高中物理_《带电粒子在电场中的运动》教学设计学情分析教材分析课后反思
人教版高二物理选修3《带电粒子在电场中的运动》教案及教学反思
人教版高二物理选修3《带电粒子在电场中的运动》教案及教学反思一、教学目标1.了解带电粒子在电场中的受力特点和运动规律。
2.掌握计算带电粒子在电场中的运动轨迹和速度等相关物理量的方法。
3.发展学生的物理思维和实验技能。
二、教学重点和难点重点1.带电粒子在电场中受力特点和运动规律。
2.带电粒子在匀强电场中的运动轨迹和速度计算方法。
难点1.带电粒子在非匀强电场中的运动规律和计算方法。
2.带电粒子在电场中的能量问题。
三、教学内容和步骤设计教学内容1.带电粒子在电场中的运动规律和受力特点。
2.匀强电场中带电粒子的运动轨迹和速度计算方法。
3.非匀强电场中带电粒子的运动规律和计算方法。
4.带电粒子在电场中的能量问题。
步骤设计第一步:导入(10分钟)1.提问:什么是电场?2.引导学生思考带电粒子在电场中的运动规律和受力特点。
3.引出本课主题:带电粒子在电场中的运动。
第二步:讲解(30分钟)1.讲解带电粒子在匀强电场中的运动轨迹和速度计算方法。
2.讲解带电粒子在非匀强电场中的运动规律和计算方法。
3.讲解带电粒子在电场中的能量问题。
第三步:实验(30分钟)1.实验1:用电子枪在匀强电场中研究带电粒子的运动轨迹和速度。
2.实验2:用带电粒子在电场中的能量动态测量带电粒子的电势和电势差。
第四步:讨论(20分钟)1.针对实验结果进行讨论。
2.讨论带电粒子在电场中的运动规律和能量问题。
第五步:练习(20分钟)1.练习带电粒子在电场中的运动轨迹和速度等计算题目。
第六步:结论(10分钟)1.总结带电粒子在电场中的运动规律和能量问题。
2.引导学生思考应用于实际生活中的例子。
四、教学反思本课以带电粒子在电场中的运动为主题,通过讲解、实验、讨论、练习等环节,全面地让学生了解了带电粒子在电场中的受力特点和运动规律,掌握了计算带电粒子在电场中的轨迹和速度等相关物理量的方法,发展了学生的物理思维和实验技能。
在教学中,我充分利用了电子枪和能量动态测量等现代化仪器,让学生感受到了科技的力量,激发了他们的兴趣和探索精神。
高中物理_ 带电粒子在电场中的运动教学设计学情分析教材分析课后反思
带电粒子在电场中的运动_教学设计在新课标指导下,没有学习曲线运动的学情下,我们特制定以下学生学习目标:1.会利用牛顿运动定律和运动学公式分析带电粒子在电场中的加速或减速直线运动问题.2.会利用功能观点,分析带电粒子在电场中的加速或减速直线运动问题.教学目标1、知识与技能目标:⑴通过教学,让学生知道带电粒子经过电场(匀强的或非匀强的)可以加速(也可以减速)。
⑵让学生明确主要有两种方法解决带电粒子的加速问题:一是运用牛顿第二定律和运动学公式电场力等知识;二是运用能量观点:动能定理或能量守恒定律列方程。
(3)要让学生能够应用运动学公式、牛顿第二定律、动能定理、带电粒子经过电场加速速度;测粒子的荷质比问题。
2、过程与方法目标:首先,通过实验演示粒子的加速现象,结合物理课件再现粒子在电场中的加速,强化粒子在电场中的运动过程在学生大脑中的映象,使学生形成清晰的物理过程;其次,要让学生理解运用哪些物理知识分析、处理带电粒子的加速问题,解决这种现象的基本原理和方法是什么?通过这一具体操作过程,学生可能记住的是如何得出结论的过程,而非是最后的结论式。
3、科学精神与科学态度的培养目标:要求学生在解决粒子在电场中的直线运动,将解题步骤按部就班的书写清楚,培养严谨求实求真的科学精神,要让学生明白,怕麻烦是学不好物理的,抽象的知识可以通过直观形象的图形来表达,从形象到抽象,又由抽象到形象,是学习物理和应用物理的两个重要方面。
如果认真走过这两步,就可能对物理学科初窥门径。
教材选择教材选择:由于新版教材还没有发行,我选用了人教版选修3-1,结合市教委编写的自主学习指导课程,制定了学习导学案。
由于曲线运动没有学习,我对教材只能选用了带电粒子在电场中的加速部分;课后练习第1题和第2题。
二、教学的重难点:⑴重点:初速为零的带电粒子在电场中的加速或减速问题及其处理;⑵直线加速器问题、粒子在平行板电容器中的临界问题;教学方法与学生的学习方式:教师采用直观形象与抽象思维结合的教学方法,适时启发导思;学生参与课堂教学,运用前面所学的电场知识和力学知识主动探究,获取新的结论,形成解决新情境、新问题的过程和方法。
《带电粒子在电场中的运动》 说课稿
《带电粒子在电场中的运动》说课稿尊敬的各位评委、老师:大家好!今天我说课的题目是《带电粒子在电场中的运动》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析《带电粒子在电场中的运动》是高中物理选修 3-1 第一章静电场中的重要内容。
