资源简介

示波器的奥秘

【教材分析】
教材首先从运动和力的关系阐述带电粒子在电场中由于受到电场的作用可以改变运动状态。然后利用动能定理推导出利用电场给带电粒子加速后速度与加速电压的关系：。最后利用运动合成的知识，研究带电粒子在匀强电场中的运动情况。再通过例题具体分析计算，增强感性认识。第二课时介绍带电粒子在电场中运动的具体应用——示波管。
关于带电粒子的加速问题。教材重点讲述匀强电场中初速度为零的带电粒子的运动情况，讲解时可结合自由落体运动，对比讲解，学生易于接受。对于，通过学生讨论，明确它对匀强电场和非匀强电场都适用。对于初速不为零和电场力做负功的情况可作学生课后讨论。
关于带电粒子在电场中的偏转问题。是本节的重点和难点，教材是通过带电粒子平行于极板方向进入匀强电场发生偏转来研究的。讲解时，可结合平抛运动而加以对比分析。指出带电粒子在匀强电场中运动轨迹，可以看成由一个匀速直线运动和一个初速度为零的匀加速直线运动的合成。对于侧向位移、偏转角等有关计算，不能要求学生机械地记忆，重点是指导学生掌握分析、解决问题的思考步骤和方法。
【教学目标】
采用对比的方法，理解和掌握利用电场使带电粒子加速和偏转的原理，并能够分析解决加速和偏转方面的问题。
培养学生综合运用物理知识对具体问题进行具体分析的能力。
【教学重点和难点】 带电粒子在电场中的偏转
【教学方法】 计算机多媒体辅助教学
【教具】计算机多媒体设备、自制Flash课件等
【教学过程】
教学阶段
教师活动
目的说明
学生活动
复习提问
什么是自由落体运动？什么是平抛运动？
什么是动能定理？它的表达式如何？
教师板书。
为用对比法讲解带电粒子在电场中的运动做准备。
初速度为零且仅受重力作用的运动是自由落体运动。初速度水平且仅受重力的运动是平抛运动。
合外力所做的功等于物体动能的改变。
教学阶段
教师活动
目的说明
学生活动
新课教学
讲述：带电粒子在电场中受电场力作用的运动情况，在某些方面与物体在重力场中受重力作用的运动情况相似，现以对比的方法，讨论带电粒子在电场中的加速与偏转问题。
明确学习目的
听讲
带电粒子在电场中的加速：
复习物体在重力场中的自由落体运动
要求：用动能定理导出下落高度h与物体速度v之间的关系，然后板书。
提出带电粒子在匀强电场中加速问题：（用课件演示）
要求：先观察带电粒子匀速运动的情况，再观察带电粒子被加速的情况；用动能定理导出初速度为零的带电粒子的末速度v与加速电压U的关系：，并将学生演算结果投影。
3、组织讨论上述结论对非匀强电场是否适用。
4、上述讨论中由于带电粒子的重力远小于电场力，因而被忽略。
5、教师板书带电粒子在匀强电场中的加速情况。
对比法学习知识；
实验现象的再现；
科学的研究方法。
学生观察课件，并在草稿纸上演算。
对初速度为零的带电粒子在电场中加速的情况：
体会用能量的方法解决问题的优越性。
体会科学的研究方法。
教学阶段
教师活动
目的说明
学生活动
新 课 教 学
小结：带电粒子在匀强电场中的加速运动，跟物体在重力场中的运动相似，不过，物体在重力场中受到的力与质量成正比，因此不同质量的物体具有相同的加速度；而带电粒子在电场中受到的力跟电量成正比，质量相同的粒子可以带不同的电量，因而它们在电场中的加速度可以不相同。
找出相同点与不同点，便于对比分析。
观察教师的板书，与自由落体运动进行对比。
带电粒子在电场中的偏转：
复习平抛运动的规律：
水平方向：不受力作用，作匀速直线运动；
竖直方向：初速为零，加速度为a=G/m=g，作匀加速直线运动；
合运动的轨迹是一条曲线（抛物线）。
提出带电粒子以一定的初速度垂直进入电场的情况：（用课件演示）
垂直于电场方向：不受力作用，作匀速直线运动；
平行于电场方向：初速度为零，加速度a=Eq/m=qU/md（mg<带电粒子的运动与平抛运动类似。
3、再提出改变电场方向时带电粒子的偏转问题。
本节课的重点和难点知识，类比平抛运动，进行分析，掌握其物理实质，不能机械记忆。
观察课件，回答有关问题。
学生在草稿纸上演算；观看其它同学的演算结果。
与教师给出的结果相对比。
体会解决带电粒子在匀强电场中偏转问题的基本思路和方法。
理解有关侧向位移、偏转角的计算。

