《第06节 示波器的奥秘》教学设计1

选修3-1第一章第六节《示波器的奥秘》教学设计3广州市番禺区石楼中学

一、教学内容分析

1、课程标准对本节的要求理解带电粒子在匀强电场中加速和偏转的原理

2、教材的地位与作用教材主要讨论带电粒子在匀强电场中的运动情况，本节内容是电学和力学知识的综合应用，既应用到力学的分析知识，又揭示了电场世界的客观性全节有三个三级主题内容“带电粒子的加速”、“带电粒子的偏转”、“示波器探秘工学好本节内容，既可以复习平抛运动知识，又可以锻炼学生类比的思维，使学生了解物理学的研究方法,尝试理论解决实际问题

3、教材的编写思路教材编写根据学生认知的特点，采用先易后难、循序渐进的方法内容上先安排研究带电粒子在电场中做匀加速直线运动，然后利用动能定理解决问题，随后安排“讨论与交流”让学生们讨论用匀变速直线运动规律研究教材第二部分则安排了带电粒子在电场中偏转的内容，揭示电场使带电粒子偏转的原理最后最后讨论示波管，是带电粒子在电场中的加速和偏转问题的实际应用，使学生们了解到示波器并不神秘

4、教材的特点第一，揭示电场中的运动与高一的运动有着相似的规律；第二，注重学生的认知规律，循序渐进，重视学生思考能力培养；第

三、讨论示波管，是带电粒子在电场中的加速和偏转问题的应用，体现理论在生产和生活中的应用

5、教材处理带电粒子在电场中的运动，常见的有加速、减速、偏转、圆周运动等几种实际上，运动规律跟力学中的质点运动时相同的，只是在分析物体受力时，要注意电场力的存在所以上课时可以由复习高一的力学规律入手引入本节内容的研究本节教学宜适当使用flash动画，把示波管的奥秘直观化、生动化

二、教学对象分析

1、学生的兴趣理科生具有好奇、好强、好探究的心理特点教学中要注意培养学生对物理的兴趣，充分展示示波器的作用，调动学生学习的积极性和主动性

2、学生的知识基础学生已经学过受力分析、匀变速直线运动规律、平抛运动规律等相关知识教学中要充分利用学生的已有的知识经验，使学生积极主动地参与教学过程

3、学生的认识特点一方面，通过演示示波器的用途，使学生对本节内容产生浓厚的兴趣；另一方面，指出带电粒子在电场中的运动规律跟力学中的质点运动时相同的，只是在分析物体受力时，要注意电场力的存在，使学生没有畏难得负担教学中要引导学生理解解决问题的思路和方法，不要让学生死记硬背公式教学手段上也要充分利用flash课件的特点，化抽象为具体，启发学生思维

三、教学目标

1、知识与技能1理解带电粒子在匀强磁场中加速和偏转的原理2能用带电粒子在电场中运动的规律，分析解决实际问题3了解示波管的构造和原理

2、过程与方法通过探究带电粒子在匀强电场中的运动规律，了解物理学的研究方法，尝试解决实际问题通过查阅资料了解示波器的原理，培养学生自主学习的能力

3、情感态度与价值观了解带电粒子在匀强电场中的运动规律对科技进步的积极作用，培养学生参与科学探究活动的热情，培养将科学服务人类的意识

四、教学重点和难点

五、教学流程复习电场力做功、动能定理平抛创设情景导入新课运动规律等

1、带电粒子在匀强磁场中加速

2、带电粒子在电场中的偏转学生自学探究新知小组自学、交流给出本节学习内容、学习目标学生分小组讨论交流自学成果教师与学生一起总结规律，引导学生完善带电粒子在电场中的运动规律解析学生在自学过程教师点拨总结规律中遇到的疑问例题讲解V变式反馈，小组合作交流，当堂展示,培养应用知知识应用小组展示识的能力

六、教学过程教学环节和教学内容教师活动学生活动设计意图［创设情景，引入课题］问示波器是用来测量交流电或脉冲实物引入J2459学生示波器电流波的形状的仪器，它可以观测电.1ma*•9MM用贴近生活的电流的波形外，还可..4•一4j子设备引入课题，以测定频率、电压观察好奇兴提出要解决的问强度等奋思考题，激发学生学习那么它是如何设计兴趣制作的，它运用了哪些原理呢？教学环节和教学内容教师活动学生活动设计意图［复习知识，做好铺垫］复习带电粒子在电场中的做功和平抛运动规律例如平抛运动规律1速度规律以抛出点为坐标原点，水平方向为X轴正方向和初速度Vo的方向相同，竖直方向为y轴，正方向向下，则水平分速度Vx=Vo竖直分速度Vy=gt合速度v=^v2+v2t xytan0=%=星__________.X VV、忖】V Vt回顾思考回复习旧知识，为分析两种运动的规答下面的内容做好L移规律律铺垫［为坐标原点，水平方向为X轴26J速度Vo的方向相同，竖直方以抛出黄正方向和初向为y:方向向下，则＞x=Vot轴，证19水平位超y=-gt竖直位彩S=M+y2合位移_y_gt~X-2Vtana

