带电粒子在电场中的运动教学设计
人教版高二物理选修3《带电粒子在电场中的运动》教案及教学反思
人教版高二物理选修3《带电粒子在电场中的运动》教案及教学反思一、教学目标1.了解带电粒子在电场中的受力特点和运动规律。
2.掌握计算带电粒子在电场中的运动轨迹和速度等相关物理量的方法。
3.发展学生的物理思维和实验技能。
二、教学重点和难点重点1.带电粒子在电场中受力特点和运动规律。
2.带电粒子在匀强电场中的运动轨迹和速度计算方法。
难点1.带电粒子在非匀强电场中的运动规律和计算方法。
2.带电粒子在电场中的能量问题。
三、教学内容和步骤设计教学内容1.带电粒子在电场中的运动规律和受力特点。
2.匀强电场中带电粒子的运动轨迹和速度计算方法。
3.非匀强电场中带电粒子的运动规律和计算方法。
4.带电粒子在电场中的能量问题。
步骤设计第一步：导入（10分钟）1.提问：什么是电场？2.引导学生思考带电粒子在电场中的运动规律和受力特点。
3.引出本课主题：带电粒子在电场中的运动。
第二步：讲解（30分钟）1.讲解带电粒子在匀强电场中的运动轨迹和速度计算方法。
2.讲解带电粒子在非匀强电场中的运动规律和计算方法。
3.讲解带电粒子在电场中的能量问题。
第三步：实验（30分钟）1.实验1：用电子枪在匀强电场中研究带电粒子的运动轨迹和速度。
2.实验2：用带电粒子在电场中的能量动态测量带电粒子的电势和电势差。
第四步：讨论（20分钟）1.针对实验结果进行讨论。
2.讨论带电粒子在电场中的运动规律和能量问题。
第五步：练习（20分钟）1.练习带电粒子在电场中的运动轨迹和速度等计算题目。
第六步：结论（10分钟）1.总结带电粒子在电场中的运动规律和能量问题。
2.引导学生思考应用于实际生活中的例子。
四、教学反思本课以带电粒子在电场中的运动为主题，通过讲解、实验、讨论、练习等环节，全面地让学生了解了带电粒子在电场中的受力特点和运动规律，掌握了计算带电粒子在电场中的轨迹和速度等相关物理量的方法，发展了学生的物理思维和实验技能。
在教学中，我充分利用了电子枪和能量动态测量等现代化仪器，让学生感受到了科技的力量，激发了他们的兴趣和探索精神。
带电粒子在电场中的运动教案
一、教学目标1. 让学生了解带电粒子在电场中的受力特点和运动规律。
2. 使学生掌握电场强度的定义和计算方法。
3. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 带电粒子在电场中的受力分析。
2. 电场强度的定义及其计算公式。
3. 带电粒子在电场中的运动规律。
4. 电场力做功与电势能的关系。
5. 电场线及其特点。
三、教学重点与难点1. 重点：带电粒子在电场中的受力分析，电场强度的定义和计算方法，带电粒子在电场中的运动规律。
2. 难点：电场力做功与电势能的关系，电场线的绘制和理解。
四、教学方法1. 采用多媒体课件辅助教学，直观展示带电粒子在电场中的运动现象。
2. 利用物理实验，让学生亲身体验带电粒子在电场中的受力和运动。
3. 引导学生运用物理知识解决实际问题，提高学生的应用能力。
4. 采用分组讨论、互动提问等方式，激发学生的学习兴趣和思考能力。
五、教学过程1. 引入：通过展示电场现象，引导学生关注带电粒子在电场中的运动。
2. 讲解：讲解带电粒子在电场中的受力分析，电场强度的定义和计算方法，带电粒子在电场中的运动规律。
3. 实验：安排学生进行电场实验，观察带电粒子在电场中的受力和运动。
4. 应用：让学生运用所学知识解决实际问题，如计算带电粒子在电场中的受力和运动轨迹。
6. 作业：布置相关练习题，巩固所学知识。
7. 拓展：介绍电场在实际应用中的例子，激发学生的学习兴趣。
六、教学评价1. 评价学生对带电粒子在电场中受力分析的理解程度。
2. 评价学生对电场强度定义和计算方法的掌握情况。
