发布时间 : 星期四 文章带电粒子在匀强电场中的偏转教-学-设-计更新完毕开始阅读8b3fd2387f21af45b307e87101f69e314332fa98
课题：带电粒子在匀强电场中的偏转 模块 教科版选修3—1一、设计思想
带电粒子在电场中的偏转问题，是电场这章的重点和难点，通过带电粒子平行于极板方向进入匀强电场发生偏转来研究的。采用类比方法，把带电粒子在匀强电场中的运动，可以看成由一个匀速直线运动和一个初速度为零的匀加速直线运动的合成。对于侧向位移、偏转角等有关计算，不能要求学生机械地记忆，让学生进行探究性推导，让学生掌握分析、解决问题的思考步骤和方法。 二、指导思想与理论依据
本节课以“带电粒子在匀强电场中偏转的情景”的情境为切入点，以观察“带电粒子在匀强电场中做直线和偏转”为基础，通过类比引发思考，引导学生探究带电粒子在匀强电场中偏转的规律，归纳总结出处理带电粒子在匀强电场中偏转的方法，培养学生知识迁移能力。 三、教学背景分析 1、教学内容分析
“带电粒子在匀强电场中的偏转”是《普通高中课程标准实验教科书》选修3-1第一章第5节的内容。本节课学习任务主要是让学生从分析粒子受力情况入手，类比重力场中的平抛运动，推导带电粒子在匀强电场中的偏转规律。
2、学生学习情况分析
学生在高一已学过平抛运动，掌握平抛运动的分析方法及规律，通过前一阶段的学习，学生已能初步对电场中的带电粒子进行受力分析，本节课的目的是通过分析带电粒子在电场中的受力特征，类比平抛运动规律，解决带电粒子垂直射入电场中的运动问题。 四、教学目标 1、知识与技能：
(1)掌握带电粒子在匀强电场中偏转的规律。
(2)能应用带电粒子在匀强电场中的偏转规律求速度、侧移量、偏向角 2、过程与方法：
通过创设物理情景，运用猜想、类比教学方法，对带电粒子运动的规律进行理论探究。 3、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 五、教学重点难点
教学重点：带电粒子在匀强电场中偏转的规律
教学难点：电学知识和力学知识的结合处理带电粒子偏转问题。 六、教学资源
1、洛伦兹力演示仪 2、多媒体 七、教学方法
讨论法 类比法
2、教学过程 教学环节 环节一：引入新课 教师活动 演示带电粒子在匀强电场中做直线运动和偏转的实验 教师操作演示实验并讲解实验内容： 观察电子经过加速电场加速之后要经过两个平行板，如果平行板不加电压，电子做直线运动，加电压电子在平行板内的运动轨迹就发生了偏转这就是我们今天要学习的新课，带电粒子在匀强电场中的偏转。 要求学生画出运动情景图。 设问： 1、恒力和初速度垂直，这与我们学过的哪个运动相似？ 2、平抛我们是怎么处理的呢？ 3、带电粒子的受力和物体做平抛运动时的受力相同吗？各自的 观察实验现象、思考为什么电子的运动轨迹发生了偏转？ 学生活动 设计意图 明确物体做曲线运动的条件 引入新课 情景1： 如果实验中加速电场中的电压为U1,水平放置平行金属板电压为U2，两板间距为d，两极板的长度为l，下极板带正电，电子所带电荷量为e，质量为m（不计重力）。 求： 1、电子穿出加速电场的速度多大？设电子在加速电场中的初速度为0。 2、分析电子进入水平放置平行金属板间的受力？ 学生画情景图，对带电粒子做受力分析。 学生思考、回答：平抛运动。 运动的分解，将曲线运动分解成垂直于力方向（水平方向）的速度为Vo匀速直线运动和沿力的方向（竖直方向）自由落体运动。 化曲为直、化繁为简。 3、求带电粒子的加速度？ 