这部分知识既是对电场性质的深入理解和应用,也为后续学习磁场中带电粒子的运动以及电磁学的综合问题奠定了基础。
通过本节课的学习,学生将深入理解电场力对带电粒子的作用,掌握带电粒子在匀强电场中的加速和偏转规律,并能运用这些规律解决实际问题。
教材在编排上注重知识的逻辑性和系统性,从基本概念和规律出发,逐步引导学生进行分析和推理。
二、学情分析学生在之前已经学习了电场的基本性质,如电场强度、电势差等,对电场有了一定的认识。
但对于带电粒子在电场中的运动,学生可能会感到抽象和难以理解,需要通过具体的实例和实验来帮助他们建立物理模型。
此外,学生在数学运算和物理思维方面可能还存在一定的不足,需要在教学中加以引导和训练。
三、教学目标1、知识与技能目标(1)理解带电粒子在匀强电场中的加速和偏转规律。
(2)能够运用牛顿第二定律和运动学公式解决带电粒子在匀强电场中的加速问题。
(3)能够运用运动的合成与分解方法解决带电粒子在匀强电场中的偏转问题。
2、过程与方法目标(1)通过理论推导和实例分析,培养学生的逻辑推理能力和分析问题的能力。
(2)通过实验观察和模拟演示,培养学生的观察能力和对物理现象的归纳总结能力。
3、情感态度与价值观目标(1)让学生体会物理知识与实际生活的紧密联系,激发学生学习物理的兴趣。
(2)培养学生严谨的科学态度和合作精神。
四、教学重难点1、教学重点(1)带电粒子在匀强电场中的加速规律。
(2)带电粒子在匀强电场中的偏转规律。
2、教学难点(1)运用运动的合成与分解方法分析带电粒子在匀强电场中的偏转问题。
(2)带电粒子在电场中运动的综合问题。
高中物理_带电粒子在电场中的运动教学设计学情分析教材分析课后反思
《带电粒子在电场中的运动》教学设计1/ 122/ 12现代社会的发展使癌症的患病率有所增加,医院里都有治疗癌症的射线治疗仪,你知道它的工作原理吗?先看两个小例子:1.已知质子的质量为m =1.67 × 10-27 kg ,电量为q=1.6 × 10-19C ,在E=100 N/C 的匀强电场中,试通过计算比较质子所受重力与电场力的大小。
(取g =10 m/s 2)2.已知油滴质量为m =4×10-6kg ,电荷量q=2×10-8C ,在E =2000 N/C 的匀强电场中,试通过计算比较油滴所受重力与电场力的大小。
(取g =10 m/s 2)结论:1.在带电粒子的重力远远小于静电力时,粒子的重力才可以忽略。
一般地说,微观带电粒子如电子、质子、离子、а粒子等除有说明或有明确暗示外,处理问题时均不计重力。
2.而带电的液滴、小球等除有说明或有明确暗示外,处理问题时均应考虑重力。
一.带电粒子的加速在真空中有一对平行金属板,由于接上电池组而带电,两板间的电势差为U ,若一个质量为m ,带正电荷q 的粒子,在静电力作用下由静止开始从正极板向负极板运动,计算它到达负极板时的速度分析:带电粒子不计重力,只受电场力作用,由于初速度为零,所以粒子沿电场力方向做匀加速直线运动。
解法一牛顿定律+运动学公式:222F Eq qU a m m md v ad qU v m=====4 / 12该方法只适用于匀强电场,比较麻烦,但优点是可以求出粒子的加速时间!解法二 动能定理(能量观点)带电粒子的运动过程中,静电力所做的功为:W qU=粒子到达负极板时的速率为v ,其动能可以写成:212k E mv=由动能定理有:212qU mv =2qU v m =该方法利用动能定理求解相对简单了许多,且适用于所有的电场! 问题情景:上述问题中,两块金属板是平行的,两极板间是匀强电场,如果两极板是其他形状,中间不再是匀强电场,将如何求解速度?——将采用动能定理求解,因为不管是否为匀强电场,在带电粒子的运动过程中,静电力所做的总功为:W qU =由动能定理:212qU mv =得:2qUv m =练习:3.炽热的金属丝可以发射电子。
带电粒子在电场中的运动 教案-2021-2022学年【新教材】人教版(2019)高中物理必修三
10.5 带电粒子在电场中的运动〖教材分析〗本节内容的核心是带电粒子在电场中的运动,教材分别从牛顿第二定律与运动学结合和能量角度入手研究了带电粒子在匀强电场中的加速。
本节课主要是运用电场的知识去解决实际问题。
培养学生解题能力,逻辑思维能力等。
逐渐的把握好牛顿定律应用的解题思路和方法。
并且引导学生理解两种方法的使用条件。
然后又从分析粒子受力情况入手,类比重力场中的平抛运动,研究了带电粒子在匀强电场中的偏转问题。
教材借助分析带电粒子在匀强电场的加速和偏转,使学生进一步掌握运动和力的关系,培养学生应用类比方法和物理知识解决实际问题的能力。
