下面是范文網(wǎng)小編分享的帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)教案3篇(帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)例題),歡迎參閱。
帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)教案1
帶電粒子在磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)歷來都是高考考查的重要內(nèi)容!該課程的內(nèi)容包括兩部分:
一、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。
二、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)的實(shí)際應(yīng)用———質(zhì)譜儀和回旋加速器。具體的教學(xué)目標(biāo)是:①知道帶電粒子垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)軌跡是個(gè)圓,知道其半徑與粒子的速度和磁感應(yīng)強(qiáng)度有關(guān)。②能從理論上分析帶電粒子垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)是勻速圓周運(yùn)動(dòng),能推導(dǎo)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑和周期公式。③了解質(zhì)譜儀和回旋加速器的工作原理。由于前兩部分內(nèi)容都是教學(xué)的重點(diǎn)。并且本節(jié)內(nèi)容和以前的力學(xué)知識(shí)緊密結(jié)合,綜合性較強(qiáng),構(gòu)成教學(xué)的難點(diǎn)。
在本節(jié)課的落實(shí)上,我采用了具體如下的實(shí)施。1. 針對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)比較薄弱的實(shí)際情況,以復(fù)習(xí)洛倫茲力的大小和方向判斷作為引子,引入新課,提出:“帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中將做什么運(yùn)動(dòng)?”。從易到難,為學(xué)生學(xué)習(xí)本節(jié)課打基礎(chǔ)、做鋪墊。其中在復(fù)習(xí)公式上,采用了學(xué)生上黑板板書的措施落實(shí)復(fù)習(xí)回顧。2.有了必備的知識(shí)和方法作為基礎(chǔ),讓學(xué)生先從力和運(yùn)動(dòng)的分析方法入手,結(jié)合課本與實(shí)驗(yàn)視頻,讓學(xué)生知道帶電粒子垂直于磁場(chǎng)方向的運(yùn)動(dòng)軌跡是個(gè)圓,并且是勻速圓周運(yùn)動(dòng),然后我指明帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件,進(jìn)而讓學(xué)生在教師的指點(diǎn)下能用學(xué)過的力學(xué)方法逐步的推導(dǎo)其運(yùn)動(dòng)半徑和周期。其中推導(dǎo)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑和周期公式時(shí),我讓兩名推導(dǎo)過程比較規(guī)范的學(xué)生上黑板板書與講解的措施。這樣,既能鍛煉講解的學(xué)生的邏輯思維的能力和語言的表達(dá)能力,也能把學(xué)生之間的思維拉近,便于理解,之后通過相關(guān)的達(dá)標(biāo)訓(xùn)練予以練習(xí)鞏固;達(dá)到分解難點(diǎn)、消化重點(diǎn)的目的。
帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)教案2
(一)知識(shí)與技能
1、理解帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,并能分析解決加速和偏轉(zhuǎn)方向的問題.
2、知道示波管的構(gòu)造和基本原理. (二)過程與方法
通過帶電粒子在電場(chǎng)中加速、偏轉(zhuǎn)過程分析,培養(yǎng)學(xué)生的分析、推理能力 (三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀
通過知識(shí)的應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)的精神 重點(diǎn)
帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 難點(diǎn)
運(yùn)用電學(xué)知識(shí)和力學(xué)知識(shí)綜合處理偏轉(zhuǎn)問題 教學(xué)方法
講授法、歸納法、互動(dòng)探究法 教具 多媒體課件
教學(xué)過程 (一)引入新課
帶電粒子在電場(chǎng)中受到電場(chǎng)力的作用會(huì)產(chǎn)生加速度,使其原有速度發(fā)生變化.在現(xiàn)代科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)設(shè)備中,常常利用電場(chǎng)來控制或改變帶電粒子的運(yùn)動(dòng)。
具體應(yīng)用有哪些呢?本節(jié)課我們來研究這個(gè)問題.以勻強(qiáng)電場(chǎng)為例。 (二)進(jìn)行新課
教師活動(dòng):引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)回顧相關(guān)知識(shí)點(diǎn) (1)牛頓第二定律的內(nèi)容是什么? (2)動(dòng)能定理的表達(dá)式是什么? (3)平拋運(yùn)動(dòng)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。 (4)靜電力做功的計(jì)算方法。
學(xué)生活動(dòng):結(jié)合自己的實(shí)際情況回顧復(fù)習(xí)。 師生互動(dòng)強(qiáng)化認(rèn)識(shí): (1)a=F合/m(注意是F合) (2)W合=△Ek=Ek2?Ek1(注意是合力做的功) (3)平拋運(yùn)動(dòng)的相關(guān)知識(shí)
(4)W=F·scosθ(恒力→勻強(qiáng)電場(chǎng))
W=qU(任何電場(chǎng))
1、帶電粒子的加速 教師活動(dòng):提出問題
要使帶電粒子在電場(chǎng)中只被加速而不改變運(yùn)動(dòng)方向該怎么辦?