3. 评价学生对带电粒子在电场中运动规律的应用能力。
4. 评价学生对电场力做功与电势能关系的理解。
5. 评价学生对电场线的绘制和理解的掌握程度。
七、教学资源1. 多媒体课件：用于展示带电粒子在电场中的运动现象和电场线的绘制。
2. 实验器材：用于进行电场实验，观察带电粒子在电场中的受力和运动。
3. 练习题库：用于巩固学生对所学知识的理解和应用。
带电粒子在电场中的运动教案
一、教学目标1. 让学生了解带电粒子在电场中的受力情况及运动规律。
2. 培养学生运用物理学知识解决实际问题的能力。
3. 引导学生掌握电场强度、电势等基本概念，并了解它们之间的关系。
二、教学内容1. 电场的基本概念：电场强度、电势、电场线。
2. 带电粒子在电场中的受力分析。
3. 带电粒子在电场中的运动规律。
4. 电场力做功与电势能的关系。
5. 静电力做功与电势差的关系。
三、教学重点与难点1. 教学重点：电场的基本概念及计算。
带电粒子在电场中的受力分析。
带电粒子在电场中的运动规律。
2. 教学难点：电场力做功与电势能的关系。
静电力做功与电势差的关系。
四、教学方法1. 采用讲授法，讲解电场的基本概念、带电粒子的受力分析及运动规律。
2. 利用多媒体演示带电粒子在电场中的运动过程，增强学生对知识的理解。
3. 结合实例，分析电场力做功与电势能、静电力做功与电势差的关系。
4. 开展小组讨论，引导学生运用所学知识解决实际问题。
五、教学安排1. 第一课时：电场的基本概念及计算。
2. 第二课时：带电粒子在电场中的受力分析。
3. 第三课时：带电粒子在电场中的运动规律。
4. 第四课时：电场力做功与电势能的关系。
5. 第五课时：静电力做功与电势差的关系。
六、教学活动1. 课堂讲解：电场强度、电势、电场线的定义及特点。
2. 实例分析：带电粒子在电场中的受力情况，如正电荷、负电荷在电场中的受力方向。
3. 物理实验：利用实验装置观察带电粒子在电场中的运动轨迹，验证运动规律。
七、课堂练习1. 计算电场强度：给定电场中某点的电势差，求该点的电场强度。
2. 分析运动情况：给定带电粒子的电荷量、初速度，求其在电场中的运动轨迹。
八、拓展与应用1. 讨论：带电粒子在电场中的运动是否受到其他因素的影响，如重力、空气阻力等。
2. 实例分析：电场在现实生活中的应用，如静电除尘、电磁起重机等。
九、课后作业2. 巩固带电粒子在电场中的受力分析及运动规律。
带电粒子在电场中的运动教案
一、教学目标：1. 让学生了解带电粒子在电场中的基本概念和原理。
2. 使学生掌握带电粒子在电场中的运动规律。
3. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
二、教学内容：1. 电场的基本概念：电场、电场强度、电势等。
2. 带电粒子在电场中的受力分析：电场力、电场力与重力的合成。
3. 带电粒子在电场中的运动规律：直线运动、曲线运动。
4. 电场中的能量转化：电势能、动能、势能。
5. 电场中的守恒定律：电荷守恒定律、能量守恒定律。
三、教学重点与难点：1. 教学重点：带电粒子在电场中的受力分析、运动规律、能量转化。
2. 教学难点：带电粒子在复杂电场中的运动分析、能量转化计算。
四、教学方法：1. 采用多媒体教学，展示带电粒子在电场中的运动过程。
2. 利用物理实验，让学生直观地观察带电粒子在电场中的行为。
3. 引导学生运用物理知识解决实际问题，提高学生的实践能力。
五、教学安排：1. 第1课时：介绍电场的基本概念，电场强度、电势的定义。
2. 第2课时：讲解带电粒子在电场中的受力分析，电场力与重力的合成。
3. 第3课时：学习带电粒子在电场中的直线运动规律，如匀速直线运动、加速直线运动。
4. 第4课时：学习带电粒子在电场中的曲线运动规律，如圆周运动、螺旋运动。