〖教学目标与核心素养〗物理观念:掌握应用牛顿运动定律与电场结合解决问题的基本思路和方法,以及利用动能定理解决的方法。
科学思维:能结合电场的情况对电荷的受力情况进行分析。
科学探究:能根据电荷的受力情况推导物体的运动情况。
科学态度与责任:会结合牛顿运动定律和运动学公式,以及动能定理解决简单的力学问题。
〖教学重点与难点〗重点:带电粒子在电场中的加速和偏转规律难点:带电粒子在电场中的偏转问题及应用〖教学准备〗多媒体课件。
〖教学过程〗一、新课引入电子被加速器加速后轰击重金属靶时,会产生射线,可用于放射治疗。
图中展示了一台医用电子直线加速器。
电子在加速器中是受到什么力的作用而加速的呢?二、新课教学(一)带电粒子在电场中的加速在现代科学实验和技术设备中,常常利用电场来改变或控制带电粒子的运动。
利用电场使带电粒子加速,就是其中一种简单的情况。
问题1:那么在电场中带电粒子受什么力的作用?受力分析:静电力qE 。
还有没有重力呢?这个分情况来看,如果是带电小球、带电油滴,它们的重力比较大,那就考虑重力;如果是电子,质子,α粒子,它们的重力与静电力相比太小了那就不用考虑重力。
即宏观微粒需要考虑重力,微观粒子不计重力。
当然如果题目明确告诉不需考虑重力,那就不管是什么粒子都不需要考虑重力。
研究带电粒子运动的主要工具就是:静电力F = qE 加速度m F a = 静电力的功W AB = qU AB动能定理2A 2B AB AB mv 21mv 21qU W -== 分析带电粒子加速的问题,常常有两种思路∶ 一种是利用牛顿第二定律结合匀变速直线运动公式来分析;另一种是利用静电力做功结合动能定理来分析。
沪科版高三物理下册《带电粒子在电场中的运动》教案及教学反思
沪科版高三物理下册《带电粒子在电场中的运动》教案及教学反思一、教学目标1.理解带电粒子在电场中的受力情况,掌握库仑定律的基本概念和计算方法。
2.掌握荷质比与电荷量之间的关系,理解带电粒子在电场中的运动轨迹。
3.能解决带电粒子在均匀电场、非均匀电场中的运动问题。
4.培养学生的实验观察能力,掌握测量带电粒子感应电场的方法。
二、教学内容1.带电粒子在电场中的受力情况2.库仑定律的基本概念和计算方法3.带电粒子在电场中的运动轨迹4.带电粒子在均匀电场中的运动问题5.带电粒子在非均匀电场中的运动问题6.测量带电粒子感应电场的方法三、教学方法1.讲授教学法——通过讲解理论知识,使学生掌握带电粒子在电场中的受力情况、轨迹、运动问题等基础知识。
2.案例教学法——通过实例讲解解决带电粒子在电场中的运动问题。
3.实验教学法——通过实验让学生掌握带电粒子感应电场的测量方法,提高实验观察力和操作能力。
4.讨论教学法——通过课堂讨论,提高学生思维能力,加深对概念的理解和掌握。
四、教学过程1.导入环节:通过实例、问题、图片等方式引导学生了解带电粒子在电场中的基本概念和受力情况。
2.理论教学:讲解库仑定律的基本概念和计算方法,引导学生掌握荷质比与电荷量之间的关系,理解带电粒子在电场中的运动轨迹。
3.案例教学:通过数字、图形等案例讲解解决带电粒子在均匀电场、非均匀电场中的运动问题。
4.实验教学:引导学生通过实验掌握测量带电粒子感应电场的方法,加深实验观察力和操作能力。
5.讨论教学:通过课堂讨论,引导学生思考带电粒子在电场中的受力情况、轨迹、运动问题等相关问题。
五、教学反思本次教学工作以理论教学为主,辅以案例教学和实验教学。
在教学过程中,我注重概念的理解和计算方法的掌握,通过实际案例的讲解,让学生进一步理解概念,掌握计算方法。
同时,在实验教学中,我注重提高学生的实验观察能力和操作能力,让学生通过实验掌握测量带电粒子感应电场的方法。
高中物理_带电粒子在电场中的运动教学设计学情分析教材分析课后反思
《带电粒子在电场中的运动》教学设计一、教材分析本节内容选自人教版物理选修3-1 第一章第九节。
是对电场知识的重要应用,也是力学知识与电学知识的综合应用,通过对本节课的学习,学生能够把电场知识和牛顿运动定律、动能定理、运动的合成与分解等力学知识有机的结合起来,加深对力学、电学知识的理解,有利于培养学生用物理知识解决实际问题的能力。
另外,这节课与现代科学技术结合紧密,通过这节课的学习有利于培养学生对科学和技术应有的正确态度和责任感。
根据教材的具体内容以及新课程标准的要求,确定本节课的教学目标如下:(1)知识与技能①学会运用静电力、电场强度等概念研究带电粒子在电场中运动的加速度、速度和位移等物理量的变化。
②了解示波管的工作原理。