(相關(guān)知識(shí)鏈接:合外力與初速度在一條直線上,改變速度的大小;合外力與初速度成90°,僅改變速度的方向;合外力與初速度成一定角度θ,既改變速度的大小又改變速度的方向) 學(xué)生探究活動(dòng):結(jié)合相關(guān)知識(shí)提出設(shè)計(jì)方案并互相討論其可行性。 學(xué)生介紹自己的設(shè)計(jì)方案。
師生互動(dòng)歸納:(教師要對(duì)學(xué)生進(jìn)行激勵(lì)評(píng)價(jià)) 方案1:v0=0,僅受電場(chǎng)力就會(huì)做加速運(yùn)動(dòng),可達(dá)到目的。
方案2:v0≠0,僅受電場(chǎng)力,電場(chǎng)力的方向應(yīng)同v0同向才能達(dá)到加速的目的。 教師投影:加速示意圖.
學(xué)生探究活動(dòng):上面示意圖中兩電荷電性換一下能否達(dá)到加速的目的? (提示:從實(shí)際角度考慮,注意兩邊是金屬板) 學(xué)生匯報(bào)探究結(jié)果:不可行,直接打在板上。
學(xué)生活動(dòng):結(jié)合圖示動(dòng)手推導(dǎo),當(dāng)v0=0時(shí),帶電粒子到達(dá)另一板的速度大小。 (教師抽查學(xué)生的結(jié)果展示、激勵(lì)評(píng)價(jià)) 教師點(diǎn)撥拓展:
方法一:先求出帶電粒子的加速度:
a=qU
md再根據(jù)
vt2-v02=2ad
可求得當(dāng)帶電粒子從靜止開始被加速時(shí)獲得的速度為:
vt=
qU2??d?md2qUm
方法二:由W=qU及動(dòng)能定理:
W=△Ek=1mv2-0
2得:
qU=1mv2
2到達(dá)另一板時(shí)的速度為:
v=
.
2qUm深入探究:
(1)結(jié)合牛頓第二定律及動(dòng)能定理中做功條件(W=Fscosθ恒力
W=Uq 任何電場(chǎng))討論各方法的實(shí)用性。
(2)若初速度為v0(不等于零),推導(dǎo)最終的速度表達(dá)式。 學(xué)生活動(dòng):思考討論,列式推導(dǎo) (教師抽查學(xué)生探究結(jié)果并展示) 教師點(diǎn)撥拓展:
(1)推導(dǎo):設(shè)初速為v0,末速為v,則據(jù)動(dòng)能定理得
qU=1mv2-1mv02
2所以
v=
2022qUv?m
(v0=0時(shí),v=2Uqm) 方法滲透:理解運(yùn)動(dòng)規(guī)律,學(xué)會(huì)求解方法,不去死記結(jié)論。 (2)方法一:必須在勻強(qiáng)電場(chǎng)中使用(F=qE,F(xiàn)為恒力,E恒定) 方法二:由于非勻強(qiáng)電場(chǎng)中,公式W=qU同樣適用,故后一種可行性更高,應(yīng)用程度更高。
實(shí)例探究:課本例題1 第一步:學(xué)生獨(dú)立推導(dǎo)。 第二步:對(duì)照課本解析歸納方法。
第三步:教師強(qiáng)調(diào)注意事項(xiàng)。(計(jì)算先推導(dǎo)最終表達(dá)式,再統(tǒng)一代入數(shù)值運(yùn)算,統(tǒng)一單
位后不用每個(gè)量都寫,只在最終結(jié)果標(biāo)出即可) 過渡:如果帶電粒子在電場(chǎng)中的加速度方向不在同一條直線上,帶電粒子的運(yùn)動(dòng)情況又如何呢?下面我們通過一種較特殊的情況來研究。
2、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)
教師投影:如圖所示,電子以初速度v0垂直于電場(chǎng)線射入勻強(qiáng)電場(chǎng)中. 問題討論:
(1)分析帶電粒子的受力情況。
(2)你認(rèn)為這種情況同哪種運(yùn)動(dòng)類似,這種運(yùn)動(dòng)的研究方法是什么? (3)你能類比得到帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的研究方法嗎? 學(xué)生活動(dòng):討論并回答上述問題:
(1)關(guān)于帶電粒子的受力,學(xué)生的爭(zhēng)論焦點(diǎn)可能在是否考慮重力上。
教師應(yīng)及時(shí)引導(dǎo):對(duì)于基本粒子,如電子、質(zhì)子、α粒子等,由于質(zhì)量m很小,所以重力比電場(chǎng)力小得多,重力可忽略不計(jì)。
