《带电粒子在电场中的运动》高中物理说课教案

《带电粒子在电场中的运动》  说课教案

一、教学内容及学情分析：

     本专题是高三物理教材拓展二第八讲《带电粒子在电场中的运动》，课标中是C级要求，是历年高考的重点内容。在高二的基础型课程中，已经学习了电场的基本性质、电场强度、电势、电势差概念以及电场力做功等知识；高一的基础型课程中，学习了动力学以及功能关系的知识，这些是探究带电粒子在电场中运动的基础知识。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。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。此外，带电粒子在电场中的运动在技术上被广泛应用，这能较好地体现物理与社会、生活的联系。对于高三的学生来说，有较好的知识基础，运用力学知识分析带电粒子在电场中的运动情况，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：

1．知识与技能

①掌握带电粒子在电场中的运动情况的分析方法

②掌握带电粒子的初速度与电场强度的方向平行或垂直情况下的运动规律

③能解释粒子加速器、示波管的原理并进行相关的计算

2．过程与方法

   ①运用猜想、类比、演绎等方法对带电粒子在电场中的运动规律进行理论探究

②运用动力学观点和能量观点，体会带电粒子在电场中运动的一般分析方法

3．情感态度与价值观

   ①了解带电粒子在电场中运动在技术上的应用，体会物理与社会、生活的联系

②严密的演绎推理，感悟理论研究须具备严谨的科学态度和科学精神

三、知识结构梳理：

   本专题综合电场的基本性质及力学的两个基本观点：动力学观点和能量观点，运用动力学观点分析带电粒子在电场中的运动情况，结合带电粒子的受力情况和带电粒子的初速度来分析带电粒子在电场中的运动规律；运用能量观点分析带电粒子在电场中的加速。用两课时完成本专题的教学。

   第一课时：带电粒子在电场中加速和偏转的理论探究。

   第二课时：带电粒子在电场中的运动在技术上的应用，粒子加速器、示波管、显象管的原理。

四、教学重点、难点及教学策略：

   运用动力学观点和能量观点探究带电粒子在电场中的运动情况，是本专题的重点，也是难点，难点之二在于带电粒子的重力能否忽略，学生认识不清。

1．  引导学生猜想电场力与速度方向相同或垂直时带电粒子的运动情况，并通过实验观察带电粒子在电场中的加速和偏转。

2．  通过类比加速直线运动和平抛运动，探究带电粒子的运动规律。

3．  推理计算带电粒子加速后的速度，以及偏转的距离和偏转角度。

4．  通过实例分析，说明在实际问题中带电粒子的重力能否忽略。

五、例题选用及说明：

1.带电粒子在电场中的加速

微观带电粒子所受的电场力远大于重力，所以可以认为只有电场力做功。由动能定理W=qU=ΔEK，此式与电场是否匀强无关，与带电粒子的运动性质、轨迹形状也无关。

例1：教材72页示例1

意图说明：本例是最简单的带电粒子加速的问题，一方面巩固带电粒子加速的运动规律，另一方面因电子在匀强电场中运动，受恒定的电场力，从解题方法上可以运用动力学观点和能量观点两种方法求解，进一步引出问题：若在非匀强电场中，应选用哪种解题方法？

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