、(2)过程与方法通过对“类平抛运动”的学习,提升学生对知识的迁移能力;在对示波管原理的分析过程中,提高学生独立观察、分析、推理及应用物理知识解决实际问题的能力。
(3)情感态度与价值观通过带电粒子在电场中的实际应用,提高学生对物理的学习兴趣,同时,使学生体会静电场知识对科学技术的影响,提高学生对科学技术的责任感。
本节课的重点:带电粒子在匀强电场中的加速和偏转问题。
本节课的难点:示波管的原理。
二、学情分析通过学生对必修一以及电场基本知识的学习,学生已经具备的知识和能力是:1. 平抛运动的条件、性质以及处理方法;2. 力学和电场的基本知识,初步具备了应用力学知识分析电场问题的能力。
此时学生还欠缺的知识和能力是:1.逻辑思维和抽象思维能力还有待提高;2.公式的熟练应用上存在有问题。
三、教学方法设计根据本节课的教学目标、教学重、难点及学生特点,整节课采用情景式教学,直观演示与分析归纳法结合、问题驱动与讨论式教学相结合的教学方法。
四、教学流程设计教师活动学生活动备注新课引入:播放“电子之舞”的视频,并让学生猜想是什么为他们“伴舞”,以此引入新课--示波器。
学生饶有兴趣的观看视频。
让学生体会电子运动的美妙与神奇,顺利引入新课,并同时激发学生的学习兴趣。
高中物理_带电粒子在电场中的运动教学设计学情分析教材分析课后反思
带电粒子在电场中的运动——教学设计二.【教学目标】知识与能力1、理解带电粒子在匀强电场中的运动规律,并能分析和解决加速和偏转方面的问题。
2、让学生动脑(思考)、动笔(推导)、动手(实验)、动口(讨论)、动眼(观察)、动耳(倾听),培养学生的多元智能。
过程与方法1、通过复习自由落体运动规律,由学生自己推导出带电粒子在匀强电场中的加速规律。
2、通过由浅入深、层层推进的探究活动,带电粒子在电场中直线运动的类型及受力特点,解决思路。
3、使学生进一步发展“猜想-实验-理论”的科学探究方法,让学生主动思维,学会学习。
情感态度与价值观1理解电子在电场中的加速在科技生产中的应用及重要性。
2、通过理论分析与实验验证相结合,让学生形成科学世界观:自然规律是可以理解的,我们要学习科学,利用科学知识为人类服务。
展现科学现象之美,激发学生对自然科学的热爱。
三.重点难点重点让学生清楚带电粒子在电场中直线运动的原理及有关规律,这是本节内容的中心。
理解电子在电场中的加速在科技生产中的应用及重要性。
四、教法学法:1.教学的方法分析讨探究学生分组讨论五、教学方法2.学法指导:实验讨论五、教学过程:为了切实完成所定教学目标,充分发挥学生的主体作用,对一些主要的教学环节采取了如下设想:1导入新课以演示实验设疑,创设学习情景,激发学习兴趣,引介绍电子束演示仪,并说明只有高速带电的粒子(电子)轰击管内惰性气体发光,才能看到电子的径迹。
学生会对电子如何获得速度产生疑问,通过控制电子束的偏转方向,学生又会对这一目的的如何实现产生疑惑,从而强烈地激发了学生的求知欲望,进而提出课题。
约3分钟。
+ ++ ———+q ⑵在新课教学中,以微机模拟与问题探讨想结合进行理论分析,使学生由感性认识上升到理性认识。
①.以微机演示电子在电场中加速运动的全过程,让学生观察分析:电子运动的全过程可以分为那几个阶段?在每一阶段电子各做什么运动?这样可以使学生先在整体上对带电粒子运动的全过程有清晰的脉络,有助于局部过程的分析。
带电粒子在电场中的运动教案、说课及教学反思
第八节 、带电粒子在电场中的运动 (2课时)教学目标:(一)知识与技能1.了解带电粒子在电场中的运动:带电粒子的加速,带电粒子的偏转2.重点掌握初速度与场强方向垂直的带电粒子在电场中的运动—―带电粒子的偏转(类平抛运动)。
3.知道示波管的主要构造和工作原理。
(二)过程与方法培养学生运用力学和电学的知识综合分析解决带电粒子在电场中的运动问题。
(三)情感态度与价值观1.渗透物理学方法的教育:突出主要因素,忽略次要因素,运用理想化方法(忽略粒子重力)使问题简单化。
2.培养学生综合分析问题的能力,体会物理知识在实际中的应用。
重点:带电粒子在电场中的加速和偏转规律难点:带电粒子在电场中的偏转问题及应用。
学情分析:1.本节课用到的动能定理、平抛运动规律、牛顿定律等知识以前都学过,但遗忘严重,应及时复习。
2.本节课应用到较强综合能力,教学中要注意由易到难,循序渐进 教学过程:(一)复习:1.牛顿定律:F ma = F 与a 方向相同2.动能定理:合外力对物体做的功等于物体动能的变化量,22211122W mv mv =-总 3.平抛运动规律:水平分方向是匀速直线运动0x v v = 0x v t = 竖直分方向是自由落体运动y v gt = 212y gt =(二)新课教学:1.带电粒子所受重力的处理:(1)受电场力的基本粒子(如电子、质子等),所受的重力一般可以忽略(在此老师给出一个质子所受的重力约是261.6410N -⨯,而一个质子在1/E N C =的电场中所受的电场力约是191.610N -⨯,容易看出重力远小于电场力。
