一、教材分析本專題是是歷年的重點內(nèi)容。本專題綜合性強，理論分析要求高，帶電粒子的加速是電場的能的性質(zhì)的應(yīng)用；帶電粒子的偏轉(zhuǎn)則側(cè)重于電場的力的性質(zhì)，通過類比恒力作用下的曲線運動（平拋運動），理論上探究帶電粒子在電場中偏轉(zhuǎn)的規(guī)律。此外專題既包含了電場的基本性質(zhì)，又要運用直線和曲線運動的規(guī)律，還涉及到能量的轉(zhuǎn)化和守恒，有關(guān)類比和建模等科學方法的應(yīng)用也比較典型。探究帶電粒子的加速和偏轉(zhuǎn)的規(guī)律，只要做好引導，同學自己是能夠完成的，而且可以提高同學綜合分析問題的力量。二、教學目標：（一）學問與技能1、理解帶電粒子在電場中的運動規(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中加速、偏轉(zhuǎn)過程分析，培育同學的分析、推理力量（三）情感、態(tài)度與價值觀通過學問的應(yīng)用，培育同學寵愛科學的精神三、教學重點難點重點：帶電粒子在勻強電場中的運動規(guī)律難點：運用電學學問和力學學問綜合處理偏轉(zhuǎn)問題四、學情分析帶電粒子在場中的運動（重力場、電場、磁場）問題，由于涉及的學問點眾多，要求的綜合力量較高，因而是歷年來的熱點內(nèi)容，這里需要將幾個基本的運動，即直線運動中的加速、減速、來回運動，曲線運動中的平拋運動、圓周運動、勻速圓周運動進行綜合鞏固和加深，同時需要將力學基本定律，即牛頓其次定律、動量定理、動量守恒定律、動能定理、機械能守恒定律、能量守恒定律等進行綜合運用。五、教學方法講授法、歸納法、互動探究法六、課前預備1．同學的學習預備：預習牛頓其次定律的內(nèi)容是什么，能定理的表達式是什么，拋運動的相關(guān)學問點。2．老師的教學預備：多媒體課件制作，課前預習學案，課內(nèi)探究學案，課后延長拓展學案3、教具：多媒體課件七、課時支配：1課時八、學過程(一)預習檢查、總結(jié)懷疑老師活動：引導同學復習回顧相關(guān)學問點（1）牛頓其次定律的內(nèi)容是什么?（2）動能定理的表達式是什么?（3）平拋運動的相關(guān)學問點。（4）靜電力做功的計算方法。同學活動：結(jié)合自己的實際狀況回顧復習。師生互動強化生疏：（1）a=F合/m（留意是F合）（2）W合=△Ek=mv2-mv02（留意是合力做的功）（3）平拋運動的相關(guān)學問（4）W=F?scosθ（恒力→勻強電場）W=qU（任何電場） 檢查落實了同學的預習狀況并了解了同學的懷疑，使教學具有了針對性。（二）情景導入、呈現(xiàn)目標帶電粒子在電場中受到電場力的作用會產(chǎn)生加速度，使其原有速度發(fā)生變化．在現(xiàn)代科學試驗和技術(shù)設(shè)備中，經(jīng)常利用電場來把握或轉(zhuǎn)變帶電粒子的運動。具體應(yīng)用有哪些呢?本節(jié)課我們來爭辯這個問題．以勻強電場為例。（三）合作探究、精講點撥 1、帶電粒子的加速老師活動：提出問題要使帶電粒子在電場中只被加速而不轉(zhuǎn)變運動方向該怎么辦?（相關(guān)學問鏈接：合外力與初速度在一條直線上，轉(zhuǎn)變速度的大小；合外力與初速度成90°，僅轉(zhuǎn)變速度的方向；合外力與初速度成肯定角度θ，既轉(zhuǎn)變速度的大小又轉(zhuǎn)變速度的方向）同學探究活動：結(jié)合相關(guān)學問提出設(shè)計方案并相互爭辯其可行性。同學介紹自己的設(shè)計方案。師生互動歸納：（老師要對同學進行激勵評價）方案1：v0=0，僅受電場力就會做加速運動，可達到目的。方案2：v0≠0，僅受電場力，電場力的方向應(yīng)同v0同向才能達到加速的目的。老師投影：加速示意圖．同學探究活動：上面示意圖中兩電荷電性換一下能否達到加速的目的?（提示：從實際角度考慮，留意兩邊是金屬板）同學匯報探究結(jié)果：不行行，直接打在板上。同學活動：結(jié)合圖示動手推導，當v0=0時，帶電粒子到達另一板的速度大小。（老師抽查同學的結(jié)果呈現(xiàn)、激勵評價）老師點撥拓展：方法一：先求出帶電粒子的加速度：a=再依據(jù)vt2-v02=2ad可求得當帶電粒子從靜止開頭被加速時獲得的速度為：vt=方法二：由W=qU及動能定理：W=△Ek=mv2-0得：qU=mv2到達另一板時的速度為：v=.深化探究：（1）結(jié)合牛頓其次定律及動能定理中做功條件（W=Fscosθ恒力W=Uq任何電場）爭辯各方法的有用性。（2）若初速度為v0（不等于零），推導最終的速度表達式。同學活動：思考爭辯，列式推導（老師抽查同學探究結(jié)果并呈現(xiàn)）老師點撥拓展：（1）推導：設(shè)初速為v0，末速為v，則據(jù)動能定理得qU=mv2-mv02所以v=（v0=0時，v=）方法滲透：理解運動規(guī)律，學會求解方法，不去死記結(jié)論。（2）方法一：必需在勻強電場中使用（F=qE，F(xiàn)為恒力，E恒定）方法二：由于非勻強電場中，公式W=qU同樣適用，故后一種可行性更高，應(yīng)用程度更高。實例探究：課本例題1第一步：同學獨立推導。其次步：對比課本解析歸納方法。第三步：老師強調(diào)留意事項。