10.5帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)一體化教學(xué)設(shè)計(jì)

“教學(xué)評(píng)”一體化教學(xué)設(shè)計(jì)課時(shí)設(shè)計(jì)“教學(xué)評(píng)”一體化教學(xué)設(shè)計(jì)納雍六中課題人教版高中物理·必修·第三冊(cè)第十章第5節(jié)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(第一課時(shí))課型新授課?復(fù)習(xí)課□試卷講評(píng)課□其他課□授課班級(jí)授課時(shí)間教學(xué)內(nèi)容分析課標(biāo)要求：3.1.5能分析帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況，能解釋相關(guān)的物理現(xiàn)象。教材分析：本節(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)容的梯度十分明顯，這樣的安排也符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。由于力學(xué)與電學(xué)的綜合程度逐漸提高，學(xué)生學(xué)習(xí)出現(xiàn)一些困難也是正?，F(xiàn)象。教師應(yīng)該幫助學(xué)生鋪設(shè)合理的臺(tái)階，逐步提高他們的綜合分析能力。學(xué)情分析知識(shí)儲(chǔ)備：學(xué)生已學(xué)習(xí)了力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系，拋體運(yùn)動(dòng)，靜電力，電場(chǎng)強(qiáng)度等知識(shí)點(diǎn)。已經(jīng)掌握了研究物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律及處理方法。能力基礎(chǔ)：學(xué)生已經(jīng)具備一定的物理思維、物體推理能力，對(duì)帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)規(guī)律能夠分析。思維能力：通過學(xué)習(xí)帶點(diǎn)粒子在電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)規(guī)律，讓學(xué)生從物理情景中總結(jié)出物理模型。核心素養(yǎng)物理觀念：.學(xué)會(huì)定性解決電場(chǎng)中的帶電粒子運(yùn)動(dòng)的一般方法?？茖W(xué)思維：進(jìn)一步加深運(yùn)動(dòng)與相互作用觀念、能量觀念，并應(yīng)用其解決問?？茖W(xué)探究：通過學(xué)習(xí)處理帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的問題,培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用力學(xué)知識(shí)和電學(xué)知識(shí)的能力?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任：通過知識(shí)的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)的精神。教學(xué)準(zhǔn)備多媒體課件活動(dòng)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)評(píng)價(jià)任務(wù)環(huán)節(jié)一：導(dǎo)入新課活動(dòng)一：展示學(xué)習(xí)目標(biāo)(1)會(huì)從運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系的角度、從功和能量變化的關(guān)系的角度分析帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的加速問題。(2）知道帶電粒子垂直于電場(chǎng)線進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)．并能對(duì)偏移距離、偏轉(zhuǎn)角度、離開電場(chǎng)時(shí)的速度等物理量進(jìn)行分析與計(jì)算。(3)了解示波管的工作原理，體會(huì)靜電場(chǎng)知識(shí)對(duì)科學(xué)技術(shù)的影響。(4）通過解決帶電粒子在電場(chǎng)中加速和偏轉(zhuǎn)的問題，加深對(duì)從牛頓運(yùn)動(dòng)定律和功能關(guān)系兩個(gè)角度分析物體運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)，以及將勻變速直線運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)方向上的簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)來處理的思路的認(rèn)識(shí)。讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，做到有的放矢；課后根據(jù)目標(biāo)，學(xué)生自我評(píng)價(jià)得失情況?；顒?dòng)二：?jiǎn)栴}導(dǎo)入電子被加速器加速后轟擊重金屬靶時(shí)，會(huì)產(chǎn)生射線，可用于放射治療。圖中展示了一臺(tái)醫(yī)用電子直線加速器。電子在加速器中是受到什么力的作用而加速的呢？1、PPT展示問題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入課題。2、板書：§13.4電磁波的發(fā)現(xiàn)及應(yīng)用思考問題并帶著問題進(jìn)入課堂。1、評(píng)價(jià)學(xué)生是否有對(duì)新課題的求知欲望。環(huán)節(jié)二：新課教學(xué)活動(dòng)一：帶電粒子在電場(chǎng)中的加速一、帶電粒子在電場(chǎng)中的加速1.帶電粒子的加速帶電粒子沿與電場(chǎng)線平行的方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，受到的靜電力與運(yùn)動(dòng)方向在同一直線上，做加速(或減速)直線運(yùn)動(dòng)。2.分析帶電粒子加速的問題的兩種思路（1）利用牛頓第二定律結(jié)合勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式來分析。（2）利用靜電力做功結(jié)合動(dòng)能定理來分析。若粒子的初速度為零，則得：若粒子的初速度不為零，則思考討論1：有些帶電物體，如帶電小球、帶電液滴、帶電塵埃等受力有何特點(diǎn)?參考答案：除受靜電力作用外，還受重力作用，且重力一般不能忽略。思考討論2：重力什么時(shí)候可以忽略，什么時(shí)候不能忽略？1、引導(dǎo)學(xué)生對(duì)帶電粒子的受力分析和運(yùn)動(dòng)分析。2、讓學(xué)生自己進(jìn)行對(duì)比兩種方法，體會(huì)動(dòng)能定理的優(yōu)越性。3、讓學(xué)生分組討論思考討論1和思考討論21、學(xué)生對(duì)帶電粒子的受力分析和運(yùn)動(dòng)分析2、對(duì)比兩種方法，體會(huì)動(dòng)能定理的優(yōu)越性。3、分組討論思考討論1和思考討論21、評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)帶電粒子的受力分析和運(yùn)動(dòng)分析情況。2、評(píng)價(jià)學(xué)生的分組討論情況，交流能力和表達(dá)能力?；顒?dòng)二：研究非勻強(qiáng)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)如圖所示，有一個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)。一個(gè)電荷量為+q質(zhì)量為m的帶電粒子沿電場(chǎng)線方向向右進(jìn)入該電場(chǎng)，該粒子先后通過A、B兩點(diǎn)，且通過A點(diǎn)時(shí)的速度為vA。已知A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為φA和φB，粒子通過B點(diǎn)的速度vB有多大。教師講解學(xué)生總結(jié)評(píng)價(jià)學(xué)生是否能利用能量的觀念解決物理問題環(huán)節(jié)三：例題講解例題1：如圖甲所示，某裝置由多個(gè)橫截面積相同的金屬圓筒依次排列，其中心軸線在同一直線上，圓筒的長(zhǎng)度依照一定的規(guī)律依次增加。序號(hào)為奇數(shù)的圓筒和交變電源的一個(gè)極相連，序號(hào)為偶數(shù)的圓筒和該電源的另一個(gè)極相連。交變電源兩極間電勢(shì)差的變化規(guī)律如圖乙所示。在t＝0時(shí)，奇數(shù)圓筒相對(duì)偶數(shù)圓筒的電勢(shì)差為正值，此時(shí)位于和偶數(shù)圓筒相連的金屬圓板（序號(hào)為0）中央的一個(gè)電子，在圓板和圓筒1之間的電場(chǎng)中由靜止開始加速，沿中心軸線沖進(jìn)圓筒1。為使電子運(yùn)動(dòng)到圓筒與圓筒之間各個(gè)間隙中都能恰好使靜電力的方向跟運(yùn)動(dòng)方向相同而不斷加速，圓筒長(zhǎng)度的設(shè)計(jì)必須遵照一定的規(guī)律。若已知電子的質(zhì)量為m、電子電荷量為e、電壓的絕對(duì)值為u，周期為T，電子通過圓筒間隙的時(shí)間可以忽略不計(jì)。則金屬圓筒的長(zhǎng)度和它的序號(hào)之間有什么定量關(guān)系？第n個(gè)金屬圓筒的長(zhǎng)度應(yīng)該是多少？甲乙為使電子在所有相鄰圓筒的間隙中都能受到向右的靜電力，電子所到達(dá)間隙處的電場(chǎng)強(qiáng)度都必須向左。在同一間隙中，電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是周期性變化的，每半個(gè)周期，電場(chǎng)強(qiáng)度的方向左右變化一次。