以具体数值加深学生对此的理解和记忆)。
(2)微粒、小油滴再没有说明时一般都要计它的重力2.带电粒子在电场中的直线运动情况:⑴.带电粒子在电场中所受合力为零(即∑F=0)时,粒子将保持静止状态或匀速直线运动状态。
例 :如右图所示,两平行板电容器的板间距离为d ,电压为U ,电性如图,一质量为m 的带电粒子在电场中处于静止状态,试确定带电粒子的电性及电量?分析:带电粒子处于静止状态,∑F=0,mg qE =,因为所受重力竖直向下,所以所受电场力必为竖直向上。
高中物理_带电粒子在电场中的运动教学设计学情分析教材分析课后反思
高中物理选修3-1§1.9 带电粒子在电场中的运动教学设计高中物理课堂教学教案课题§1.9带电粒子在电场中的运动课型新授课教学目标通过牛顿运动定律和功能关系,使学生掌握带电粒子在电场中的运动规律,并能分析解决加速和偏转问题教学重点、难点重点:带电粒子在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教学方法讲授、猜想、归纳、推理教学手段多媒体教师活动学生活动【教学过程】一、出示学习目标二、进行新课(一)带电粒子在匀强电场中的加速问题导入:明确了学习目标,我们先来思考一个问题:如图所示,在真空中有一对平行金属板,由于接到电池组上而带电,两板间的电势差为U。
若一个质量为m、带正电荷q的粒子,在静电力的作用下由静止开始从A板向B板运动,请计算它到达B板时的速度. (请用两种方法)明确学习目标在学案上指定位置用两种方法完成问题教 师 活 动学 生 活 动投影展示几位同学的答案,让同学订正答案,规范解题步骤,然后展示老师事前做好的答案。
问题1:比较两种做法,它们的适用范围是否一样?问题2:如果粒子以一定的初速度v0进入加速电场,到达B 板的速度又是多少?引导学生再分析由静止加速到B 板的速度 ,让学生认识到速度与粒子比荷的平方根成正比,与加速电压的平方根成正比。
出示练习1练习1下列粒子由静止经加速电压为U 的电场加速后, 哪种粒子动能最大 ( ) 哪种粒子速度最大 ( )A 、质子( )B 、电子C 、氘核( )D 、氦核( )小结: ,同一加速电场,动能与电荷量成正比;,同一加速电场,速度与粒子比荷的平方根成正比。
出示练习22 带电粒子在电场中的加速)两平行金属板相距为d ,电势差为U ,一电子质量为m ,电荷量为e ,从O 点沿垂直于极板的方向射出,最远到达A 点,然后返回,如图8所示,OA =h ,则此电子具有的初动能是 ( )A.edh U B .edUh C.eU dh D.eUh d 小结:计算加速或减速后的速度(动能),所牵涉到的电压指的是初、末位置两点间的电势差,不一定是两板间电压。
《第十章 5 带电粒子在电场中的运动》教学设计教学反思-2023-2024学年高中物理人教版2019
《带电粒子在电场中的运动》教学设计方案(第一课时)一、教学目标1. 理解带电粒子在电场中的受力情况和运动规律。
2. 掌握常见带电粒子在电场中的加速和偏转现象。
3. 能够应用所学知识解决相关问题。
二、教学重难点1. 教学重点:理解带电粒子在电场中的受力分析,掌握加速和偏转的运动规律。
2. 教学难点:解决实际问题的应用能力,复杂情况下带电粒子的运动分析。
三、教学准备1. 准备教学用具:黑板、白板、投影仪、示波器等。
2. 准备教学材料:精选习题、案例分析等。
3. 安排教学计划:根据课程安排,合理分配各部分的时间和重点。
1. 理论教学:利用黑板和投影仪,详细讲解相关概念、原理和方法,引导学生思考和讨论。
2. 实践操作:组织学生实际操作白板、投影仪等设备,并指导学生进行案例分析,加深理解。
3. 课堂互动:鼓励学生提问、讨论,加强师生互动,营造良好的学习氛围。
4. 习题练习:在讲解完相关理论和实践操作后,进行精选习题的练习,巩固知识。
5. 总结回顾:在课程结束前,回顾所学内容,解答学生的疑问,并提出一些建议和展望。
同时,为确保教学质量和效果,建议在教学过程中使用示波器等教学仪器,以便更好地帮助学生理解和掌握相关知识。
总之,通过精心准备教学用具和材料,合理安排教学计划,相信能够取得良好的教学效果,帮助学生更好地掌握相关知识和技能。
四、教学过程:本节课的教学目标是让学生掌握带电粒子在电场中的运动规律,能够根据不同的电场力作用,正确选择运动学公式和牛顿运动定律进行解题。