對(duì)于帶電的塵埃、液滴、小球等,m較大,重力一般不能忽略。
(2)帶電粒子以初速度v0垂直于電場(chǎng)線方向飛入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí),受到恒定的與初速度方向成90°角的作用而做勻變速曲線運(yùn)動(dòng),類似于力學(xué)中的平拋運(yùn)動(dòng),平拋運(yùn)動(dòng)的研究方法是運(yùn)動(dòng)的合成和分解。
(3)帶電粒子垂直進(jìn)入電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)也可采用運(yùn)動(dòng)的合成和分解的方法進(jìn)行。 CAI課件分解展示:
(1)帶電粒子在垂直于電場(chǎng)線方向上不受任何力,做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
(2)在平行于電場(chǎng)線方向上,受到電場(chǎng)力的作用做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。 深入探究:如右圖所示,設(shè)電荷帶電荷量為q,平行板長(zhǎng)為L(zhǎng),兩板間距為d,電勢(shì)差為U,初速為v0.試求:
(1)帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)問t。 (2)粒子運(yùn)動(dòng)的加速度。 (3)粒子受力情況分析。
(4)粒子在射出電場(chǎng)時(shí)豎直方向上的偏轉(zhuǎn)距離。 (5)粒子在離開電場(chǎng)時(shí)豎直方向的分速度。 (6)粒子在離開電場(chǎng)時(shí)的速度大小。 (7)粒子在離開電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角度θ。 [學(xué)生活動(dòng):結(jié)合所學(xué)知識(shí),自主分析推導(dǎo)。 (教師抽查學(xué)生活動(dòng)結(jié)果并展示,教師激勵(lì)評(píng)價(jià)) 投影示范解析:
解:由于帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)受力僅有電場(chǎng)力(與初速度垂直且恒定),不考慮重力,
故帶電粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)。
粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間
t=
L v0加速度
a=Eq=qU/md
m豎直方向的偏轉(zhuǎn)距離:
y=1at2=
21UqL2qL2?()?U.22mdv02mv0dv1=at=粒子離開電場(chǎng)時(shí)豎直方向的速度為
UqL
mdv0 速度為:
v=
UqL222v12?v0?()?v0mdv0粒子離開電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角度θ為:
tanθ=
v1qLqL?U???arctanU.22v0mv0dmv0d
拓展:若帶電粒子的初速v0是在電場(chǎng)的電勢(shì)差U1下加速而來的(從零開始),那么上面的結(jié)果又如何呢?(y,θ) 學(xué)生探究活動(dòng):動(dòng)手推導(dǎo)、互動(dòng)檢查。 (教師抽查學(xué)生推導(dǎo)結(jié)果并展示: 結(jié)論:
y=
UL24U1d
θ=arctan
UL 2U1d與q、m無關(guān)。
3、示波管的原理
出示示波器,教師演示操作 ①光屏上的亮斑及變化。 ②掃描及變化。
③豎直方向的偏移并調(diào)節(jié)使之變化。 ④機(jī)內(nèi)提供的正弦電壓觀察及變化的觀察。
學(xué)生活動(dòng):觀察示波器的現(xiàn)象。 閱讀課本相關(guān)內(nèi)容探究原因。 教師點(diǎn)撥拓展,師生互動(dòng)探究:
多媒體展示:示波器的核心部分是示波管,由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成。 投影:示波管原理圖:
電子槍中的燈絲K發(fā)射電加速電場(chǎng)加速后,得到的速度v0=
