帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)（1）教學(xué)設(shè)計(jì)物理科教學(xué)目標(biāo)：1.學(xué)習(xí)運(yùn)用靜電力、電場(chǎng)強(qiáng)度等概念研究帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度、速度和位移等物理量的變化。2.學(xué)習(xí)運(yùn)用靜電力做功、電勢(shì)、電勢(shì)差、等勢(shì)面等概念研究帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)的能量轉(zhuǎn)化。教學(xué)重難點(diǎn)：綜合應(yīng)用力學(xué)和電學(xué)知識(shí)處理加速、偏轉(zhuǎn)和勻速一體問(wèn)題?！半p核”滲透分析：本節(jié)內(nèi)容由“帶電粒子的加速”“帶電粒子的偏轉(zhuǎn)”“兩部分組成。教學(xué)內(nèi)容的梯度十分明顯，這樣的安排也符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。由于力學(xué)與電學(xué)的綜合程度逐漸提高，學(xué)生學(xué)習(xí)出現(xiàn)一些困難也是正?，F(xiàn)象。教師應(yīng)該幫助學(xué)生鋪設(shè)合理的臺(tái)階，逐步提高他們的綜合分析能力。帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)由于涉及的知識(shí)點(diǎn)眾多,要求學(xué)生達(dá)到的綜合能力較高,因而是歷年來(lái)高考的熱點(diǎn)內(nèi)容,這里需要將幾個(gè)基本的運(yùn)動(dòng),即直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中的加速、曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中的平拋運(yùn)動(dòng)進(jìn)行綜合鞏固和加深,同時(shí)需要將力學(xué)基本定律,即牛頓第二定律、動(dòng)能定理、能量守恒定律等進(jìn)行綜合運(yùn)用。教學(xué)策略：講授、討論、談話(huà)、練習(xí)教學(xué)資源：多媒體課件教學(xué)過(guò)程預(yù)設(shè)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖一、帶電粒子在電場(chǎng)中的加速1.帶電粒子沿與電場(chǎng)線(xiàn)平行的方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，受到的靜電力與運(yùn)動(dòng)方向在同一直線(xiàn)上，做加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。2.分析帶電粒子加速的問(wèn)題的兩種思路（1）利用牛頓第二定律結(jié)合勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)公式來(lái)分析當(dāng)解決的問(wèn)題屬于勻強(qiáng)電場(chǎng)且涉及運(yùn)動(dòng)時(shí)間等描述運(yùn)動(dòng)過(guò)程的物理量時(shí)，適合運(yùn)用這一種思路分析?？捎伸o電力求得加速度進(jìn)而求出末速度、位移或時(shí)間。（2）利用靜電力做功結(jié)合動(dòng)能定理來(lái)分析。靜電力做的功等于粒子動(dòng)能的變化量。當(dāng)問(wèn)題只涉及位移、速率等動(dòng)能定理公式中的物理量或非勻強(qiáng)電場(chǎng)情景時(shí)，適合運(yùn)用這一種思路分析。若粒子的初速度為零，則得：若粒子的初速度不為零，則針對(duì)練習(xí)如圖所示，平行板電容器兩板間的距離為d，電勢(shì)差為U．一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的帶電粒子，在電場(chǎng)力的作用下由靜止開(kāi)始從正極板A向負(fù)極板B運(yùn)動(dòng)。粒子的重力忽略不計(jì)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．平行板電容器兩板間的電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng) B．粒子在電場(chǎng)中做初速度為0的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) C．粒子到達(dá)負(fù)極板時(shí)的速度大小為 D．運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，粒子的電勢(shì)能不斷增大答案：D閱讀課文并結(jié)合自己的理解總結(jié)帶電粒子加速的問(wèn)題的兩種思路學(xué)生分析并作答鍛煉學(xué)生的的邏輯思維能力和總結(jié)能力加深對(duì)基本知識(shí)的掌握設(shè)計(jì)意圖：加深對(duì)基本知識(shí)的掌握環(huán)節(jié)二：帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)帶電粒子以初速度v0垂直于電場(chǎng)線(xiàn)射入電場(chǎng)中。帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡將發(fā)生偏轉(zhuǎn)，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條拋物線(xiàn)，類(lèi)似平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。不同的僅僅是平拋運(yùn)動(dòng)物體所受的是重力，而上述帶電粒子所受的是靜電力。1.帶電粒子的偏轉(zhuǎn)帶電粒子的電荷量為q、質(zhì)量為m，以初速度V垂直電場(chǎng)線(xiàn)射人兩極板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)。板長(zhǎng)為L(zhǎng)、板間距為d，兩極板間的電勢(shì)差為U。（1）粒子在V0的方向上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)x=V0t；穿越兩極板的時(shí)間為；粒子在垂直于V0的方向上做初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)y=at2:加速度為（2）離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的偏移距離（3）離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角（4）帶電粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)速度的大小Vx=V0思考題：讓一價(jià)氫離子、一價(jià)氮離子和二價(jià)氮離子的混合物經(jīng)過(guò)同一加速電場(chǎng)由靜止開(kāi)始加速，然后在同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)里偏轉(zhuǎn)，在通過(guò)加速電場(chǎng)時(shí)獲得的動(dòng)能是否相同？通過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)，它們是否會(huì)分為三股？請(qǐng)說(shuō)明理由。答案：通過(guò)加速電場(chǎng)時(shí)獲得的動(dòng)能Ek=qU,加速電壓相同，二價(jià)氦離子電荷量最大，所以二價(jià)氦離子獲得動(dòng)能最大。粒子的偏轉(zhuǎn)量和偏轉(zhuǎn)角由加速電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)決定，與粒子荷質(zhì)比無(wú)關(guān)，所以三種粒子不可能分開(kāi)為三股。分析帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，并推導(dǎo)相關(guān)規(guī)律在教師的引導(dǎo)下分析解答思考題掌握粒子在V0的方向上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，；粒子在垂直于V0的方向上做初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。鍛煉學(xué)生的運(yùn)用已學(xué)知識(shí)分析、解決問(wèn)題的能力設(shè)計(jì)意圖：掌握相關(guān)知識(shí)，鍛煉學(xué)生的運(yùn)用已學(xué)知識(shí)、分析解決問(wèn)題的能力環(huán)節(jié)三：加速和偏轉(zhuǎn)一體讓學(xué)生用已學(xué)知識(shí)推導(dǎo)加速和偏轉(zhuǎn)一體時(shí)的粒子的末速度與粒子的偏移量，再次鍛煉學(xué)生的運(yùn)用已學(xué)知識(shí)、分析解決問(wèn)題的能力（板書(shū)完整呈現(xiàn)教與學(xué)活動(dòng)的過(guò)程，最好能呈現(xiàn)建構(gòu)知識(shí)結(jié)構(gòu)與思維發(fā)展的路徑與關(guān)鍵點(diǎn)）一、帶電粒子在電場(chǎng)中的加速1.初速度為零時(shí)，在勻強(qiáng)電場(chǎng)E中，解法一運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)求解a=qU/mda=qU/md解法二運(yùn)用動(dòng)能定理求解qU=二、帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)1.粒子在V0的方向上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)x=V0t；穿越兩極板的時(shí)間為2.粒子在垂直于V0的方向上做初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)y=at2加速度為：3.離開(kāi)電場(chǎng)