（計算先推導最終表達式，再統(tǒng)一代入數(shù)值運算，統(tǒng)一單位后不用每個量都寫，只在最終結(jié)果標出即可）過渡：假如帶電粒子在電場中的加速度方向不在同一條直線上，帶電粒子的運動狀況又如何呢?下面我們通過一種較特殊的狀況來爭辯。2、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)老師投影：如圖所示，電子以初速度v0垂直于電場線射入勻強電場中．問題爭辯：（1）分析帶電粒子的受力狀況。（2）你認為這種狀況同哪種運動類似，這種運動的爭辯方法是什么?（3）你能類比得到帶電粒子在電場中運動的爭辯方法嗎?同學活動：爭辯并回答上述問題：（1）關(guān)于帶電粒子的受力，同學的爭辯焦點可能在是否考慮重力上。老師應(yīng)準時引導：對于基本粒子，如電子、質(zhì)子、α粒子等，由于質(zhì)量m很小，所以重力比電場力小得多，重力可忽視不計。對于帶電的塵埃、液滴、小球等，m較大，重力一般不能忽視。（2）帶電粒子以初速度v0垂直于電場線方向飛入勻強電場時，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動，類似于力學中的平拋運動，平拋運動的爭辯方法是運動的合成和分解。（3）帶電粒子垂直進入電場中的運動也可接受運動的合成和分解的方法進行。CAI課件分解呈現(xiàn)：（1）帶電粒子在垂直于電場線方向上不受任何力，做勻速直線運動。（2）在平行于電場線方向上，受到電場力的作用做初速為零的勻加速直線運動。深化探究：如右圖所示，設(shè)電荷帶電荷量為q，平行板長為L，兩板間距為d，電勢差為U，初速為v0．試求：（1）帶電粒子在電場中運動的時問（2）粒子運動的加速度。（3）粒子受力狀況分析。（4）粒子在射出電場時豎直方向上的偏轉(zhuǎn)距離。（5）粒子在離開電場時豎直方向的分速度。（6）粒子在離開電場時的速度大小。（7）粒子在離開電場時的偏轉(zhuǎn)角度θ。[同學活動：結(jié)合所學學問，自主分析推導。（老師抽查同學活動結(jié)果并呈現(xiàn)，老師激勵評價）投影示范解析：解：由于帶電粒子在電場中運動受力僅有電場力（與初速度垂直且恒定），不考慮重力，故帶電粒子做類平拋運動。粒子在電場中的運動時間t=加速度a==qU/md豎直方向的偏轉(zhuǎn)距離：y=at2=粒子離開電場時豎直方向的速度為v1=at=速度為：v=粒子離開電場時的偏轉(zhuǎn)角度θ為：tanθ=拓展：若帶電粒子的初速v0是在電場的電勢差U1下加速而來的（從零開頭），那么上面的結(jié)果又如何呢?（y，θ）同學探究活動：動手推導、互動檢查。（老師抽查同學推導結(jié)果并呈現(xiàn)：結(jié)論：y=θ=arctan與q、m無關(guān)。3、示波管的原理出示示波器，老師演示操作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)整使之變化。④機內(nèi)供應(yīng)的正弦電壓觀看及變化的觀看。同學活動：觀看示波器的現(xiàn)象。閱讀課本相關(guān)內(nèi)容探究緣由。老師點撥拓展，師生互動探究：多媒體呈現(xiàn)：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放射電子，經(jīng)加速電場加速后，得到的速度為：θv0=θ假如在偏轉(zhuǎn)電極上加電壓電子在偏轉(zhuǎn)電極的電場中發(fā)生偏轉(zhuǎn)．離開偏轉(zhuǎn)電極后沿直線前進，打在熒光屏上的亮斑在豎直方向發(fā)生偏移．其偏移量為=y+Ltanθ由于y=tan所以=·U+L·=·U=（L+）tanθ假如U=Umax?sinωt則=max·sinωt同學活動：結(jié)合推導分析老師演示現(xiàn)象。（四）反思總結(jié)，當堂檢測。老師組織同學反思總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容，并進行當堂檢測。1．帶電粒子的加速(1)動力學分析：帶電粒子沿與電場線平行方向進入電場，受到的電場力與運動方向在同始終線上，做加(減)速直線運動，假如是勻強電場，則做勻加(減)速運動．(2)功能關(guān)系分析：粒子只受電場力作用，動能變化量等于電勢能的變化量．(初速度為零)；此式適用于一切電場．2．帶電粒子的偏轉(zhuǎn)(1)動力學分析：帶電粒子以速度v0垂直于電場線方向飛入兩帶電平行板產(chǎn)生的勻強電場中，受到恒定的與初速度方向成900角的電場力作用而做勻變速曲線運動(類平拋運動)．(2)運動的分析方法(看成類平拋運動)：①沿初速度方向做速度為v0的勻速直線運動．②沿電場力方向做初速度為零的勻加速直線運動．（五）發(fā)導學案、布置預習。1、書面完成“問題與練習”第3、4、5題；思考并回答第1、2題。2、課下閱讀課本“科學腳印?????”和“科學閑逛”中的兩篇文章。九板書設(shè)計帶電粒子在電場中的運動(一)、帶電粒子的加速由W=qU及動能定理：W=△Ek=mv2-0得：qU=mv2到達另一板時的速度為：v=設(shè)初速為v0，末速為v，則據(jù)動能定理得qU=mv2-mv02所以v=（v0=0時，v=）