周亞娟
【教學(xué)目標(biāo)】
(一)知識與技能
1.學(xué)會用電場力、電場強度及電勢差等概念推導(dǎo)出帶電粒子在電場中運動時的加速度、速度和位移等物理量。
2.掌握帶電粒子在電場中加速、電場中偏轉(zhuǎn)時的相關(guān)方法規(guī)律。
(二)過程與方法
通過帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)學(xué)會類比的研究方法。
(三)情感態(tài)度與價值觀
培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的意志,提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
教學(xué)重點:掌握帶電粒子在電場中加速與偏轉(zhuǎn)時相關(guān)方法規(guī)律。
教學(xué)難點:應(yīng)用帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)規(guī)律解決實際問題。
教法與學(xué)法:問題引導(dǎo)式教學(xué)法、小組合作探究。
使用教具:多媒體、電子束演示器。
【教學(xué)過程】
(一)復(fù)習(xí)鞏固
教師活動:通過多媒體給出如下問題并快速讀題。
快速問答:
(1)粉筆頭自由釋放后做什么運動。(2)粉筆頭被水平拋出后做什么運動。(3)自由落體運動與平拋運動,物體受力與運動方向什么關(guān)系。(4)一物體由靜止沿一光滑曲面運動,如何快速算出末位置的速度,你想到了什么方法,如何表述。(5)在勻強電場中電勢差與電場強度滿足什么關(guān)系。(6)已知電場強度與帶電量如何求得電荷所受到的靜電力。(7)靜電力做功與電勢差有什么關(guān)系。
學(xué)生活動:據(jù)教師提問快速思考作答。
(設(shè)計意圖:鞏固平拋運動與電場的相關(guān)知識為本節(jié)所學(xué)做鋪墊。)
(二)引入新課
演示儀器:電子束演示器。
教師活動:分別演示電子束的加速與偏轉(zhuǎn)
通過演示電子束在電場中的運動,引入帶電粒子在電場中的兩類運動:加速與偏轉(zhuǎn)。
學(xué)生活動:通過觀察玻璃管內(nèi)綠光的變化體會電子束的運動。
(設(shè)計意圖:從實例引入新課,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。)
(三)新課學(xué)習(xí)
1.帶電粒子在電場中的加速
如下圖所示,真空中兩平行金屬板間加一電壓U,兩極板間距為d,現(xiàn)有一帶負(fù)電荷q、質(zhì)量為m的帶電粒子在電場力的作用下由靜止開始從負(fù)極板向正極板運動。
小組合作探究(1)
問題{1}:帶電粒子在兩極板間運動時受到哪幾種力的作用?
問題{2}:帶電粒子在電場中(兩極板間)做何種運動?
問題{3}:帶電粒子到達(dá)正極板時的速度是多少?(試用兩種方法求解)
教師活動:引導(dǎo)學(xué)生分析題目中的關(guān)鍵信息,同時對小組合作探究的結(jié)果進(jìn)行點評與總結(jié)。
學(xué)生活動:小組合作探究,派代表發(fā)言或上板展示。
(設(shè)計意圖:使學(xué)生通過一系列細(xì)化的問題逐步理解帶電粒子在電場中的運動規(guī)律及解決相關(guān)問題的方法。)
說明:處理物理問題時(除有說明或有明確暗示外)不計重力的帶電粒子有:電子、質(zhì)子、離子等微觀粒子;應(yīng)考慮重力有:帶電液滴,帶電小球等。
思考與討論
教師活動:多媒體展示問題。
如果上述問題中兩極板是其他形狀(極板間不是勻強電場),上面的方法是否仍適用?為什么?
學(xué)生活動:學(xué)生思考作答,補充。
(設(shè)計意圖:使學(xué)生體會到動能定理在解決帶電粒子加速問題時的優(yōu)越性。)
2.帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)
如下圖所示,有一平行帶電金屬板所產(chǎn)生的電場,一帶電粒子沿平行于兩極板的方向射入其中。
小組合作探究(2)
問題{1}:帶電粒子在金屬板間的受哪幾種力的作用,粒子的的運動軌跡如何?
問題{2}:帶電粒子的運動性質(zhì)如何,此運動與之前所學(xué)的何種運動類似?
問題{3}:類比平拋運動得出此運動的研究方法以及求解方法規(guī)律?
教師活動:多媒體展示題目與探究問題,點評與補充學(xué)生探究結(jié)果,引導(dǎo)學(xué)生得出平拋運動解題規(guī)律。
學(xué)生活動:學(xué)生小組探究所給出問題,記錄并展示與補充。
(設(shè)計意圖:使學(xué)生自主建立起帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)模型,另外教師給出平拋運動解題規(guī)律,使學(xué)生能很快地通過已熟知的對知識掌握所學(xué)。)
(四)課堂小結(jié)
教師活動:教師引導(dǎo)學(xué)生對本節(jié)所學(xué)進(jìn)行總結(jié)。
學(xué)生活動:記錄
(設(shè)計意圖:使學(xué)生對本節(jié)所學(xué)習(xí)知識有更系統(tǒng)的理解,且使規(guī)律更具操作性)
?誗編輯 李琴芳