如果電子勻速穿過每個(gè)圓筒運(yùn)動(dòng)的時(shí)間恰好等于交變電壓的周期的一半，它就能踏準(zhǔn)節(jié)奏，每到達(dá)一個(gè)間隙，恰好是該間隙的電場(chǎng)強(qiáng)度變?yōu)橄蜃蟮臅r(shí)刻。由于電子通過每一個(gè)間隙所增加的動(dòng)能都等于eu，由此可知電子在各個(gè)圓筒內(nèi)的動(dòng)能和速度，而各個(gè)圓筒的長(zhǎng)度應(yīng)該等于電子在該圓筒中的速度大小與交變電壓的半個(gè)周期的乘積。解設(shè)電子進(jìn)入第n個(gè)圓筒后的速度為v，根據(jù)動(dòng)能定理有第n個(gè)圓筒的長(zhǎng)度為：圓筒長(zhǎng)度跟圓筒序號(hào)的平方根成正比，第n個(gè)圓筒的長(zhǎng)度是1、多媒體展示例題。2、讓學(xué)生討論后分小組發(fā)言。3、教師評(píng)價(jià)同學(xué)的回答和講解例題。學(xué)生分組討論發(fā)言。1、評(píng)價(jià)學(xué)生完成的例題情況。2、評(píng)價(jià)學(xué)生聽老師講解例題的情況。3、評(píng)價(jià)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和語(yǔ)言表達(dá)能力。環(huán)節(jié)四：課堂小結(jié)學(xué)到了什么？1、引導(dǎo)學(xué)生小結(jié)，根據(jù)學(xué)生表述，查漏補(bǔ)缺，并有針對(duì)性地進(jìn)行講解補(bǔ)充。小組討論，發(fā)言總結(jié)本節(jié)課得失1、評(píng)價(jià)學(xué)生的討論情況和發(fā)言情況。2、評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)本節(jié)課的掌握情況環(huán)節(jié)五：作業(yè)設(shè)計(jì)教材練習(xí)與應(yīng)用第1、3題指導(dǎo)學(xué)生完成練習(xí)并檢查完成情況。按要求完成練習(xí)。評(píng)價(jià)學(xué)生能否口頭回答相關(guān)問題。環(huán)節(jié)六：主板書設(shè)計(jì)§10.5帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)一、帶電粒子在電場(chǎng)中的加速運(yùn)動(dòng)二、帶電粒子在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)教學(xué)反思課題人教版高中物理·必修·第三冊(cè)第十章第5節(jié)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(第二課時(shí))課型新授課?復(fù)習(xí)課□試卷講評(píng)課□其他課□授課班級(jí)授課時(shí)間教學(xué)內(nèi)容分析課標(biāo)要求：3.1.5能分析帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況，能解釋相關(guān)的物理現(xiàn)象。教材分析：教科書是通過例題的形式來研究帶電粒子的加速和偏轉(zhuǎn)問題的。這樣的處理可以防止出現(xiàn)“加速度公式，位移公式、速度公式、偏轉(zhuǎn)角公式”等，因?yàn)橛洃涍@些公式不僅加重學(xué)生負(fù)擔(dān)，更嚴(yán)重的是會(huì)淡化學(xué)生研究問題時(shí)的物理意識(shí)。示波管原理部分不僅對(duì)力學(xué)、電學(xué)知識(shí)的綜合能力有較高的要求，而且要求有一定的空間想像能力。學(xué)情分析知識(shí)儲(chǔ)備：學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過電場(chǎng)相關(guān)知識(shí)，通過類比分析學(xué)生能夠很好得出帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)規(guī)律。能力基礎(chǔ)：學(xué)生已經(jīng)具備了一定的物理基礎(chǔ)和物理思維能力，能夠獨(dú)立分析物理問題。思維能力：本節(jié)課的復(fù)習(xí)要重點(diǎn)提煉和培養(yǎng)學(xué)生在本章學(xué)習(xí)中經(jīng)歷的建立模型思維能力、類比法解決問題思維能力。核心素養(yǎng)物理觀念：.學(xué)會(huì)定性解決電場(chǎng)中的帶電粒子運(yùn)動(dòng)的一般方法?？茖W(xué)思維：進(jìn)一步加深運(yùn)動(dòng)與相互作用觀念、能量觀念，并應(yīng)用其解決問?？茖W(xué)探究：通過學(xué)習(xí)處理帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的問題,培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用力學(xué)知識(shí)和電學(xué)知識(shí)的能力?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任：通過知識(shí)的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)的精神。