以下是本节课的教学过程安排:1. 引入课题:首先通过一些简单的带电粒子在电场中的运动实例,让学生了解电场力的作用和带电粒子的运动特点,激发学生的学习兴趣。
2. 基础知识讲解:介绍带电粒子在电场中的受力情况和运动规律,包括静止粒子的受力分析、带电粒子在匀强电场中的运动规律等基础知识。
通过具体的例题和练习题,帮助学生掌握这些基础知识。
3. 实验演示:通过实验演示带电粒子在电场中的运动情况,让学生更加直观地了解带电粒子的运动规律。
《带电粒子在电场中的运动》教学设计与反思.doc
《带电粒子在电场中的运动》教学设计与反思一、教学目标1.使学生理解并掌握带电粒子在电场中运动的特点和规律,能够正确分析和解答带电粒子在电场中的加速和偏转等方面的问题.2.培养学生综合应用物理知识对具体问题进行具体分析的能力.二、教学重点、难点分析1、带电粒子在电场中的运动是电场知识的重要应用,注重分析判断带电粒子在电场力作用下的运动情况,掌握运用力的观点和能的观点求解带电粒子运动的思路和方法.2、带电粒子在电场中加速和偏转问题将使用大部分力学知识,所以在复习中应加以对照,帮助学生理解掌握.三、教学过程设计[一]、解决带电粒子在电场中运动的基本思路带电粒子在电场中的运动,难度比较大,能力要求高,所以要把握基本的规律.力学的五个规律在这一部分都要使用,所以这部分学习可帮助我们复习巩固力学知识,又可以帮助我们认识理解带电粒子在电场中的应用・解决带电粒子在电场中运动的基本思路:1.受力分析.研究对象有两种:带电粒子和带电质点.2.运动轨迹和过程分析.带电粒子运动形式决定于:粒子的受力情况和初速度情况.3.解题的依据.(1)力的观点:牛顿运动定律和运动学公式.(2)能量的观点:电场力做功与路径无关;动能定理:能的转化与守恒规律. (根据学生的具体情况,有选择地复习下列内容;匀强电场的特点,平抛运动,牛顿运动定律,匀速及匀变速直线运动,运动的合成与分解,电场力的功以及能量转化等问题.)[二〉带电粒子在电场中的平衡带电粒子在电场中处于静止或匀速直线运动状态时,则粒子在电场中处于平衡状态.假设匀强电场的两极板间的电压为U,板间的距离为d,贝上mg=qE=qU/d,有q=mg/E. [三].带电粒子在电场中运动1.带电粒子在电场中的加速在匀强电场中的加速问题一•般属于物体受恒力(重力一•般不计)作用运动问题.处理的方法有两种:%1根据牛顿第二定律和运动学公式结合求解%1根据动能定理与电场力做功,运动学公式结合求解.在非匀强电场中的加速问题一般属于物体受变力作用运动问题.处理的方法只能根据动能定理与电场力做功,运动学公式结合求解.2.带电粒子在电场中的偏转设极板间的电压为U,两极板间的距离为,极板长度为.运动状态分析:带电粒子垂直于匀强电场的场强方向进入电场后,受到恒定的电场力作用,且与初速度方向垂直,因而做匀变速曲线运动——类似平抛运动如图. [四].粒子在交变电场中的往复运动当电场强度发生变化时,由于带电粒子在电场中的受力将发生变化,从而使粒子的运动状态发生相应的变化,粒子表现出来的运动形式可能是单向变速直线运动,也可能是变速往复运动.带电粒子是做单向变速直线运动,还是做变速往复运动主要由粒子的初始状态与电场的变化规律(受力特点)的形式有关.注意事项:(1)若粒子(不计重力)的初速度为零,静止在两极板间,再在两极板间加上左图的电压,粒子做单向变速直线运动;若加上右图的电压,粒子则做往复变速运动.(2)若粒子以初速度为从B板射入两极板之间,并且电场力能在半个周期内使之速度减小到零,则左图的电压能使粒子做单向变速直线运动;则右图的电压也不能粒子做往复运动.所以这类问题要结合粒子的初始状态、电压变化的特点及规律、再运用牛顿第二定律和运动学知识综合分析.四、小结带电粒子(体)在电场中的运动问题,是力学与电学的综合常见题,同时又是历年高考的热点。
高中物理_带电粒子在电场磁场中的曲线运动教学设计学情分析教材分析课后反思
《电场、磁场中的曲线运动》教学设计执教者指导教师解为垂直电场方向的运动和沿电场方向的运动;若场强为,其加速度的大小可以表示为。
.带电粒子垂直进入匀强磁场时将做圆周运动,向心力由提供,它功.其半径。
周期。
一般是运动和运动的组合,可以先分别研究这两种运动,而运动的末速度往往是运动的线速度,分析运动过程中转折点的是解决此类问题的关键.本部分内容通常应用的方法、A.s22qEmh B.s2qEmh C.s42qEmh D.s4qEmh=L2v0,已知所有电子都能穿过平行板,且考向4.带电粒子在电场和磁场中运动的综合问题=mgq,=B qL6m.现将放在学情分析本专题解决的是物体(或带电体)在力的作用下的曲线运动的问题.高考对本专题的考查以运动组合为线索,进而从力和能的角度进行命题,题目情景新,过程复杂,具有一定的综合性。
