2、打好體育基礎。 最后介紹了示波器在電場中加速和偏轉帶電粒子的實際應用,為下節詳細講解示波器原理做好鋪墊。 指導思想和理論依據以心理教育理論為基礎,激發學生內在的學習興趣,挖掘學生的潛能,充分了解學生現有的知識和能力水平,確定學生的最佳發展空間。 高中物理課程中的標準物理教學應幫助學生繼續學習基本的物理知識和技能; 增強創新意識和實踐能力,培養探索和認識自然的興趣和熱情。 了解物理思維方法。 理論教學背景描述物理教學的基本特點教材分析本節是高中物理選修課3-1第1章第9節的內容。 電場是電學的基礎知識,是學好電磁學的關鍵。 本節是機械知識和電氣知識的綜合。 本部分知識在教學大綱和考試說明中列為需要理解和掌握的內容,通過配對的方式
3.在本部分知識的學習中,學生可以將電場知識與牛頓定律、動能定理、運動的合成與分解等機械知識有機結合起來,加深對力、電知識的理解,幫助培養學生應用物理定律解決問題解決問題的能力也為學習帶電粒子在磁場中的運動奠定了基礎。 學生分析:此前,學生已經比較熟練地掌握了力學和電場的基礎知識,初步具備了分析電場相關問題的能力; 教學中能夠充分調動學生的積極性,體現學生在教學中的主體作用,在共同討論中完成知識框架。 教學方法分析:對于已經具備一定抽象邏輯思維和推理能力的高一學生,在教學中采用講授探究和合作探究的方式; 學生的認知困難主要體現在如何構造電場中的帶電粒子。 教學中加速度和偏轉的物理模型采用實驗探究和講授的方式
4.公式。 教學目標知識技能:(1)了解帶電粒子在電場中加速和偏轉的相關規律,能夠分析和解決加速和偏轉問題。 (2)培養學生綜合運用力學、電學知識分析和解決帶電粒子在電場中的運動。 過程和方法:(1)通過對實驗現象的觀察,逐步探究事物的本質,培養學生的邏輯推理能力(2)學會用類比的方法,從已知的規則中推導出新的規則,讓學生了解事物之間的內在聯系。情感態度和價值觀:(1)了解帶電粒子在電場中運動的技術應用,體會物理、科技與生活的聯系,激發學生的學習興趣(2)嚴謹的演繹推理,認識到理論研究需要嚴謹的科學態度和科學精神 教學重點和難點講解 教學重點:帶電粒子在電場中加速和偏轉運動的相關規律 教學難點: 1、如何幫助學生
5. 在你的腦海中建立一個由于電場而加速和偏轉帶電粒子的微觀過程的模型。 2、帶電粒子在電場中的偏轉問題。 通過比較平拋定律,總結出用力學定律處理帶電粒子在電場中運動的方法。 流程圖 教學流程說明 教學部分 教師活動 學生活動 教學資源設計意圖 第一節 情境介紹 【實驗演示】 讓學生觀察陰極射線管中高速電子的運動軌跡。 講解:“只有當高能電子轟擊惰性氣體 氣體可以發光。光就是高速電子的運動軌跡。問題1.如何使電子獲得更大的速度?操作陰極射線管,改變電子的運動路徑。觀察到光線可以向上偏轉,也可以向下傾斜。問題2.如何控制電子的運動軌跡?引入新課:本課我們將利用這兩個問題來研究帶電粒子的運動(寫在黑板上) 學生觀察和思考 學生觀察和思考電場
6、猜測相關知識并回答問題:“利用電場來實現加速和控制。陰極射線管(電子束演示器)從課本上的演示實驗出發,在不脫離課本的情況下更貼近學生第二節:帶電粒子在電場中的加速 第二節:帶電粒子在電場中的加速 【儀器介紹】電子在電場中是如何加速的?首先我們來看一下陰極射線管的結構,(PPT展示實圖和自制模型)【模型仿真】電子非常小,是微觀物體,我們無法觀察到它們的加速過程,我們用自制的加速電場模型來加速帶電球模擬電子加速過程(裝置介紹及原理) 【理論探索】設加速電場中兩平行板之間的電壓為U,板間距離為d。 電子的質量為m,電荷為e,從負極板附近釋放出來,沒有初速度,則電子退出電場時的速度v0
7. 多少錢? (忽略重力)解法一:基于動力學定律解法二:基于動能定理【延伸】上題中,如果兩塊板不是平行板而是其他形狀,如何計算非均勻電板之間的場? 總結: 動力學觀點 牛頓定律+運動學公式(僅適用于均勻加速電場) 能量觀點 動能定理(均勻電場和非均勻電場均適用) 學生觀察 學生觀察并思考 學生利用原電領域、力學等相關計算知識。 通過比較兩種情況,區分兩種定律的適用條件,陰極射線管實拍照片,自制加速電場模型,自制加速電場與偏轉模型PPT課件PPT課件介紹了陰極射線管的結構,使得學生可以理解,電子從熱燈絲中噴出的速度很快,如果低,就需要加速;如果低,則需要加速;如果低,則需要加速。 設計模型是為了讓學生建立形象思維模型。 實驗現象分析升級為理論規律分析。加強學生電場知識與機械知識的融合