教学
阶段
教师活动
目的说明
学生活动
教学反馈
例题：
实验表明 ，赤热的金属丝可以发射电子，在图中，从赤热金属丝中射出的电子流，经电场加速后垂直进入偏转电场。已知加速电极间的电压是2500伏，偏转电极间的电压是2.0伏，偏转电极长6.0厘米,相距0.2厘米.电子的质量是0.91×10-30千克,求:
1、偏转电场的场强是多大？
2、电子离开加速电场时的速度是多少？
3、电子在偏转电场里运动的时间是多少？
4、电子离开偏转电场时的横向速度是多少？
5、子离开偏转电场时横向偏移的距离是多少？
检查知识的掌握
学生完成
1、1.0×103 V/m
2、3.0×107m/s
3、2.0×10 –9s
4、3.5×10 5m/s
5、3.5×10 –4m
全课小结
通过本节课的学习，我们可以看到，带电粒子在匀强电场中的运动问题，实际上是一个运动的合成问题，并板书：
点题
听讲、观看
布置作业
预习本节《示波管的原理》。
2、完成P116练习八 (1)、 (3)。
教学检测
课后完成
【板书设计】
复习板块：



正课板块： 九、带电粒子在匀强电场中的运动


示波器的奥秘

【教材分析】
教材首先从运动和力的关系阐述带电粒子在电场中由于受到电场的作用可以改变运动状态。然后利用动能定理推导出利用电场给带电粒子加速后速度与加速电压的关系：。最后利用运动合成的知识，研究带电粒子在匀强电场中的运动情况。再通过例题具体分析计算，增强感性认识。第二课时介绍带电粒子在电场中运动的具体应用——示波管。
关于带电粒子的加速问题。教材重点讲述匀强电场中初速度为零的带电粒子的运动情况，讲解时可结合自由落体运动，对比讲解，学生易于接受。对于，通过学生讨论，明确它对匀强电场和非匀强电场都适用。对于初速不为零和电场力做负功的情况可作学生课后讨论。
关于带电粒子在电场中的偏转问题。是本节的重点和难点，教材是通过带电粒子平行于极板方向进入匀强电场发生偏转来研究的。讲解时，可结合平抛运动而加以对比分析。指出带电粒子在匀强电场中运动轨迹，可以看成由一个匀速直线运动和一个初速度为零的匀加速直线运动的合成。对于侧向位移、偏转角等有关计算，不能要求学生机械地记忆，重点是指导学生掌握分析、解决问题的思考步骤和方法。
【教学目标】
采用对比的方法，理解和掌握利用电场使带电粒子加速和偏转的原理，并能够分析解决加速和偏转方面的问题。
培养学生综合运用物理知识对具体问题进行具体分析的能力。
【教学重点和难点】 带电粒子在电场中的偏转
【教学方法】 计算机多媒体辅助教学
【教具】计算机多媒体设备、自制Flash课件等
【教学过程】
教学阶段
教师活动
目的说明
学生活动
复习提问
什么是自由落体运动？什么是平抛运动？
什么是动能定理？它的表达式如何？
教师板书。
为用对比法讲解带电粒子在电场中的运动做准备。
初速度为零且仅受重力作用的运动是自由落体运动。初速度水平且仅受重力的运动是平抛运动。
合外力所做的功等于物体动能的改变。
教学阶段
教师活动
目的说明
学生活动
新课教学
讲述：带电粒子在电场中受电场力作用的运动情况，在某些方面与物体在重力场中受重力作用的运动情况相似，现以对比的方法，讨论带电粒子在电场中的加速与偏转问题。
明确学习目的
听讲
带电粒子在电场中的加速：