本专题也是学生的薄弱环节,掌握上有一定难度。
教材分析本专题解决的是物体(或带电体)在力的作用下的曲线运动的问题.高考对本专题的考查以运动组合为线索,进而从力和能的角度进行命题,题目情景新,过程复杂,具有一定的综合性.考查的主要内容有:①曲线运动的条件和运动的合成与分解;②平抛运动规律;③圆周运动规律;④平抛运动与圆周运动的多过程组合问题;⑤应用万有引力定律解决天体运动问题;⑥带电粒子在电场中的类平抛运动问题;⑦带电粒子在磁场内的匀速圆周运动问题;⑧带电粒子在简单组合场内的运动问题等.用到的主要物理思想和方法有:运动的合成与分解思想、应用临界条件处理临界问题的方法、建立类平抛运动模型方法、等效的思想方法等.评测练习(2014·全国大纲·25)如图8所示,在第一象限存在匀强磁场,磁感应强度方向垂直于纸面(xy平面)向外;在第四象限存在匀强电场,方向沿x轴负向.在y轴正半轴上某点以与x轴正向平行、大小为v0的速度发射出一带正电荷的粒子,该粒子在(d,0)点沿垂直于x轴的方向进入电场.不计粒子重力.若该粒子离开电场时速度方向与y轴负方向的夹角为θ,求:图8(1)电场强度大小与磁感应强度大小的比值;(2)该粒子在电场中运动的时间.课标分析用到的主要物理思想和方法有:运动的合成与分解思想、应用临界条件处理临界问题的方法、建立类平抛运动模型方法、等效的思想方法等.线运动的条件和运动的合成与分解;②平抛运动规律;③圆周运动规律;④平抛运动与圆周运动的多过程组合问题;⑥带电粒子在电场中的类平抛运动问题;⑦带电粒子在磁场内的匀速圆周运动问题;⑧带电粒子在简单组合场内的运动问题等。
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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)自主学习教师活动:引导学生复习回顾相关知识点,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投影:加速示意图.学生探究活动:上面示图中电荷如何加速的? (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:只受电场力,粒子做匀加速直线运动。
学生活动:结合图示动手推导,当v 0=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 =mdqU再根据v t 2-v 02=2ad可求得当带电粒子从静止开始被加速时获得的速度为:v t =mqUd mdqU22=⨯⨯方法二:由W=qU 及动能定理:W =△E k =21mv 2-0 得:qU=21mv 2 到达另一板时的速度为:v=mqU2. 深入探究:(1)结合牛顿第二定律及动能定理中做功条件(W=Fscos θ恒力 W=Uq 任何电场)讨论各方法的实用性。
(2)若初速度为v 0(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v 0,末速为v ,则据动能定理得qU =21mv 2-21mv 02所以 v=mqUv 220(v 0=0时,v=mUq2) 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=qE ,F 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,带电粒子的运动情况又如何呢?下面我们通过一种较特殊的情况来研究。
2、带电粒子的偏转教师投影:如图所示,电子以初速度v 0垂直于电场线射入匀强电场中. 问题讨论:(1)分析带电粒子的受力情况。
(2)你认为这种情况同哪种运动类似,这种运动的研究方法是什么? (3)你能类比得到带电粒子在电场中运动的研究方法吗? 学生活动:讨论并回答上述问题:(1)关于带电粒子的受力,学生的争论焦点可能在是否考虑重力上。
教师应及时引导:对于基本粒子,如电子、质子、α粒子等,由于质量m 很小,所以重力比电场力小得多,重力可忽略不计。
对于带电的尘埃、液滴、小球等,m 较大,重力一般不能忽略。
(1)带电粒子在垂直于电场线方向上不受任何力,做匀速直线运动。
(2)在平行于电场线方向上,受到电场力的作用做初速为零的匀加速直线运动。
深入探究:如右图所示,设电荷带电荷量为q ,平行板长为L ,两板间距为d ,电势差为U ,初速为v 0.试求:(1)带电粒子在电场中运动的时问 (2)粒子运动的加速度。
(3)粒子受力情况分析。
(4)粒子在射出电场时竖直方向上的偏转距离。