子,經(jīng)為:
2qU1m如果在偏轉(zhuǎn)電極yy?上加電壓電子在偏轉(zhuǎn)電極離開偏轉(zhuǎn)電極yy?后沿直線前yy?的電場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn).進(jìn),打在熒光屏上的亮斑在豎直方向發(fā)生偏移.其偏移量y?為y?=y+Ltanθ
因?yàn)閥=
θ
qL2U22mv0dqL222mv0d
tan
qL??U2mv0d
qLU2mv0d所以y?=·U+L·
=qLL·U=(L+L)tanθ
(L?)222mv0d如果U=Umax·sinωt則y?=y?max·sinωt 學(xué)生活動(dòng):結(jié)合推導(dǎo)分析教師演示現(xiàn)象。 (三)課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng) 1.帶電粒子的加速
(1)動(dòng)力學(xué)分析:帶電粒子沿與電場(chǎng)線平行方向進(jìn)入電場(chǎng),受到的電場(chǎng)力與運(yùn)動(dòng)方向在同一直線上,做加(減)速直線運(yùn)動(dòng),如果是勻強(qiáng)電場(chǎng),則做勻加(減)速運(yùn)動(dòng).
(2)功能關(guān)系分析:粒子只受電場(chǎng)力作用,動(dòng)能變化量等于電勢(shì)能的變化量.
(初速度為零);11212 此式適用于一切電場(chǎng). 2qU?mvqU?mv?mv022
22.帶電粒子的偏轉(zhuǎn)
(1)動(dòng)力學(xué)分析:帶電粒子以速度v0垂直于電場(chǎng)線方向飛入兩帶電平行板產(chǎn)生的勻強(qiáng)電場(chǎng)
0中,受到恒定的與初速度方向成90角的電場(chǎng)力作用而做勻變速曲線運(yùn)動(dòng) (類平拋運(yùn)動(dòng)).
(2)運(yùn)動(dòng)的分析方法(看成類平拋運(yùn)動(dòng)):
①沿初速度方向做速度為v0的勻速直線運(yùn)動(dòng).
②沿電場(chǎng)力方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng).
(四)布置作業(yè)
1、書面完成 “問題與練習(xí)”第
3、
4、5題;思考并回答第
1、2題。
2、課下閱讀課本“科學(xué)足跡”和“科學(xué)漫步”中的兩篇文章。
帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)教案3
【課題】
《帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)》──人民教育出版社新課標(biāo)教材《選修3-1》,2004年5月第一版,第一章第8節(jié)。
【學(xué)習(xí)任務(wù)分析】
1、探究帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的加速、偏轉(zhuǎn)規(guī)律。
2、探究示波管的工作原理。
【學(xué)習(xí)者分析】
思維基礎(chǔ):平時(shí)教學(xué)中,注重“模型分析-猜想-實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證-上升理論”模式的教學(xué),學(xué)生已習(xí)慣于這種科學(xué)探究的學(xué)習(xí)模式。
心理特點(diǎn):學(xué)生在強(qiáng)烈興趣(實(shí)驗(yàn)引入)的驅(qū)使下,利用已有知識(shí)進(jìn)行新規(guī)律的探究,既有挑戰(zhàn)性,也有成就感。
已有知識(shí):學(xué)生熟悉自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律;理解粒子在電場(chǎng)中的受力特征和功能關(guān)系。
【教學(xué)目標(biāo)】
一、知識(shí)與能力
1、理解帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,并能分析和解決加速和偏轉(zhuǎn)方面的問題。
2、知道示波管的基本原理。
