2022年高中物理人教版選修3-1 第一章 第9節(jié) 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 教案3 第二課時(shí)

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1、2022年高中物理人教版選修3-1 第一章 第9節(jié) 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 教案3 第二課時(shí) 教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)目標(biāo) 1.了解示波器的工作原理 2.熟練掌握帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 3.掌握運(yùn)動(dòng)的合成與分解在電場(chǎng)中的應(yīng)用 過(guò)程與方法 1.通過(guò)帶電粒子在電場(chǎng)中的加速和偏轉(zhuǎn)關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生分析和推理能力。 2.體會(huì)運(yùn)動(dòng)的合成與分解的方法在電場(chǎng)計(jì)算中的應(yīng)用。 情感態(tài)度價(jià)值觀 1.體會(huì)帶電粒子偏轉(zhuǎn)規(guī)律在示波管中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)的精神。 2.激發(fā)學(xué)生為祖國(guó)的繁榮努力學(xué)習(xí)的愛國(guó)情懷 教學(xué)重點(diǎn) 掌握示波器的結(jié)構(gòu)和原理 教學(xué)難點(diǎn) 帶電粒子在電場(chǎng)中的分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)的處理

2、教學(xué)方法 教授法、實(shí)驗(yàn)演示法、討論法 課時(shí)安排 1課時(shí) 教學(xué)過(guò)程 課前小游戲：一位同學(xué)用筆在豎直方向來(lái)回劃線，另一位同學(xué)把紙勻速的抽出。 找學(xué)生描述他的運(yùn)動(dòng)軌跡，體現(xiàn)化曲為直的物理解題思想。也是今天這節(jié)課要用到的一種物理思想。 點(diǎn)評(píng)：兩個(gè)同學(xué)的合作非常好，團(tuán)結(jié)友善協(xié)作才有成功的可能性。 v0 l 一、復(fù)習(xí)引入新課 有一質(zhì)量為m 帶電荷+q 的粒子經(jīng)電壓加速后，進(jìn)入兩塊間距為d，長(zhǎng)度為l 的平行金屬板，板間電壓為U，求電荷的偏移量y和偏轉(zhuǎn)角θ 。 （電子好像從電場(chǎng)的中心位置沿直線射出，y正比于u，假如在題中的電場(chǎng)后方加上一塊熒光屏，則電子打在熒光屏上會(huì)在熒光屏上

3、出現(xiàn)一個(gè)亮點(diǎn)。電子打在屏上距中心的距離正比于y，所以正比于u，完全可以從電子打在熒光屏上的位置來(lái)測(cè)定偏轉(zhuǎn)電壓的大小。假如偏轉(zhuǎn)電壓等于一伏電子可以偏離平衡位置一個(gè)小格。那么4v就會(huì)偏轉(zhuǎn)4個(gè)格子。） 提 問(wèn)： 1.若是不同的帶電粒子（氕氘氚）均由靜止進(jìn)入加速電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后，是否會(huì)從同一位置射出電場(chǎng)？ 2．如果我想讓電子既在水平方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)又在豎直方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)，可以怎么做？ 這就是我們今天要學(xué)習(xí)的內(nèi)容——示波器的原理 （展示示波器實(shí)物，觀看簡(jiǎn)單的圖像） 過(guò)渡語(yǔ)：好奇外殼里的構(gòu)造是什么樣的能實(shí)現(xiàn)電子的偏轉(zhuǎn)，其實(shí)電子在里面是很有規(guī)律運(yùn)動(dòng)的，他們很敬業(yè)，發(fā)來(lái)什么樣的信號(hào)，他

4、們就執(zhí)行什么樣的運(yùn)動(dòng)。 示波器作用：示波器是一種觀察電信號(hào)的儀器 介紹示波器結(jié)構(gòu)和簡(jiǎn)單工作原理 結(jié)構(gòu)：電子槍（從里面溢出電子，初速度為零） 加速電場(chǎng)（電子在此加速） 偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)（電子在此電場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn)） 熒光屏（涂有熒光物質(zhì)，電子打在上面會(huì)發(fā)光） 二、新 課 教 學(xué) 播放flash課件 直觀電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。 指導(dǎo)學(xué)生觀察電子打在屏幕上的亮點(diǎn)位置變化。 加速電子、x、y方向加電壓，屏上顯示電子點(diǎn)跡。 在此可以提一個(gè)假設(shè)：知道我們今天這是在哪兒?jiǎn)?？我們?lái)到了示波器的內(nèi)部了（介紹教室里對(duì)應(yīng)的示波器的各個(gè)部件結(jié)構(gòu)） 用小球代表電子，在