5. 第5课时：探讨电场中的能量转化，电势能、动能、势能的变化。
六、教学安排（续）：6. 第6课时：应用守恒定律分析电场中的粒子运动，电荷守恒定律和能量守恒定律的应用。
7. 第7课时：通过实例分析带电粒子在复杂电场中的运动，如非均匀电场、正负电荷间的相互作用。
8. 第8课时：练习题讲解，解决学生在作业中遇到的问题，巩固知识点。
9. 第9课时：开展小组讨论，探讨带电粒子在电场中运动的实际应用，如电子束聚焦、离子加速器等。
10. 第10课时：总结课程内容，进行课程复习，准备期末考试。
七、教学评价：1. 课堂提问：检查学生对带电粒子在电场中运动的理解程度。
2. 作业批改：评估学生对所学知识的掌握情况，纠正错误。
人教版(2019)高二年级物理教材必修三《带电粒子在电场中的运动》教学设计
带电粒子在电场中的运动一、教材内容和学情分析1.《带电粒子在电场中的运动》是高二学习了基础电场、电势差、电场力做功与电势能等内容之后再学习的拓展内容。
2.通过本节的学习，学生进一步理解力与运动、功与能的关系。
把电场概念与运动学，力学联系起来，学习运用运动的合成与分解、牛顿定律动、能定律解题，提高分析问题的能力、综合能力用、数学方法解决物理问题的能力。
3.在高考中，是重点内容。
要求学生有较高的综合解题的能力。
学生学习有一定难度，所以用匀强电场为例来讲解带电粒子在电场中的加速和偏转，且直选粒子初速度方向与电场方向平行和垂直两种情况。
二、教学目标（一）知识与技能1.会用动力学和能量的观点分析带电粒子在电场中的加速运动；2.掌握初速度与场强方向垂直的带电粒子在匀强电场中的偏转问题。
（二）过程与方法1.培养学生综合运用力学和电学知识分析解决带电粒子在电场中运动问题的能力；2.通过带电粒子在电场中偏转问题的学习,学会类比的研究方法。
（三）情感、态度与价值观1.了解带电粒子在电场中的运动在技术上的应用，体会物理与科技、生活的联系，激发学生的学习兴趣。
2.严密的演绎推理，感悟理论研究须具备严谨的科学态度和科学精神。
三、教学重点1.带电粒子在电场中的加速；2.带电粒子在匀强电场中的偏转。
四、教学难点带电粒子在匀强电场中的偏转。
五、教学用具示波器、示静电偏转阴极射线管、感应圈、高压直流电源、调压变压器、导线若干六、教学方法小组讨论、讲解、观察、互动探究、练习反馈七、教学过程【情境导入】以最新的科学技术发展为切入点，播放粒子对撞机介绍视频，让学生了解世界上最大的粒子加速器，强子对撞机，展示粒子对撞机对基础物理研究的重要作用，激发学生的求知欲望, 引出课题：带电粒子在电场中的运动。
【知识准备】1.带电粒子在电场中要受到哪些力的作用？答：带电粒子在电场中通常要受到重力和电场力2.对于象质子、电子、离子等带电微粒在电场中运动时，我们怎样处理它们的受力？答：质子、电子、离子等带电微粒所受重力一般远小于电场力，重力可以忽略。
高中物理人教必修三第10章第4节 带电粒子在电场中的运动-教案
带电粒子在电场中的运动【教学目标】1．理解带电粒子在电场中的运动规律，并能分析解决加速和偏转方向的问题。
2．知道示波管的构造和基本原理。
3．通过带电粒子在电场中加速、偏转过程分析，培养学生的分析、推理能力。
4．通过知识的应用，培养学生热爱科学的精神。
【教学重点】带电粒子在匀强电场中的运动规律。
【教学难点】综合应用力学和电学知识处理偏转问题。
【教学过程】一、新课导入教师活动：给学生抛出2012年全世界粒子物理学界最振奋人心的消息：发现“上帝粒子”。
给大家讲述中国科学院卡弗里理论物理研究所2012年KITPC拓展项目活动，欧洲核子中心大型强子对撞机原理。
结合北京正负电子对撞机的图片讲述参观感受，介绍电子直线加速原理与世界粒子物理研究前沿对接，引入新课。