3、讓學(xué)生動(dòng)腦(思考)、動(dòng)筆(推導(dǎo))、動(dòng)手(實(shí)驗(yàn))、動(dòng)口(討論)、動(dòng)眼(觀察)、動(dòng)耳(傾聽),培養(yǎng)學(xué)生的多元智能。
二、過程與方法
1、通過復(fù)習(xí)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律,由學(xué)生自己推導(dǎo)出帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的加速和偏轉(zhuǎn)規(guī)律。
2、通過由淺入深、層層推進(jìn)的探究活動(dòng),讓學(xué)生逐步了解示波管的基本原理。
3、使學(xué)生進(jìn)一步發(fā)展“猜想-實(shí)驗(yàn)理論”的科學(xué)探究方法,讓學(xué)生主動(dòng)思維,學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)。
三、情感態(tài)度與價(jià)值觀
1、通過理論分析與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合,讓學(xué)生形成科學(xué)世界觀:自然規(guī)律是可以理解的,我們要學(xué)習(xí)科學(xué),利用科學(xué)知識(shí)為人類服務(wù)。
2、利用帶電粒子在示波管中的藍(lán)色輝光、示波器上神奇變換的波形,展現(xiàn)科學(xué)現(xiàn)象之美,激發(fā)學(xué)生對(duì)自然科學(xué)的熱愛。
【教學(xué)過程分析和設(shè)計(jì)】
一、實(shí)驗(yàn)引入,激發(fā)興趣
1、接通示波管電源,演示帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)撞擊氣體而發(fā)出藍(lán)色輝光,調(diào)節(jié)加速和偏轉(zhuǎn)電壓,軌跡發(fā)生改變,引發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈興趣。指出藍(lán)色輝光不是電子,但可以顯示電子運(yùn)動(dòng)軌跡,如圖所示。
2、接通示波器電源,演示熒光屏上的正弦圖像,如圖所示。
3、在大屏幕上投影出本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)。
二、探究帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的加速和偏轉(zhuǎn)規(guī)律
1、〖探究1〗帶電粒子經(jīng)過電壓U加速,如何求獲得的速度?如圖一所示。
學(xué)生動(dòng)筆推導(dǎo),老師巡堂,找一個(gè)書寫正確工整的手稿投影在大屏幕上,其它學(xué)生對(duì)照。此處為剛學(xué)內(nèi)容,一般學(xué)生都能很快由動(dòng)能定理推出速度。從快處理。
2、提問:平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律?
學(xué)生動(dòng)筆推導(dǎo),老師巡堂,找一個(gè)書寫正確工整的手稿投影在大屏幕上,其它學(xué)生對(duì)照。此處知識(shí)簡(jiǎn)單,從快處理。
3、〖探究2〗帶電粒子以初速度v0垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),從另一端穿出。粒子在電場(chǎng)中做何運(yùn)動(dòng)?其偏轉(zhuǎn)距離y和偏轉(zhuǎn)角的正切值tan θ如何計(jì)算?與U有何關(guān)系?如圖二所示。
學(xué)生推導(dǎo),老師巡堂,個(gè)別指導(dǎo)。時(shí)間約5分鐘。找一個(gè)書寫正確工整的手稿投影在大屏幕上,教師作出評(píng)價(jià),其它學(xué)生對(duì)照。
4、〖探究3〗帶電粒子以vt速度離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),在到達(dá)熒光屏之前作何運(yùn)動(dòng)?在熒光屏上的偏轉(zhuǎn)距離y′如何計(jì)算?y′與U有何關(guān)系?如圖三所示。
三、探究示波管的工作原理
1、提問:若x=l=4cm,v0=8×10m/s,則電子穿過偏轉(zhuǎn)電極間的時(shí)間t為多少?意味著什么?