复习物体在重力场中的自由落体运动
要求：用动能定理导出下落高度h与物体速度v之间的关系，然后板书。
提出带电粒子在匀强电场中加速问题：（用课件演示）
要求：先观察带电粒子匀速运动的情况，再观察带电粒子被加速的情况；用动能定理导出初速度为零的带电粒子的末速度v与加速电压U的关系：，并将学生演算结果投影。
3、组织讨论上述结论对非匀强电场是否适用。
4、上述讨论中由于带电粒子的重力远小于电场力，因而被忽略。
5、教师板书带电粒子在匀强电场中的加速情况。
对比法学习知识；
实验现象的再现；
科学的研究方法。
学生观察课件，并在草稿纸上演算。
对初速度为零的带电粒子在电场中加速的情况：
体会用能量的方法解决问题的优越性。
体会科学的研究方法。
教学阶段
教师活动
目的说明
学生活动
新 课 教 学
小结：带电粒子在匀强电场中的加速运动，跟物体在重力场中的运动相似，不过，物体在重力场中受到的力与质量成正比，因此不同质量的物体具有相同的加速度；而带电粒子在电场中受到的力跟电量成正比，质量相同的粒子可以带不同的电量，因而它们在电场中的加速度可以不相同。
找出相同点与不同点，便于对比分析。
观察教师的板书，与自由落体运动进行对比。
带电粒子在电场中的偏转：
复习平抛运动的规律：
水平方向：不受力作用，作匀速直线运动；
竖直方向：初速为零，加速度为a=G/m=g，作匀加速直线运动；
合运动的轨迹是一条曲线（抛物线）。
提出带电粒子以一定的初速度垂直进入电场的情况：（用课件演示）
垂直于电场方向：不受力作用，作匀速直线运动；
平行于电场方向：初速度为零，加速度a=Eq/m=qU/md（mg<带电粒子的运动与平抛运动类似。
3、再提出改变电场方向时带电粒子的偏转问题。
本节课的重点和难点知识，类比平抛运动，进行分析，掌握其物理实质，不能机械记忆。
观察课件，回答有关问题。
学生在草稿纸上演算；观看其它同学的演算结果。
与教师给出的结果相对比。
体会解决带电粒子在匀强电场中偏转问题的基本思路和方法。
理解有关侧向位移、偏转角的计算。

教学
阶段
教师活动
目的说明
学生活动
教学反馈
例题：
实验表明 ，赤热的金属丝可以发射电子，在图中，从赤热金属丝中射出的电子流，经电场加速后垂直进入偏转电场。已知加速电极间的电压是2500伏，偏转电极间的电压是2.0伏，偏转电极长6.0厘米,相距0.2厘米.电子的质量是0.91×10-30千克,求:
1、偏转电场的场强是多大？
2、电子离开加速电场时的速度是多少？
3、电子在偏转电场里运动的时间是多少？
4、电子离开偏转电场时的横向速度是多少？
5、子离开偏转电场时横向偏移的距离是多少？
检查知识的掌握
学生完成
1、1.0×103 V/m
2、3.0×107m/s
3、2.0×10 –9s
4、3.5×10 5m/s
5、3.5×10 –4m
全课小结
通过本节课的学习，我们可以看到，带电粒子在匀强电场中的运动问题，实际上是一个运动的合成问题，并板书：
点题
听讲、观看
布置作业
预习本节《示波管的原理》。
2、完成P116练习八 (1)、 (3)。
教学检测
课后完成
【板书设计】
复习板块：



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