教學(xué)準(zhǔn)備多媒體課件活動(dòng)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)評(píng)價(jià)任務(wù)環(huán)節(jié)一：導(dǎo)入新課活動(dòng)一：復(fù)習(xí)導(dǎo)入復(fù)習(xí)第一課時(shí)的內(nèi)容提問：帶電粒子在電場(chǎng)中的加速運(yùn)動(dòng)可以用哪些方法求解？回憶上節(jié)課內(nèi)容，回答問題1、評(píng)價(jià)學(xué)生是否能正確回答。環(huán)節(jié)二：新課教學(xué)活動(dòng)一：定性討論解決粒子偏轉(zhuǎn)問題方法有一個(gè)帶電粒子以水平方向的初速度進(jìn)入一個(gè)豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域，在離開電場(chǎng)區(qū)域時(shí)與剛進(jìn)入時(shí)相比較，這個(gè)粒子有哪些變化呢？讓我們通過實(shí)驗(yàn)來模擬一下帶電粒子在電場(chǎng)中的這種運(yùn)動(dòng)吧。先看一下實(shí)驗(yàn)裝置圖。這是高壓靜電發(fā)生器，用它來產(chǎn)生高電壓；這是一對(duì)加速極板，用于使粒子加速；這是一對(duì)偏轉(zhuǎn)極板，用于使粒子偏轉(zhuǎn)；用鋁箔包裹泡沫小球模擬粒子。1、引導(dǎo)學(xué)生判斷這個(gè)粒子的運(yùn)動(dòng)方向是否改變，運(yùn)動(dòng)速度是否改變。2、播放實(shí)驗(yàn)視頻。1、分析情景中粒子的運(yùn)動(dòng)方向是否改變，運(yùn)動(dòng)速度是否改變。回答問題2、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，總結(jié)實(shí)驗(yàn)1、評(píng)價(jià)學(xué)生能否根據(jù)前面所學(xué)知識(shí)，將復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為兩個(gè)簡(jiǎn)單的直線運(yùn)動(dòng)來分析。2、評(píng)價(jià)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)和總結(jié)實(shí)驗(yàn)的情況活動(dòng)二：定量分析粒子偏轉(zhuǎn)過程規(guī)律1.帶電粒子的偏轉(zhuǎn)帶電粒子的電荷量為q、質(zhì)量為m，以初速度V垂直電場(chǎng)線射人兩極板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)。板長(zhǎng)為L(zhǎng)、板間距為d，兩極板間的電勢(shì)差為U。（1）粒子在V0的方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)x=V0t；穿越兩極板的時(shí)間為；粒子在垂直于V0的方向上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)y=at2:加速度為（2）離開電場(chǎng)時(shí)的偏移距離（3）離開電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角（4）帶電粒子離開電場(chǎng)時(shí)速度的大小Vx=V01、展示課件2、讓學(xué)生小組討論探究：（1）粒子在V0的方向上和垂直于V0的方向上分別做什么運(yùn)動(dòng)？初速度是多大，加速度是多大？（2）離開電場(chǎng)時(shí)的偏移距離？（3）離開電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角？（4）帶電粒子離開電場(chǎng)時(shí)速度的大??？分組討論，合作探究，展示成果。1、評(píng)價(jià)學(xué)生的小組討論情況2、評(píng)價(jià)學(xué)生的回答展示情況3、評(píng)價(jià)學(xué)生能否通過類比方法得出帶電粒子的偏轉(zhuǎn)規(guī)律和研究方法?；顒?dòng)三：探究示波管成像原理拓展學(xué)習(xí)，讓學(xué)有余力的學(xué)生自學(xué)學(xué)有余力的學(xué)生自學(xué)環(huán)節(jié)三：例題講解如圖，兩相同極板A與B的長(zhǎng)度l為6.0cm，相距d為2cm，極板間的電壓U為200V。一個(gè)電子沿平行于板面的方向射入電場(chǎng)中，射入時(shí)的速度v0為3.0×107m/s。把兩板間的電場(chǎng)看作勻強(qiáng)電場(chǎng)，求電子射出電場(chǎng)時(shí)沿垂直于板面方向偏移的距離y和偏轉(zhuǎn)的角度θ。1、多媒體展示例題。2、讓學(xué)生討論后分小組發(fā)言。3、教師評(píng)價(jià)同學(xué)的回答和講解例題。學(xué)生分組討論發(fā)言。1、評(píng)價(jià)學(xué)生完成的例題情況。2、評(píng)價(jià)學(xué)生聽老師講解例題的情況。3、評(píng)價(jià)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和語(yǔ)言表達(dá)