5、教室里的加速偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)里運(yùn)動(dòng)，打在黑板上的光屏位置。 探究討論： 討論的方向：電子將向哪個(gè)方向偏轉(zhuǎn)； 在各偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)是何種運(yùn)動(dòng)。 現(xiàn)在我們給這個(gè)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)加上電壓了，大家思考電子該怎么運(yùn)動(dòng)？ 1、 2、 如圖所示， 3、 現(xiàn)象：電子打在水平軸上 如圖所示， 分析：電子在水平軸上的分布是均勻的點(diǎn)跡分布 4、　　　　 我們?nèi)粘Ｉ钫彰饔玫慕涣麟娋褪沁@種隨時(shí)間呈正弦波變化的電壓。 現(xiàn)象：看到的是一條亮線，電子在上面的點(diǎn)

6、跡分布是不均勻的。 5、如果想顯示y方向的電壓變化的情況我們可以怎么做？打開示波器，看到一條亮線。拉動(dòng)屏幕嗎？ Y O A B O C t1 D E F t2 點(diǎn)評(píng)： 大家可以感受到這樣一個(gè)小小的示波器，電子在里面的運(yùn)動(dòng)竟是如此的有規(guī)律，對(duì)我們的工作和生活都很有幫助。科學(xué)真的是很神奇，可是，我在課前查閱示波器資料的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)無(wú)論是以前的模擬信號(hào)示波器，還是充斥當(dāng)今市場(chǎng)的數(shù)字示波器，它們的開發(fā)和研制都是外國(guó)的公司和科學(xué)家。希望將來(lái)我們中國(guó)也可以有自己的技術(shù)為人類服務(wù)，當(dāng)然這離不開同學(xué)們今天的刻苦努力，希望同學(xué)們能做到愛國(guó)、敬業(yè)，為祖國(guó)的繁榮添磚添瓦。我

7、們今日的努力只為換來(lái)明日祖國(guó)的更加強(qiáng)大。 練習(xí)與思考： 如圖所示的示波管，如果在YY’之間加如圖所示的交變電壓，同時(shí)在XX’之間加如圖所示的鋸齒形電壓，使X的電勢(shì)比X’高，在熒光屏上會(huì)看到什么圖形？ Ux t O t1 t2 課后小結(jié)： 這節(jié)課主要從通過(guò)電子在示波器里的加速和偏轉(zhuǎn)的關(guān)系，更加熟練掌握了帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，培養(yǎng)了我們分析和推理的能力，激發(fā)了同學(xué)們對(duì)科學(xué)的熱愛。 教學(xué)反思： 示波器不是高考的重要考查內(nèi)容，它屬于對(duì)電子領(lǐng)域的涉及，高中物理主要是以動(dòng)力學(xué)和基礎(chǔ)電學(xué)為主的學(xué)習(xí)，但從今后對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)、生活長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展來(lái)看，我們更多的還是

8、從知識(shí)、能力和情感上對(duì)學(xué)生展開教學(xué)。示波器這一節(jié)應(yīng)該算是高中物理和應(yīng)用技術(shù)聯(lián)系較為緊密的一節(jié)內(nèi)容，表面上看是對(duì)電子信息知識(shí)的學(xué)習(xí)，實(shí)質(zhì)上還是回到了基礎(chǔ)的物理學(xué)力學(xué)和電學(xué)的綜合應(yīng)用問(wèn)題上，即帶電粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，解決問(wèn)題所用的物理知識(shí)還是運(yùn)動(dòng)的合成與分解，通過(guò)對(duì)示波器的學(xué)習(xí)也就是想告訴學(xué)生，所有的科技知識(shí)都是以基礎(chǔ)知識(shí)為根基的，只有基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)扎實(shí)了，才可以進(jìn)階到高端的技術(shù)上去。從學(xué)生的自身發(fā)展來(lái)看，讓學(xué)生了解到知識(shí)始終貫穿在他們的生活、生產(chǎn)和學(xué)習(xí)中，做到學(xué)以致用，要讓學(xué)生明白，我們?cè)诮淌依飳W(xué)到的知識(shí)是為了我們走出課堂后還能為我們服務(wù)的目的。希望通過(guò)對(duì)這樣的知識(shí)學(xué)習(xí)能夠激發(fā)出學(xué)生熱愛科學(xué)的熱情。同時(shí)也應(yīng)該讓學(xué)生正面客觀地了解到我們國(guó)家在這方面的科學(xué)技術(shù)水平還不是前沿水平，還僅僅是制造商，并不是開發(fā)商，所以更應(yīng)當(dāng)教育學(xué)生空有一顆愛國(guó)的心是不夠的，我們更應(yīng)該從小節(jié)做起，從自己做起，為祖國(guó)的未來(lái)而努力奮斗。只有完成好本職學(xué)習(xí)工作，將來(lái)才能為國(guó)家科技進(jìn)步做貢獻(xiàn)。所以這節(jié)內(nèi)容除了知識(shí)要達(dá)標(biāo)外，還要強(qiáng)調(diào)科技是第一生產(chǎn)力，激發(fā)學(xué)生好好學(xué)習(xí)，報(bào)效祖國(guó)的豪情壯志。