0.X°x教学环节和教学内容教师活动学生活动设计意图［明确学习目标，小组自学］指导说明本节小组讨论、“先学后学习自学教”之一课件出不本节教学目标一“先学,，

（1）理解带电粒子在匀强电场中加速和偏转的原理目标；指导学环节生小组讨论［小组交流讨论自学成果］组织学生讨论交流自学成让学生发现让几个小组表述他们组的研究结果果，并积极发思考发言问题，并积现问题极思考［教师点拨，总结规律］

1、带电粒子的加速问题带电粒子要想在电场中被加速，该怎么办？结论要使带电粒子加速，必须使带电粒子加速度方向与速度方向相同如图所示，在真空中有一对UfI平行金属板，极板间的距离为d,I两板间加以电压Uo两板间有一十|-O个质量为m带正电荷q的带电粒子，它在电场力的作用下，由静止开始从正极板向负极板运动，求到达负极板时的速度方法一根据动力学和运动学方法求解总结学生结平行金属板间的场强E—论，归纳知识点师生共同归带电粒子受到的电场力F—qE—半纳知识点，带电粒子的加速度a—5—黑以加深学生思考配合理解带电粒子从正极板运动到负极板做初速度为零的匀加速直回答（先学后线运动，设到达负极板的速度为V,根据运动学公式有教之一一v2=2ad“后教”环节）解得（点评动力学和运动学方法只适用于匀强电场）方法二根据动能定理求解带电粒子在运动过程中，电场力所做的功W=qU设带电粒子到达负极板时的动能E=1mv2,由动能定理可知k1212TTqU=^mv—^vo由此可求出点评根据动能定理求解，过程简捷不仅适用于匀强电场，同样适用于两金属板是其它形状，中间的电场不是匀强电场的情况反馈练习两个电荷的电量之比qlq2=l2,质量之比ml m2=21,都只受电场力，在电场中某点A都由静止释放，运动到B点，求运动到B点的速度大小之比

2、带电粒子的偏转问题如何利用电场使带电粒子偏转呢？熟悉规律的结论要使带电粒子偏转，即速度方向发生变化，教师点评学生解答应用必须使粒子的加速度方向与速度方向之间有一夹角其中最简单的就是加速度方向与速度方向垂直的情况CAI课件展示，当速度方向与加速度方向垂直时总结学生结论，师生共同归归纳思考配合纳知识的运动情况知识点回答点，以加深如图所示，在真空中水平放置一对金属板Y和Y\板间距学生理解离为d,在两板间加以电压Uo现有一质量为m、电荷量为q的带电粒子以水平速度V射入电场中，求—+++++++与飞w vo1Y|--W-x仔L—1带电粒子在电场中的运动及运动方程带电粒子沿极板方向作速度为V0的匀速运动；垂直于极板方向作初速度为零的匀加速运动粒子的运动类似平抛运动以进入点为坐标原点，沿极板方向取X轴，垂直于极板方向取y轴，则粒子在电场中的运动方程为X=v to_1qU o12丫-2at-i2md解得y—弓熬5x2抛物线轨迹方程2带电粒子飞过电场的时间T=LVo3带电粒子离开电场时偏转的侧位移1qUI对学习小学生分别巩固与完9y-2at-2mdvo2组的展示在小黑板善所学知4带电粒子离开电场时的速度大小情况进行上展示学识点点评习任务情Vx=VoqUL v-v-aT-况，各组开Ty±mdvo展互评=4Vx2+Vy2=y V（）2+（•为卜节课*2mdvo.做准备⑸带电粒子离开电场时的偏角v v±qLv2Uv vomdvox总结学生思考师生共同

3、例题如图所示,电结论，归纳配合归纳知识子以速度V0沿垂直于电知识点回答点，以加深场线的方向，飞入偏转学生理解板间的匀强电场，然后离开电场，电子离开电场时偏离原方向的距离为h,两平行板间的距离是d,电势差是U,板长是L,如果电子的入射速度增加到2V0,则偏离原来方向的距离为A.B.h/2C.D.h/44h2h回答会推导和利教师引导，学生思运用相关用点评考，配合规律，学［知识应用，小组合作展示］分小组完成研学案变式一至四小组

1、2完成变式一，小组

3、4完成变式二，小组

5、6完成变式三，小组

7、8完成变式四研学案变式一至四［布置作业］思考例题2,完成研学案课后训练。