(5)粒子在离开电场时竖直方向的分速度。
(6)粒子在离开电场时的速度大小。
(7)粒子在离开电场时的偏转角度θ。
[学生活动:结合所学知识,自主分析推导。
(教师抽查学生活动结果并展示,教师激励评价) 投影示范解析:解:由于带电粒子在电场中运动受力仅有电场力(与初速度垂直且恒定),不考虑重力,故带电粒子做类平抛运动。
粒子在电场中的运动时间 t=0v L加速度 a=mEq=qU/md 竖直方向的偏转距离:y=21at 2=.2)(2120220U dmv qL v L md Uq =⋅ 粒子离开电场时竖直方向的速度为v 1=at =v Lmd Uq 速度为: v=2020221)(v v L md Uq v v +=+ 粒子离开电场时的偏转角度θ为:tan θ=.arctan 202001U dmv qL U d mv qL v v =⇒=θ 拓展:若带电粒子的初速v 0是在电场的电势差U 1下加速而来的(从零开始),那么上面的结果又如何呢?(y ,θ) 学生探究活动:动手推导、互动检查。
(教师抽查学生推导结果并展示: 结论:y=dU UL 124θ=arctandU UL12与q 、m 无关。
3、示波管的原理出示示波器,教师演示操作①光屏上的亮斑及变化。
②扫描及变化。
③竖直方向的偏移并调节使之变化。
④机内提供的正弦电压观察及变化的观察。
学生活动:观察示波器的现象。
阅读课本相关内容探究原因。
教师点拨拓展,师生互动探究:多媒体展示:示波器的核心部分是示波管,由电子枪、偏转电极和荧光屏组成。
投影:示波管原理图:学生活动:结合推导分析教师演示现象。
(四)反思总结,当堂检测。
教师组织学生反思总结本节课的主要内容,并进行当堂检测。
1.带电粒子的加速(1)动力学分析:带电粒子沿与电场线平行方向进入电场,受到的电场力与运动方向在同一直线上,做加(减)速直线运动,如果是匀强电场,则做匀加(减)速运动.(2)功能关系分析:粒子只受电场力作用,动能变化量等于电势能的变化量.(初速度为零);此式适用于一切电场.2.带电粒子的偏转(1)动力学分析:带电粒子以速度v0垂直于电场线方向飞入两带电平行板产生的匀强电场中,受到恒定的与初速度方向成900角的电场力作用而做匀变速曲线运动(类平抛运动).(2)运动的分析方法(看成类平抛运动):①沿初速度方向做速度为v0的匀速直线运动.②沿电场力方向做初速度为零的匀加速直线运动.(五)发导学案、布置预习。
1、书面完成“问题与练习”第3、4、5题;思考并回答第1、2题。
2、课下阅读课本“科学足迹”和“科学漫步”中的两篇文章。
九板书设计带电粒子在电场中的运动(一)、带电粒子的加速由W=qU及动能定理:qU=21mv 2 到达另一板时的速度为:v=mqU2 (二)、带电粒子的偏转y=21at 2=.2)(2120220U dmv qL v L md Uq =⋅ tan θ=.arctan 202001U dmv qL U d mv qL v v =⇒=θ (三)、示波管的原理十、教学反思本节内容是关于带电粒子在匀强电场中的运动情况,是电学和力学知识的综合, 带电粒子在电场中的运动,常见的有加速、减速、偏转、圆运动等等,规律跟力学是相同的,只是在分析物体受力时,注意分析电场力,同时注意:为了方便问题的研究,对于微观粒子的电荷,因为重力非常小,我们可以忽略不计.对于示波管,实际就是带电粒子在电场中的加速偏转问题的实际应用.第九节 《带电粒子在电场中的运动》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。
《带电粒子在电场中的运动》效果分析整体学生对于力学和静电场的相关知识运用的较为熟练,单仍有个别学生应用受限。
分析原因为:一部分力学以及动能定理的相关知识有所遗忘,还有部分学生是对于静电场的知识掌握的不扎实所致。
所以本节内容对于学生的综合能力要求较高。
第九节 《带电粒子在电场中的运动》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。
1.9带电粒子在电场中的运动测评练习带电粒子的加速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? 结合相关知识提出设计方案并互相讨论其可行性。
方案1 。
2: 。
可求得当带电粒子从静止开始被加速时获得的速度为:v t =mqUd mdqU22=⨯⨯3、带电粒子的偏转如图所示,电子以初速度v 0垂直于电场线射入匀强电场中. 问题讨论:(1)分析带电粒子的受力情况。
(2)这种情况同哪种运动类似,这种运动的研究方法是什么? (3)类比得到带电粒子在电场中运动的研究方法吗。