二、新课教学1．教学任务：带电粒子在电场中的的平衡问题师生活动：出示问题问题1：水平放置的两平行金属板间有一匀强电场，已知板间距离为d=5cm，有一质量为m=1.0×10-9kg、带负电的液滴悬浮其中，其电荷量为5.0×10-12C，要使液滴处于静止状态，两极板间应加多大的电势差？哪块极板的电势较高？以提问的方式，师生共同分析得出结论，投影解题过程。
学生回答：略2．教学任务：带电粒子的加速师生活动：出示问题问题2：如图，两平行极板之间的距离为d，板间存在场强为E的匀强电场，有一电荷量为e，质量为m的电子，从左侧极板附近由静止加速，求：电子的加速度、到达右侧极板时的速度及所需时间。
问题3：如图，两平行极板之间的距离为d ，板间电压为U ，有一电荷量为e ，质量为m 的电子，从左侧极板附近由静止加速，求：电子的加速度、到达右侧极板时的速度及所需时间。
问题4：如图，两平行极板之间的距离为d ，板间电压为U ，有一电荷量为e ，质量为m 的电子，以初速度为v 0从左侧极板附近加速，求：电子的加速度和到达右侧极板时的速度。
学生分三组，分别完成问题2、问题3和问题4，分别汇报结果。
带电粒子在电场中的运动教案
带电粒子在电场中的运动一、教学目标1．了解带电粒子在电场中的运动——只受电场力，带电粒子做匀变速运动。
2．重点掌握初速度与场强方向垂直的带电粒子在电场中的运动——类平抛运动。
3．渗透物理学方法的教育：运用理想化方法，突出主要因素，忽略次要因素，不计粒子重力。
二、重点分析初速度与场强方向垂直的带电粒子在电场中运动，沿电场方向（或反向）做初速度为零的匀加速直线运动，垂直于电场方向为匀速直线运动。
三、主要教学过程1．带电粒子在磁场中的运动情况①若带电粒子在电场中所受合力为零时，即∑F=0时，粒子将保持静止状态或匀速直线运动状态。
例带电粒子在电场中处于静止状态，该粒子带正电还是负电？分析带电粒子处于静止状态，∑F=0，mg=Eq，因为所受重力竖直向下，所以所受电场力必为竖直向上。
又因为场强方向竖直向下，所以带电体带负电。
②若∑F≠0且与初速度方向在同一直线上，带电粒子将做加速或减速直线运动。
（变速直线运动）打入正电荷，将做匀加速直线运动。
打入负电荷，将做匀减速直线运动。
③若∑F≠0，且与初速度方向有夹角（不等于0°，180°），带电粒子将做曲线运动。
mg＞Eq，合外力竖直向下v0与∑F夹角不等于0°或180°，带电粒子做匀变速曲线运动。
在第三种情况中重点分析类平抛运动。
2．若不计重力，初速度v0⊥E，带电粒子将在电场中做类平抛运动。
复习：物体在只受重力的作用下，被水平抛出，在水平方向上不受力，将做匀速直线运动，在竖直方向上只受重力，做初速度为零的自由落体运动。
物体的实际运动为这两种运动的合运动。
与此相似，不计mg，v0⊥E时，带电粒子在磁场中将做类平抛运动。
板间距为d，板长为l，初速度v0，板间电压为U，带电粒子质量为m，带电量为+q。
①粒子在与电场方向垂直的方向上做匀速直线运动，x=v0t；在沿电[1][2][3]下一页若粒子能穿过电场，而不打在极板上，侧移量为多少呢？②③注：以上结论均适用于带电粒子能从电场中穿出的情况。
10.5 带电粒子在电场中的运动-教案
带电粒子在电场中的运动【教学目标】1．理解带电粒子在电场中的运动规律，并能分析解决加速和偏转方向的问题。
2．知道示波管的构造和基本原理。
3．通过带电粒子在电场中加速、偏转过程分析，培养学生的分析、推理能力。
4．通过知识的应用，培养学生热爱科学的精神。
【教学重点】带电粒子在匀强电场中的运动规律。
【教学难点】综合应用力学和电学知识处理偏转问题。
【教学过程】一、新课导入教师活动：给学生抛出2012年全世界粒子物理学界最振奋人心的消息：发现“上帝粒子”。
给大家讲述中国科学院卡弗里理论物理研究所2012年KITPC拓展项目活动，欧洲核子中心大型强子对撞机原理。
