《帶電粒子在電場中的運(yùn)動》教學(xué)設(shè)計(jì) 河北內(nèi)丘中學(xué)張立紅一、教學(xué)目標(biāo)(一)知識與技能1．了解帶電粒子在電場中的運(yùn)動——只受電場力，帶電粒子做勻變速運(yùn)動。2．重點(diǎn)掌握初速度與場強(qiáng)方向垂直的帶電粒子在電場中的運(yùn)動(類平拋運(yùn)動)。(二)過程與方法培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用力學(xué)和電學(xué)的知識分析解決帶電粒子在電場中的運(yùn)動。(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀1．滲透物理學(xué)方法的教育：運(yùn)用理想化方法，突出主要因素，忽略次要因素，不計(jì)粒子重力。2．培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問題的能力，體會物理知識的實(shí)際應(yīng)用。二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)分析帶電粒子在電場中的運(yùn)動是電場知識的重要應(yīng)用，注重分析判斷帶電粒子在電場力作用下的運(yùn)動情況，掌握運(yùn)用力的觀點(diǎn)和能的觀點(diǎn)求解帶電粒子運(yùn)動的思路和方法三、教學(xué)方法：啟發(fā)式教學(xué)，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)四、教具：多媒體投影儀，計(jì)算機(jī)五、教學(xué)過程：（一）大屏幕（課題展示）介紹帶電粒子：一般把重力可忽略不計(jì)的微觀粒子稱為帶電粒子，如質(zhì)子、電子、原子核、離子等。（二）引入新課：通過前幾節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們知道，帶電粒子在電場中要受到電場力的作用,產(chǎn)生加速度,速度的大小和方向都會發(fā)生變化。這節(jié)課討論兩種基本方式一帶電粒子的加速二帶電粒子的偏轉(zhuǎn)（三）進(jìn)行新課一、帶電粒子的加速（板書）勻強(qiáng)電場中的加速問題大屏幕（課題展示）例題提出問題：你能求得q到達(dá)負(fù)極板時(shí)的速度v嗎？有幾種方法可求?（學(xué)生小組討論，提問學(xué)生上黑板做題，再總結(jié)——師生互動，生生互動）。（1）運(yùn)用運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)方法求解，因電場力為恒力，a=F/m=Uq/dm、v2-0=2ad，可求出v=（2）運(yùn)用能量觀點(diǎn)求解，qU=mv2/2，可求出v=（請同學(xué)比較在題設(shè)條件下哪種方法更簡便————比較兩種方法優(yōu)缺點(diǎn)）。提出問題：解決帶電粒子在非勻強(qiáng)電場中的加速問題是否也可以用這兩種方法呢？學(xué)生討論回答得出結(jié)論——非勻強(qiáng)電場中的加速問題qU=△Ek同樣適用。二、帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的偏轉(zhuǎn)（板書）大屏幕展示例題讓學(xué)生討論下述幾個(gè)問題：-q受力情況如何？運(yùn)動性質(zhì)如何？它的運(yùn)動與力學(xué)中的那種運(yùn)動相似？用什么方法研究-q運(yùn)動規(guī)律從而求出它射出電場時(shí)在豎直方向偏移原來運(yùn)動方向的距離y及偏轉(zhuǎn)角度φ？這種帶電粒子的勻變速曲線運(yùn)動，可以用能量觀點(diǎn)研究，也可以用運(yùn)動分解與合成觀點(diǎn)研究，要求y和φ，按本題條件，我們用后一種觀點(diǎn)進(jìn)行研究。分析水平：勻速運(yùn)動(板書）豎直：初速度為零，加速度a=qU/md，勻加速直線運(yùn)動(板書）【求解】利用平拋知識可求出（板書）通過本題總結(jié)（1）合運(yùn)動和分運(yùn)動具有等時(shí)性；（2）合運(yùn)動和分運(yùn)動具有獨(dú)立性。即互不干涉、獨(dú)立進(jìn)行。（3）培養(yǎng)學(xué)生解決問題的思路和方法鞏固訓(xùn)練：大屏幕展示例題讓學(xué)生先獨(dú)立計(jì)算，然后小組討論得出正確結(jié)果考與討論】進(jìn)行討論三、小結(jié)1．研究帶電粒子在電場中運(yùn)動的兩條主要線索帶電粒子在電場中的運(yùn)動，是一個(gè)綜合電場力、電勢能的力學(xué)問題，研究的方法與質(zhì)點(diǎn)動力學(xué)相同，它同樣遵循運(yùn)動的合成與分解、力的獨(dú)立作用原理、牛頓運(yùn)動定律、動能定理、功能原理等力學(xué)規(guī)律。研究時(shí)，主要可以按以下兩條線索展開。(1)力和運(yùn)動的關(guān)系——牛頓第二定律根據(jù)帶電粒子受到的電場力，用牛頓第二定律找出加速度，結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式確定帶電粒子的速度、位移等。這條線索通常適用于恒力作用下做勻變速運(yùn)動的情況。(2)功和能的關(guān)系——動能定理根據(jù)電場力對帶電粒子所做的功，引起帶電粒子的能量發(fā)生變化，利用動能定理或從全過程中能量的轉(zhuǎn)化，研究帶電粒子的速度變化，經(jīng)歷的位移等。這條線索同樣也適用于不均勻的電場。2．研究帶電粒子在電場中運(yùn)動的思維技巧(1)類比與等效電場力和重力都是恒力，在電場力作用下的