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高中物理 第一章 第9节 带电粒子在电场中的运动教案-人教版高二全册物理教案VIP免费

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9带电粒子在电场中的运动本节分析在前面学习静电场性质的基础上,本节学习处理带电粒子在电场中运动的问题.本节内容主要培养学生综合应用力学知识和电学知识的能力.内容由“带电粒子的加速”“带电粒子的偏转”“示波管的原理”三部分组成.这样安排学习内容梯度十分明显,也符合学生的认知规律.由于力学与电学的综合程度逐渐提高,学生学习出现一些困难也属正常现象.教师应该帮助学生铺设合理的台阶,逐步提高他们的综合分析能力.教材是通过例题的形式来研究带电粒子的加速和偏转问题的.这样的处理可以避免出现“加速度公式、位移公式、速度公式、偏转角公式”等,因为记忆这些公式不仅加重学生负担,更会严重冲击学生研究问题时的物理意识.示波管原理部分不仅对力学、电学知识的综合能力的要求较高,而且要求有一定的空间想象能力.为此,教材第36页“思考与讨论”栏目中设计了四个问题,实际上是设置了四个台阶.教学中要循序渐进,给学生足够的思考空间.教材中带电粒子做匀加速运动,但没有用匀加速运动的公式来处理,而是用动能定理来处理.这是因为在电场中应用动能定理有特别的优越性(静电力做功与路径无关).学情分析1.学生处理带电粒子在电场中运动的问题时,常常因“重力是否可以忽略”这一问题感到迷茫.教师处理这个问题时,要给学生总结归纳.2.带电粒子的偏转教材给出了电子垂直电场线方向射入匀强电场的情景.由于静电力方向与电子的初速度方向垂直,且静电力是恒力,所以学生可以据此判定电子只能做匀变速曲线运动,进而思考,用什么样的方法分析处理此类曲线运动的问题.3.示波管的原理学生没有根据沙摆实验得到振动曲线的基础,且本节也不宜用三角函数引入,因而本部分内容的学习难度较大,所以应该根据控制变量的思想逐步推进.教学目标知识与技能(1)学习运用静电力、电场强度等概念研究带电粒子在电场中运动时的加速度、速度和位移等物理量的变化.(2)综合运用静电力做功、电势差、等势面等概念研究带电粒子在电场中运动时的能量转化.(3)了解示波管原理,并会分析简单现象.过程与方法使用运动分解的方法,经历计算推导过程,培养学生的分析能力、抽象思维的能力和综合能力.情感、态度与价值观了解示波管的工作原理,体会静电场知识对科学技术的影响.教学重难点重点:带电粒子在电场中的偏转.难点:示波管原理.教学方法类比法、推导公式法、讨论法.教学准备多媒体辅助教学设备.教学过程设计主要教学过程教学设计教师活动学生活动一、引入新课【知识回顾】1.牛顿第二定律的公式是F=ma2.动能定理的表达式是ΔW=ΔEk3.解决平抛这类曲线运动的方法是:将运动分解为一个水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀加速直线运动水平方向:x=v0t竖直方向:h=at2速度偏转角度tanα=4.静电力做功的计算方法恒力(匀强电场):W=qEd任意情况:W=qU(设计意图:回顾相关力学、电学知识,为综合计算打下基础.)【知识准备】电场中的带电粒子在什么情况下不考虑重力?自主学习,建议提前完成.二、自主学习带电粒子受力情况分析1.只有在带电粒子的重力远小于静电力时,粒子的重力才可以忽略;2.一般来说,微观带电粒子如电子、质子、离子等除有说明或有明示外,处理问题时均不计重力;而带电的液滴、小球等除有说明或其他明示外,处理问题时均应该考虑重力.阅读教材,得出结论.三、新课教学(一)带电粒子的加速【思考】带电粒子做加速或减速直线运动的条件是什么?【例1】如图所示,在真空中有一对平行金属板,两板间加以电压U,两板的间距为d.两板间有一质量为m,带正电荷q的带电粒子.它在电场力的作用下,由静止开始从正极板向负极板运动,到达负极板时的速度有多大?(不考虑粒子的重力)学生用两种方法求解.【思维拓展】如果进入电场的速度为v0,其最后射出电场的速度为多大?【思考讨论】上述问题中,如果在非匀强电场中该用何种方法求解?上面的方法是否仍然适用?为什么?(设计意图:通过各种变式讨论,使学生知道公式与情景的对应关系,并且了解这类问题无非是新情景下的力学问题.)【尝试练习】炽热的金属丝可以发射电子如图所示...

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