结合北京正负电子对撞机的图片讲述参观感受，介绍电子直线加速原理与世界粒子物理研究前沿对接，引入新课。
二、新课教学1．教学任务：带电粒子在电场中的的平衡问题师生活动：出示问题问题1：水平放置的两平行金属板间有一匀强电场，已知板间距离为d=5cm，有一质量为m=1.0×10-9kg、带负电的液滴悬浮其中，其电荷量为5.0×10-12C，要使液滴处于静止状态，两极板间应加多大的电势差？哪块极板的电势较高？以提问的方式，师生共同分析得出结论，投影解题过程。
学生回答：略2．教学任务：带电粒子的加速师生活动：出示问题问题2：如图，两平行极板之间的距离为d，板间存在场强为E的匀强电场，有一电荷量为e，质量为m的电子，从左侧极板附近由静止加速，求：电子的加速度、到达右侧极板时的速度及所需时间。
问题3：如图，两平行极板之间的距离为d ，板间电压为U ，有一电荷量为e ，质量为m 的电子，从左侧极板附近由静止加速，求：电子的加速度、到达右侧极板时的速度及所需时间。
问题4：如图，两平行极板之间的距离为d ，板间电压为U ，有一电荷量为e ，质量为m 的电子，以初速度为v 0从左侧极板附近加速，求：电子的加速度和到达右侧极板时的速度。
学生分三组，分别完成问题2、问题3和问题4，分别汇报结果。
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贵州师大附中实习期间
教学设计
《带电粒子在电场中的运动》
指导老师:
实习生: 谢忠
2015年9月
《带电粒子在电场中的运动》教学设计
一、教学设计说明
1.教材分析
《带电粒子在在电场中的运动》是《普通高中物理课程标准》选修模块3—1中第一章“静电场”
中的内容，其基本内容是要求“处理带电粒子在电场中运动的问题”主要培养学生综合应用力学知识和电学知识的能力。
本节课的教学内容选自人民教育出版普通高中课程标准实验教材教科书2007年版《物理》选修3—1第1章第9节。
教材内容由“带电粒子的加速”“带电粒子的偏转”“示波管原理”三部分组成，教学内容的梯度十分明显，安排符合学生的认知规律，教材首先介绍了带电粒子在电场中静电力的作用会发生不同程度的偏转，紧接着通过例题的形式来研究带电粒子的加速和偏转问题，这样我们出现进行问题的处理，清晰明了，一步一步地进行分析求解，可以防止公式过多的出现，避免学生死记硬背的现象出现，让学生从问题的本质出发，将复杂的问题简单化。
示波管的原理部分不仅对力学、电学知识的综合能力有较高的要求，而且要有一定的空间想象能力，因此教科书在“思考与讨论”栏目中设置了四个问题，层次分明、循序渐进，给学生足够的时间与空间的配置，对此部分内容的学习减轻了负担。
2.学情分析
教学主体是普通高二年纪的学生，已经掌握了运动学和功能关系的知识以及简单的静电学的知识，学生具有一定的分析推理能力，但是由于力学和电学的综合程度已有提高，这对于学生的学习还是有一定的困难。
高中二年级学生处于高中学习的关键时期，理论和科技方面的知识都需要加强，而本节教学则恰是理论联系现代科学实验和技术设备的知识，对学生而言通过本节课的学习讲师质的提升，也基于物理学习的宗旨，为往后的电磁学的学习打下（作为类比学习）基础。
二、教案
平抛运动来研究。
平抛运动图示：
在重力方向做初速度为0加速度为g 的匀加速直线运动：212H gt =
在初速度方向做速度为0
v 的匀速直线运动：
0L v t
=
对带正电粒子以初速度
v 垂直电场线射入电场分析：
粒子射入电场，在电场中只受沿电场方向的电场力：
F Eq =
且与初速度方向垂直，在初速度方向不受电场力。
实际运动可分解为两个分运动的合成：
在电场力方向做匀加速直线运动：
Eq a m =
在初速度方向做匀速直线运动：
v v =
'
