3-1(1.9)导学案.doc

《带电粒子在电场中的运动》导学案 第 11，12学时 课型：新授 组别：高二物理 执笔：赵福举 审核： 使用时间：第3周 【学习目标】 （一）知识与技能 1、理解带电粒子在电场中的运动规律，并能分析解决加速和偏转方向的问题． 2、知道示波管的构造和基本原理． （二）过程与方法 通过带电粒子在电场中加速、偏转过程分析，培养学生的分析、推理能力 （三）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 教学重点难点 重点：带电粒子在匀强电场中的运动规律 难点：运用电学知识和力学知识综合处理偏转问题 学情分析 带电粒子在场中的运动重力场、电场、磁场是历年来高考的热点内容将几个基本的运动，即直线运动中的加速、减速、往返运动，曲线运动中的平抛运动、圆周运动、匀速圆周运动进行综合巩固和加深需要将力学基本定律，即牛顿第二定律、动量定理、动量守恒定律、动能定理、机械能守恒定律、能量守恒定律进行综合运用 (一)预习检查、总结疑惑 教师活动：引导学生复习回顾相关知识点 （1）牛顿第二定律的内容是什么? （2）动能定理的表达式是什么? （3）平抛运动的相关知识点。 （4）静电力做功的计算方法。 学生活动：结合自己的实际情况回顾复习。 师生互动强化认识： （1）a=F合/m（注意是F合） （2）W合=△Ek=mv2-mv02 （注意是合力做的功） （3）平抛运动的相关知识 （4）W=F?scosθ（恒力→匀强电场） W=qU（任何电场） 检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。 （二）情景导入、展示目标 带电粒子在电场中受到电场力的作用会产生加速度，使其原有速度发生变化．在现代科学实验和技术设备中，常常利用电场来控制或改变带电粒子的运动。 具体应用有哪些呢?本节课我们来研究这个问题．以匀强电场为例。 （三）合作探究、精讲点拨 1、带电粒子的加速 教师活动：提出问题 要使带电粒子在电场中只被加速而不改变运动方向该怎么办? （相关知识链接：合外力与初速度在一条直线上，改变速度的大小；合外力与初速度成90°，仅改变速度的方向；合外力与初速度成一定角度θ，既改变速度的大小又改变速度的方向） 学生探究活动：结合相关知识提出设计方案并互相讨论其可行性。 学生介绍自己的设计方案。 师生互动归纳：（教师要对学生进行激励评价） 方案1：v0=0，仅受电场力就会做加速运动，可达到目的。 方案2：v0≠0，仅受电场力，电场力的方向应同v0同向才能达到加速的目的。 教师投影：加速示意图． 学生探究活动：上面示意图中两电荷电性换一下能否达到加速的目的? （提示：从实际角度考虑，注意两边是金属板） 学生汇报探究结果：不可行，直接打在板上。 学生活动：结合图示动手推导，当v0=0时，带电粒子到达另一板的速度大小。 （教师抽查学生的结果展示、激励评价） 教师点拨拓展： 方法一：先求出带电粒子的加速度： a= 再根据 vt2-v02=2ad 可求得当带电粒子从静止开始被加速时获得的速度为： vt= 方法二：由W=qU及动能定理： W=△Ek=mv2-0 得： qU=mv2 到达另一板时的速度为： v=. 深入探究： （1）结合牛顿第二定律及动能定理中做功条件（W=Fscosθ恒力 W=Uq 任何电场）讨论各方法的实用性。 （2）若初速度为v0（不等于零），推导最终的速度表达式。 学生活动：思考讨论，列式推导 （教师抽查学生探究结果并展示） 教师点拨拓展： （1）推导：设初速为v0，末速为v，则据动能定理得 qU=mv2-mv02 所以 v= （v0=0v=） （2）粒子运动的加速度。 （3）粒子受力情况分析。 （4）粒子在射出电场时竖直方向上的偏转距离。 （5）粒子在离开电场时竖直方向的分速度。 （6）粒子在离开电场时的速度大小。 （7）粒子在离开电场时的偏转角度θ。 [学生活动：结合所学知识，自主分析推导。 （教师抽查学生活动结果并展示，教师激励评价） 投影示范解析： 解：由于带电粒子在电场中运动受力仅有电场力（与初速度垂直且恒定），不考虑重力，故带电粒子做类平抛运动。 粒子在电场中的运动时间 t= 加速度 a==qU/md 竖直方向的偏转距离： y=at2= 粒子离开电场时竖直方向的速度为 v1=at= 速度为： v= 粒子离开电场时的偏转角度θ为： tanθ= 拓展：若带电粒子的初速v0是在电场的电势差U1下加速而来的（从零开始），那么上面的结果又如何呢?（y，θ） 学生探究活动：动手推导、互动检查。 （教师抽查学生推导结果并展示： 结论： y=