場中的運動，是一個綜合電場力、電勢能的力學問題，研究的方法與質點動力學相同，它同樣遵循運動的合成與分解、力的獨立作用原理、牛頓運動定律、動能定理、功能原理等力學規(guī)律。研究時，主要可以按以下兩條線索展開。(1)力和運動的關系——牛頓第二定律根據(jù)帶電粒子受到的電場力，用牛頓第二定律找出加速度，結合運動學公式確定帶電粒子的速度、位移等。這條線索通常適用于恒力作用下做勻變速運動的情況。(2)功和能的關系——動能定理根據(jù)電場力對帶電粒子所做的功，引起帶電粒子的能量發(fā)生變化，利用動能定理或從全過程中能量的轉化，研究帶電粒子的速度變化，經歷的位移等。這條線索同樣也適用于不均勻的電場。2．研究帶電粒子在電場中運動的思維技巧(1)類比與等效電場力和重力都是恒力，在電場力作用下的