702,U 200V m s d cm θ==⨯例：如图，在两个极板Y 和Y 的长度L=6.0cm,相距极板间的电压。
一个电子沿平行于板面的方向射入电场中，射入时的速度v =3.710。
把两极板间电场看做匀强电场，求电子射出电场时沿垂直于板面方向偏移的距离y 和偏转的角度。
学生回忆已有的平抛运动知
识，在老师的引导下类比分析带电粒子在匀强电
场中的偏转问题。
学生思考并且解答。
引导学生分析粒子在电场中的运动情况。
引导学生类比平抛运动的处理方法
老师进行分析。
提出问题，引导学生类比平抛运动的处理方法。
解：电子在垂直于版面的的方向受到静电力。
由于电场不随时间改变，而且是匀强电场，所以整个运动中在垂直于板面的方向上加速度是不变的。
加速度是：
F Eq eU a m m md
===
电子射出电场时，在垂直于板面方向偏移的距离为：
212y at
=
其中t 为飞行时间。
由于电子在平行于板面的方向不受力，所以在这个方向做匀速运动，由
0l v t
=可求得：
l
t v =
将a 和t 带入y 的表达式，得到：
20
1()
2eU l y md v =••
带入数值后，得：
0.36y cm
=
即电子射出时沿垂直于板面的方向偏离0.36cm 。
由于电子在平行于板面方向不受力，它离开电场时，这个方向的分速度仍然是
v ，而垂直于板面的分速度是：
eU l
v at md v ⊥==•
离开电场时的偏转角度可由：
20tan v eUl
v mdv θ⊥==
代入数值后查表求得：
6.8
θ=o
带电粒子在匀强电场中的运动，与重物在重力场中的运动相似，有时候像自由落体运动，有时像抛体运动，以初速度是否为零而定。
不过重物在重力场中受到的力跟质量成正比。
因此不同质量的物体具有相同的加速度g 。
但是带电粒子在电场中受到的力跟它的电荷量成正比，而电荷量相同的粒子可能质量不同，因而它们在电场中的加速度可能互不相同，这是静电场与重力场的重要区别。
四、 示波管原的理
有一种电子仪器叫示波器，可以用来观察电信号随时间变化的的情况。
示波器的核心部件是示波管，下图是它的原理图。
由电子枪、偏转电极和荧光屏组成。
如果在两个偏转电极间都不加电压，电子束从电子枪射出后沿直线传播，打在荧光屏中心，在那里产生一个亮斑。
''''
'
'
1. 1.941.94问题如果在电极XX 之间不加电压，但在YY 之间加不变的电压，使Y 的电势比Y 高，电子束运动过程中受哪个方向的力？电子将打在荧光屏的什么位置？试着在图一中标出来。
如果在YY 之间不加电压，而在XX 之间加不变的电压（X 正、X 负），电子将打在荧光屏的什么位置？试着在图一中标出来。
_____分别打在荧光屏的Y 置和X 位置
''2. 1.95XX YY 问题如果在电极之间不加电压，而在电极之间所加的电压按图所示的规律随时间变化，在荧
光屏上会看到什么图形？试着画出来。
_______会在Y 轴上看到一条亮的线
''''
3. 1.95“”YY XX X X X X 问题如果之间的电压仍然按如图所示，而在电极之间加不变的电压（正、负），在荧光屏上会看到什么图形？
若在之间的电压是负、正呢？试着画出来。
____分别如下图所示：
''
4. 1.951.96--问题如果YY 之间的电压仍然如图所示，而在电极XX 之间所加的电压按图所示的规律变化，在荧光屏上会看到什么图形？
________在荧光屏上看到的图形如下图所示：
'''
4 1.97 1.951.97.XX YY XX ----197若中在之间加的电压如所示的电压，图的电压和所示周期性相同的电压，那么将会看到一个如上的稳定图形。
示波管偏转电极上加的是待显示的信号电压，偏转电极接入仪器自身产生的锯齿形电
压（如图），叫做扫描电压。
带电粒子在电场中的运动，是一个综合电场力、电势能的力学问题，研究的方法与质点动力学相同。
研究时主。