学生回答：不相同;平抛运动的加速度为g,带电粒子的加速度由牛顿第二定律的 练习动能定理 通过类比处理平抛运动的方法，总结带电粒子在匀强电场中偏转的方法 环节二： 学生推导带电粒子在匀强电场中偏转的规律 加速度怎么求？ 教师总结： 可见带电粒子在匀强电场中的偏转除了加速度不同，其他的都相同，我们就可以按照平抛的处理方法对带电粒子的运动进行分解。 介绍侧移量的概念和位移偏转角。 介绍速度偏转角的概念。 讨论用什么办法可以改变改变y 教师进行实验验证 指导学生进行分析 m 学生回答： 分解成垂直于力方向（水平方向）的速度为 Vo匀速直线运动和沿力的方向（竖直方向）初 速为零的匀加速直线运动。 学生总结带电粒子在匀强电场中偏转方法。 3、电子在水平放置平行金属板间的运动时间？ 垂直于力方向（水平方向）做匀速直线运动所 l以粒子在电场中的运动时间t? v0 4、电子离开水平放置平行金属板出射速度？ qUl vy?at? mdv0培养学生的知识迁222移能力 v?v0?vy?v0?(qUl)2 mdv0 vy qUltg??? 2 v0mdv0 4、电子射出水平放置平行金属板电场时沿垂直 于板面方向偏移的距离y。 沿力的方向（竖直方向）初速为零的匀加速直 线运动，由运动学公式有： 2211qUlqUl y?at2??22 22mdv02mdv0 思考、讨论 5、电子离开偏转电场后做什么运动；如果屏到 对所学规律进行练水平放置平行金属板右端距离为l,求电子打到习 屏上的点距原射入方向的距离。 6、证明带电粒子离开电场时的速度反向延长线F?ma得：a=Eq=qU/md 过水平位移的中点。 由tg??vyv0，而tg??y得 xx? 环节三：知识的应用 l 2 引导学生对所学知识进行提升。 比较和情景1粒子运动的各物理量有什么不同？ 教师巡视、指导 比较和情景1粒子运动的各物理量有什么不同？ 真空中水平放置一对平行金属板，两极板的长 度为l，两板间电压U，下极板带正电，带电量 为?q，质量为m的粒子（不计重力）以水平 速度v0从两板中央平行极板射入匀强电场，如 果粒子刚好从下板边缘射出，板间距d未知。 求： 锻炼学生1、求带电粒子在匀强电场中的运动时间？ 的动手能L力，巩固所水平方向做匀速直线运动t=v0 学知识 2、两板间的距离d？ Eq由牛顿第二定律得：a==qU/md m d12 由y??at得： 22 LqU d? v0m 3、匀强电场的场强？ 由场强的公式得： Uv0 E??mqU dLq 情景3 真空中水平放置一对平行金属板，板间距为d， 两极板的长度为l，两板间电压U，下极板带正 电，带电量为?q，质量为m的粒子（不计重 力）以水平速度v0从两板中央平行极板射入匀 强电场，如果粒子打到下板的中点处，即没有 锻炼学生情景2： 教师巡视、指导 射出电场。求： 1、求粒子的运动时间t。 水平方向做匀速直线运动 2、如果粒子的初速度未知，求粒子的初速度v0 Lt?2v0思考、动手能力 竖直方向的侧移量。 Ld12y??at，把时间t?代入得 2v220Lv0?2dqUm 养成归纳总结的好习惯 环节四：课后小结 引导学生从带电粒子偏转的处理方法等方面对本节知识进行小结 按照知识线索回顾本节课知识，在头脑中形成整体印象 九、板书设计： 带电粒子在匀强电场中的偏转 一、分析处理此类运动的方法。运动的分解 二、规律推导： 沿Vo方向： l?vot vx?vo
沿力的方向：y?合位移 S?12at vy2?at
22l2?y2 合速度 v?v0?vy