學(xué)生通過簡(jiǎn)單計(jì)算,易知t=l/v0=1/(2×10)s,即為20億分之1秒!可以認(rèn)為電子的偏轉(zhuǎn)是幾乎不需要時(shí)間的。若偏轉(zhuǎn)電壓發(fā)生變化,則電子在熒光屏上的位置同步變化!如圖四所示。這是理解示波管原理的關(guān)鍵所在。
862、〖探究1〗探究熒光屏上圖像與豎直方向電壓關(guān)系
探究方式:先投影出表格中左邊電壓圖像,學(xué)生分組討論、猜想,小組發(fā)言陳述熒光屏上可能圖像及理由,再由老師實(shí)驗(yàn)演示(從學(xué)生信號(hào)源向示波器輸入方波信號(hào),掃描置于“外x”檔),與表格右邊圖像對(duì)照,是否一致。當(dāng)猜想與實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致時(shí),學(xué)生能立即享受到成功的喜悅;不一致時(shí),更能引發(fā)學(xué)生思考,學(xué)生在解決思維沖突中構(gòu)建知識(shí),提高能力。
3、〖探究2〗探究熒光屏上圖像與水平方向電壓關(guān)系
說明:將方波電壓由豎直方向變?yōu)樗椒较虻囊?guī)律是容易理解的,但偏轉(zhuǎn)電壓由跳躍式的變?yōu)檫B續(xù)變化的鋸齒波,學(xué)生在思維上有較大難度。而在第1步中通過計(jì)算得出偏轉(zhuǎn)時(shí)間極短,這里還可以與鋸齒波的周期進(jìn)行比較,電子大概在鋸齒波周期的千萬分之一內(nèi)就通過了偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)!可以認(rèn)為,電子在迅速穿過偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)過程中,偏轉(zhuǎn)電壓還“來不及”變化!由此得到每一個(gè)瞬時(shí)電壓對(duì)應(yīng)于熒光屏上一個(gè)唯一點(diǎn),熒光屏上的位置與電壓同步均勻變化,這個(gè)過程叫“掃描”。有此基礎(chǔ),以后的探究就簡(jiǎn)單多了。
4、〖探究3〗探究示波管原理
說明:先行呈示水平和豎直方向電壓波型,學(xué)生作出猜想、討論、小組發(fā)言,闡述熒光屏將出現(xiàn)何種圖像和理由;再由老師實(shí)驗(yàn)演示;最后由幾何畫板課件模擬兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)合成規(guī)律(如左下圖所示),以加強(qiáng)理解。
正弦波圖像的顯示原理與方波基本相同,探究步驟同上。用幾何畫板課件模擬一個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)和一個(gè)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)合成規(guī)律(如右上圖所示),以加強(qiáng)理解。
四、課外探究活動(dòng)
1、如何得到如下所示波型?同學(xué)之間可以通過討論、猜想,到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。必要時(shí)可以尋求老師和實(shí)驗(yàn)員的幫助。
2、上網(wǎng)查詢了解示波器有哪些用途?有哪些種類?將結(jié)果發(fā)布在校園論壇上,與大家共享。
五、作業(yè)
1、課后練習(xí)
【教學(xué)策略】
一、提出先行組織者,逐步分化,綜合貫通
從3個(gè)方面執(zhí)行知識(shí)的先行組織:
1、通過示波管輝光和示波器正弦波型演示,激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈興趣,然后在大屏幕投影出學(xué)習(xí)目標(biāo),形成學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。
2、復(fù)習(xí)相關(guān)已有知識(shí),如自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律、電場(chǎng)知識(shí)。
3、在知識(shí)的組織結(jié)構(gòu)功能方面,表現(xiàn)出形式圖式的性質(zhì)和特征:設(shè)計(jì)理解示波管工作原理的表格,目標(biāo)任務(wù)一目了然。
二、知識(shí)建構(gòu)
通過復(fù)習(xí)舊知識(shí),構(gòu)建新知識(shí),著眼于學(xué)生的最近發(fā)展區(qū),為學(xué)生提供帶有難度的內(nèi)容,調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,發(fā)揮其潛能,超越其最近發(fā)展區(qū)而達(dá)到其困難發(fā)展區(qū)的水平,然后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行下一個(gè)發(fā)展區(qū)的發(fā)展。
三、支架式教學(xué)
