2014年高中物理 1.9《带电粒子在电场中的运动》教案 新人教版选修3-1.doc

第九节、带电粒子在电场中的运动教学设计一、教材分析本专题是是历年高考的重点内容。本专题综合性强理论分析要求高带电粒子的加速是电场的能的性质的应用；带电粒子的偏转则侧重于电场的力的性质通过类比恒力作用下的曲线运动（平抛运动）理论上探究带电粒子在电场中偏转的规律。此外专题既包含了电场的基本性质又要运用直线和曲线运动的规律还涉及到能量的转化和守恒有关类比和建模等科学方法的应用也比较典型。探究带电粒子的加速和偏转的规律只要做好引导学生自己是能够完成的而且可以提高学生综合分析问题的能力。二、教学目标：（一）知识与技能1、理解带电粒子在电场中的运动规律并能分析解决加速和偏转方向的问题．2、知道示波管的构造和基本原理．（二）过程与方法通过带电粒子在电场中加速、偏转过程分析培养学生的分析、推理能力（三）情感、态度与价值观通过知识的应用培养学生热爱科学的精神三、教学重点难点重点：带电粒子在匀强电场中的运动规律难点：运用电学知识和力学知识综合处理偏转问题四、学情分析带电粒子在场中的运动（重力场、电场、磁场）问题由于涉及的知识点众多要求的综合能力较高因而是历年来高考的热点内容这里需要将几个基本的运动即直线运动中的加速、减速、往返运动曲线运动中的平抛运动、圆周运动、匀速圆周运动进行综合巩固和加深同时需要将力学基本定律即牛顿第二定律、动量定理、动量守恒定律、动能定理、机械能守恒定律、能量守恒定律等进行综合运用。五、教学方法讲授法、归纳法、互动探究法六、课前准备1．学生的学习准备：预习牛顿第二定律的内容是什么能定理的表达式是什么抛运动的相关知识点。2．教师的教学准备：多媒体课件制作课前预习学案课内探究学案课后延伸拓展学案3、教具：多媒体课件七、课时安排：1课时八、学过程(一)预习检查、总结疑惑教师活动：引导学生复习回顾相关知识点（1）牛顿第二定律的内容是什么?（2）动能定理的表达式是什么?（3）平抛运动的相关知识点。（4）静电力做功的计算方法。学生活动：结合自己的实际情况回顾复习。师生互动强化认识：（1）a=F合/m（注意是F合）（2）W合=△Ek=mv2-mv02（注意是合力做的功）（3）平抛运动的相关知识（4）W=F•scosθ（恒力→匀强电场）W=qU（任何电场）检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑使教学具有了针对性。（二）情景导入、展示目标带电粒子在电场中受到电场力的作用会产生加速度使其原有速度发生变化．在现代科学实验和技术设备中常常利用电场来控制或改变带电粒子的运动。具体应用有哪些呢?本节课我们来研究这个问题．以匀强电场为例。（三）合作探究、精讲点拨1、带电粒子的加速教师活动：提出问题要使带电粒子在电场中只被加速而不改变运动方向该怎么办?（相关知识链接：合外力与初速度在一条直线上改变速度的大小；合外力与初速度成90°仅改变速度的方向；合外力与初速度成一定角度θ既改变速度的大小又改变速度的方向）学生探究活动：结合相关知识提出设计方案并互相讨论其可行性。学生介绍自己的设计方案。师生互动归纳：（教师要对学生进行激励评价）方案1：v0=0仅受电场力就会做加速运动可达到目的。方案2：v0≠0仅受电场力电场力的方向应同v0同向才能达到加速的目的。教师投影：加速示意图．学生探究活动：上面示意图中两电荷电性换一下能否达到加速的目的?（提示：从实际角度考虑注意两边是金属板）学生汇报探究结果：不可行直接打在板上。学生活动：结合图示动手推导当v0=0时带电粒子到达另一板的速度大小。（教师抽查学生的结果展示、激励评价）教师点拨拓展：方法一：先求出带电粒子的加速度：a=再根据vt2-v02=2ad可求得当带电粒子从静止开始被加速时获得的速度为：vt=方法二：由W=qU及动能定理：W=△Ek=mv2-0得：qU=mv2到达另一板时的速度为：v=.深入探究：（1）结合牛顿第二定律及动能定理中做功条件（W=Fscosθ恒力W=Uq任何电场）讨论各方法的实用性。（2）若初速度为v0（不等于零）推导最终的速度表达式。学生活动：思考讨论列式推导（教师抽查学生探究结果并展示）教师点拨拓展：（1）推导：设初速为v0末速为v则据动能定理得qU=mv2-mv02所以v=（v0=0时v=）方法渗透：理解运动规律学会求解方法不去死记结论。（2）方法一：必须在匀强电场中使用（F=qEF为恒力E恒定）方法二：由于非匀强电场中公式W=qU同样适用故后一种可行性更高应用程度更高。实例探究：课本例题1第一步：学生独立推导。第二步：对照课本解析归纳方法。第三步：教师强调注意事项。（计算先推导最终表达式再统一代入数值运算统一单位后不用每个量都写只在最终结果标出即可）过渡：如果带电粒子在电场中的加速度方向不在同一条直线上带电粒子