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  • 示波器 - 下载本文

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    一、教学目标: (一)知识与技能

    (1)理解带电粒子在电场中的运动规律。

    (2)理解并掌握带电粒子在电场中偏转的原理,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)知道示波管的构造和原理,了解本节知识在实际中的应用。 (二)过程与方法

    (1)培养学生观察、分析、表达及应用物理知识解决实际问题的能力,进一步养成科学思

    维的方法。

    (2)培养学生综合运用力学和电学的知识分析解决带电粒子在电场中的运动。 (三)情感态度与价值观

    (1)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。

    (2)培养学生综合分析问题的能力,体会物理知识的实际应用。 二、教学重点难点

    重点:带电粒子在匀强电场中的运动规律。 难点:运用电学知识和力学知识综合处理偏转问题。 三、教学方法

    讲授式为主的教学方法,通过恰当的问题设置和类比方法的应用,点拨了学生分析问题的方法思路引导学生进行分析、讨论、归纳、总结,使学生动口、动脑、动手,亲身参与获取知识,提高学生的综合素质。 四、教学用具 多媒体课件 五、教学流程 时间分配

    教师的教学行为 <引入>教师:今天我们学习一种常用的实验仪器——示波器,它常用来显示电信号随时间变化的情况。研究中通常是将振动、光、温度等信息的变化通过传感器转化成电信号的变化,然后再用示波器来研

    应用的技能要素

    学生的学习行为

    媒体的使用 多媒体展示示波器。

    2min

    直接导入新课

    学生听讲

    究。其实示波器并不神秘,他的工作原理是带电粒子在电场的作用下加速和偏转,下面我们就来学习一下这两个原理。 <带电粒子的加速>教师:如课本图1-6-3所示,在正极板处有一带正电离子,电量为q,初速度为v。=0,不计重力;两竖直平行金属板间距离为d,电势差为U,有几种方法可求出正离子到达负极板时的速度vt? 教师:两平行金属板间的电场是匀强电场,如果将两极板的形状改变,则两极板件的电场变为非匀强电场,假设这时两极板间的电压仍为U,这两个方法还适用吗? 教师:由带点粒子在电场中的受力公式:F=Eq,可知,在非匀强电场中,粒子所受电场力为变力,因此,在非匀强电场中我们只能用能量观点求解 <带电粒子的偏转>教师:如课本图1-6-4所示,电子以初速度v0垂直于电场线射入匀强电场中。 提问: 提出问题,引导学生思考讨论。 深入探究,开拓思维。 板书:示波器的奥秘。 板书:一.带电粒子的加速。 PPT配合讲解 学生小组讨论后总结: 1.运用运动学和动力学 方法求解,因电场力为 恒力 : a=F/m=Uq/dm、 22v2-v1=2ad,可求出 v2=2qU/m 2.运用能量观点求 22解:qU=mv2/2-mv1/2, 可求出v2=2qU/m 学生讨论,得出结论。 板书:非匀强电场中的加速问题qU=△E 1.关于带电粒子的受力,学生的争论焦点可能在是否考虑重力上。 板书:二.带电粒子的偏转 PPT配合讲解 提出问题,学生讨论,教师引导总结,得出结论。 1. 分析带电粒子的受力情 况。 (教师引导:对于基本粒子, 于质量m很小,所以重力比电 场力小得多,重力可忽略不 计。对于带电的尘埃、液滴、 小球等,m较大,重力一般不 能忽略。) 2. 你认为这种情况同哪种运 动类似,这种运动的研究方法 是什么? 3. 你能类比得到带电粒子在 电场中运动的研究方法吗? 现在我们来逐步解决问题: 1.带电粒子进入极板后平行 与垂直极板方向分别做怎样教师引的运动? 导下解 决问题, 掌握有 关问题 的解法。 2.求带电粒子在电场中运动 的时间t。 3. 求粒子运动的加速度。 4. 求粒子在射出电场时竖直 方向上的偏转距离。 如电子、质子、α粒子等,由 2.期望回答:带电粒子以初速度v0垂直于电场线方向飞入匀强电场时,受到恒定的与初速度方向成90°角的作用而做匀变速曲线运动,类似于力学中的平抛运动,平抛运动的研究方法是运动的合成和分解。 3.期望回答:带电粒子垂直进入电场中的运动也可采用运动的合成和分解的方法进行。 1.期望回答: (1)带电粒子在垂直于 板书:1. 电场线方向上不受任何水平:匀速力,做匀速直线运动。 直线运动 2.竖直: (2)在平行于电场线方初速度为向上,受到电场力的作零的匀加用做初速为零的匀加速速直线运动 直线运动。 2.期望回答: 粒子在电场中的运动时 间: t=L/v0 3.期望回答: 加速度a=qU md4.期望回答: 竖直方向的偏转距离:12qUy=2at=t2 2md 5.求粒子在离开电场时竖直方向的分速度。 6. 求粒子在离开电场时的速度大小。 7. 求粒子在离开电场时的偏转角度。 5. 粒子离开电场时竖直方向的速度为: vx=at= qUt md6. 速度为:22v?v0?vy 7. 粒子离开电场时的偏转角度为: tan??<示波器探秘>教师:掌握了以上知识,示波器便不再神秘了。示波管是示波器的核心部件,示波管是一种阴极射线管,玻璃管内抽成真空,它采用热电子发射方式发射电子。如图便是示波管的结构图:灯丝通电后会加热阴极,使其发射电子,电子经阳极和阴极间的电场加速聚焦后形成一很细的电子束射出,射出的电子束会通过竖直偏转板和水平偏转板,最后电子打在管底的荧光屏上形成亮斑。 <小结> 这一节课,我们认识了一种实验仪器——示波器,它的工作原理是带电粒子在电场的作用下的加速和偏转,我们已经分别详细的分析了这两种运动情况。在清楚了基本原理的基础上,我们探秘了示波器的内容结构,结合它的结构和物理原理,就很容易的能够理解示波器的工作原理啦。 本节课最重要的是理解好带电粒子在电场中的加速和偏转运动,要能够利用这些知识,解决实际问题。希望大使用讲授法,讲授物理概念做到准确无误。 vyvx?qlU 2mv0dppt:示波器的构造及功能。(配合讲解) 仔细听讲 家课后好好复习。 示波器的奥秘 :一.带电粒子的加速: 板书设计 非匀强电场中的加速问题qU=ΔEk 二.带电粒子的偏转 1. 水平:匀速直线运动 2.竖直:初速度为零的匀加速直线运动





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