8. 聚集在一起,拓展你的思維。 第三節:帶電粒子在電場中的偏轉: 第三節:那么我們如何控制電子的軌跡? (寫在黑板上) 【模型模擬】學生首先觀察演示實驗,發現電子束通過裝置后發生了偏轉。 (PPT展示了陰極射線管電子束偏轉的圖片,還展示了偏轉電場模型。)與加速電場一樣,我們也用模型來模擬帶電粒子在電介質中的微觀偏轉過程。場地。 請學生觀察。 【理論探索】如果電子的電荷為e,質量為m,初速度為v0,平行板的長度為L,兩板之間的距離為d,則電勢差為U。嘗試求 (1) 電場噴射時垂直于板面方向的偏轉位移 y (2) 偏轉角的正切值。 與平面投擲進行比較,解釋帶電粒子在電場中偏轉時執行類似于平面投擲的運動。 畫出圖來說明偏轉位移和偏轉角度。 給出了求解偏轉位移和偏轉角正切的思路。
9.道組織學生解決。 場景1:直接進入偏轉電場v0 【擴展1】:如果沒有初速度的電子先被加速電壓U1的電場加速,然后垂直進入剛才的偏轉電場,則正切值偏轉位移y和偏轉角度的tan值是多少? 場景2:先加速后偏轉 【延伸2】如果在偏轉電場右側L1處有一塊垂直于軸線放置的平板,則粒子撞擊平板的位置P之間的距離y是多少板和軸?場景3:先加速,然后偏轉,然后到屏幕模型。 學生觀察大屏幕上的畫面,在腦海中構建一個電子偏轉場景。 學生思考、討論、回答。 學生思考、討論、回答。 學生思考、討論并回答PPT陰極射線管偏轉的圖片模擬。 偏轉電場 兩塊平行金屬板模型 自制加速電場、偏轉模型 PPT課件 PPT課件 加速電場、偏轉電場PPT課件模型 PPT課件 加速電場、偏轉電場
10、場和屏幕模型,從靜態物理圖片到靜態物理模擬模型再到動態過程模擬,逐步幫助學生建立帶電粒子的偏轉模型。 從偏轉基本模型的分析開始,直接進入偏轉電場類比 v0 規則解釋帶電粒子的類偏轉運動。 然后與加速電場結合,即帶電粒子首先從靜止加速,然后進入偏轉電場。 最后添加運動粒子噴射偏轉電場后撞擊屏幕的過程。 三個場景逐層深化,為示波器管原理在加速電場和偏轉電場的實際應用做鋪墊。第四場:示波器用下面的模型來解釋各個電場的作用。 學生觀察并分析每個電場的作用。 示波器管加速電場、偏轉電場、屏幕模型的PPT示意圖。 通過放大模型,學生可以形象、深刻地了解加速電場和偏轉電場的實際效果。 鏈接 5:課程摘要。 通過這堂課,我們學習到了知識
11、從方法、應用、應用三個方面分析帶電粒子在電場中的運動。 知識:我們了解了帶電粒子的加速和偏轉。 方法:分析帶電粒子的加速度,可以利用牛頓定律和運動學公式,也可以利用動能定理。 使用與平投的比較來分析電場中帶電粒子的偏轉。 應用:加速電場和偏轉電場的實際應用示波器管本課所學內容的總結與回憶黑板教學對本課的反思帶電粒子在電場中的運動,運用新課標的教學理念,圍繞物理學科的特點,引入實驗新課,利用信息技術演示物理場景,引導學生觀察和分析實驗現象和事實帶電粒子在電場中的運動,突破教學難點和重點,順利完成三維教學目標。 成功要點 (1)從教材中的演示實驗入手,創設物理場景,激發學生的學習興趣。 然后利用自制的加速和偏轉電場模型對帶電球進行加速和偏轉,模擬無法觀測到的電子運動過程,可以有效地讓學生構建帶電粒子加速和偏轉的圖像。 (2)教學時層層設置疑問,使學生思維突破。 如何加速分析加速電場,如何偏轉分析偏轉場,然后將兩個場結合起來先加速再偏轉,然后從偏轉場射出,打在屏幕上。 這個過程就是示波器綜合應用加速度場和偏轉場的基本原理。 也為下一課的示波器管原理及分析打下基礎。 不足之處可能是由于本課涉及的內容與機械知識密切相關,理論性強。 很多內容都有老師講解。 學生如果能緊跟老師的思路,就能輕松突破難點和重點; 但相反,如果學生退學,課程內容就會斷開。 基于此,我們在今后的教學中要注意更好地調動學生的積極性。 12