采用“剝殼”方式,將示波管原理的難度層層分解,使學(xué)生從最低一級(jí)“支架”逐漸往上“爬”,“爬”不上去還可以從目標(biāo)表格退回學(xué)習(xí),理解后繼續(xù)前進(jìn),讓學(xué)生一步步取得成功。
四、探究式學(xué)習(xí)
1、讓學(xué)生自己根據(jù)已有知識(shí)推導(dǎo)出帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的加速和偏轉(zhuǎn)規(guī)律,獲得合理知識(shí)結(jié)構(gòu)。
2、設(shè)計(jì)表格,讓學(xué)生自己探究出示波管的工作原理。
3、學(xué)生分組探究,培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作、溝通、表達(dá)能力和團(tuán)隊(duì)精神。
【教學(xué)評(píng)價(jià)與反思】
一、成功之處
1、運(yùn)用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)教學(xué)理念,采用探究式教學(xué),支架式設(shè)計(jì),讓學(xué)生自己獲得規(guī)律,理解原理,學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和知識(shí)的牢固程度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)模式。事實(shí)證明,學(xué)生在以后做示波器實(shí)驗(yàn)時(shí)已相當(dāng)熟練;即使經(jīng)過一年后,高三復(fù)習(xí)時(shí)也有大部分學(xué)生對(duì)該部分知識(shí)記憶猶新。
2、采用“理論—猜想—實(shí)驗(yàn)理論”模式,有效調(diào)動(dòng)學(xué)生多種感官,發(fā)展學(xué)生多元智能,面向全體學(xué)生,讓具有不同特點(diǎn)的學(xué)生都能得到發(fā)展,注重因材施教。
3、以學(xué)生為課堂主體,老師起著引領(lǐng)方向和監(jiān)控全局的作用。老師的主體作用表現(xiàn)在課前:如何引入?如何設(shè)問?如何設(shè)計(jì)探究的層次和難度?設(shè)計(jì)合理的教學(xué)設(shè)計(jì),永遠(yuǎn)是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)性和創(chuàng)造性的工作。
4、這節(jié)課的重點(diǎn)是推導(dǎo)、理解規(guī)律而非計(jì)算。為了避免在計(jì)算上花費(fèi)太多時(shí)間,兩個(gè)例題中都不要求算出結(jié)果,因?yàn)榱W铀俣?、偏轉(zhuǎn)距離和偏向角對(duì)示波管的原理影響都不大。但有一個(gè)數(shù)據(jù)是很重要的──粒子穿過偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的時(shí)間極短。把此細(xì)節(jié)放大,是為了讓學(xué)生理解偏轉(zhuǎn)距離隨偏轉(zhuǎn)電壓同步變化,這是理解示波管原理的關(guān)鍵所在。
5、采用多媒體技術(shù),免去板書時(shí)間,大大提高課堂執(zhí)行效率。采用幻燈片投影,方便學(xué)生交流學(xué)習(xí)成果。
二、問題反思
1、學(xué)生能力因人而異,在推導(dǎo)規(guī)律過程中,少數(shù)學(xué)生不能按時(shí)完成,影響對(duì)后續(xù)知識(shí)的理解。但探究模式為大勢(shì)所趨,老師最好不要代替學(xué)生進(jìn)行推導(dǎo)。要讓學(xué)生逐漸適應(yīng)探究學(xué)習(xí),提高獨(dú)立研究能力,有困難的學(xué)生可課后單獨(dú)指導(dǎo)。
2、課堂容量較大,既有理論推導(dǎo),又有猜想討論,還有實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。老師要宏觀調(diào)控,合理分配時(shí)間。重點(diǎn)在弄清基本原理,不能增加其它例題,留待后續(xù)解決。
3、學(xué)生對(duì)示波管的原理還處在探究中,加之示波器的面板又十分復(fù)雜,因此不可能由學(xué)生自己完成探究實(shí)驗(yàn)。學(xué)生的主體作用表現(xiàn)在理論推導(dǎo)、猜想分析等一系列思維活動(dòng)中,實(shí)驗(yàn)均為老師演示。以后有專門的學(xué)生實(shí)驗(yàn)來練習(xí)使用示波器。
帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)教案3篇(帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)例題)相關(guān)文章:
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