高中物理-帶電體在復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)情分析教材分析課后反思

《帶電體在復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)》――勻速圓周運(yùn)動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)【教材分析】這個(gè)知識(shí)點(diǎn)在高考當(dāng)中屬于特殊內(nèi)容，通常出現(xiàn)在比較復(fù)雜的計(jì)算題當(dāng)中。近幾年，高考中以實(shí)際問題為背景敘述并設(shè)問的題目越來越多，解決這樣的問題首先需要從實(shí)際問題的情景中抽象出物理模型，再從物理模型的過程特點(diǎn)找到該過程所遵從的物理規(guī)律，最后將物理規(guī)律轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)問題使問題得到解決。把看似復(fù)雜的實(shí)際問題，抓住實(shí)質(zhì)，抽象成為一個(gè)簡單、易于思考分析的物理模型，這是一種很重要的能力。因此平時(shí)的訓(xùn)練需要有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生抽象思維的能力，把“簡單的問題想復(fù)雜了”是能力，同樣把“復(fù)雜的問題想簡單了”也是能力?！窘虒W(xué)手段】通過分別復(fù)習(xí)帶電粒子在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)情況，比較電場力和磁場力對帶電粒子的作用差別，初步對力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)系，達(dá)到知識(shí)綜合和內(nèi)化的目的；然后提出問題，通過解答例題來解決，引導(dǎo)學(xué)生對物理問題進(jìn)行本質(zhì)分析?！窘虒W(xué)流程】一、教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)目標(biāo)1、能熟練分析帶電體在電磁場中的受力情況及運(yùn)動(dòng)過程。2、通過對帶電體的運(yùn)動(dòng)分析，使學(xué)生能夠在電磁場中建立運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系，掌握運(yùn)用力學(xué)觀點(diǎn)解決電磁場問題的方法。（二）能力目標(biāo)1、培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)分析和解決實(shí)際問題的能力。2、促進(jìn)學(xué)生養(yǎng)成理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)習(xí)習(xí)慣和態(tài)度。二、教學(xué)過程1、復(fù)習(xí)〔學(xué)生活動(dòng)〕回憶物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的受力情況?！步處熁顒?dòng)〕（1）強(qiáng)調(diào)復(fù)合場的概念（2）提出問題，如果把勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場疊加起來，那么帶電粒子將會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)呢？2、知識(shí)應(yīng)用，例題分析〔教師活動(dòng)〕出示例題一，分析運(yùn)動(dòng)過程?！矊W(xué)生活動(dòng)〕利用力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)判斷帶電粒子的運(yùn)動(dòng)情況，最終找到一個(gè)平衡狀態(tài)，列式子，求解，并且掌握分析方法和解題方法?！步處熁顒?dòng)〕點(diǎn)評（1）對帶電粒子進(jìn)行正確的受力分析是關(guān)鍵。（2）根據(jù)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系判斷運(yùn)動(dòng)情況是方法。（3）找到電場力與重力抵消是解題點(diǎn)?！步處熁顒?dòng)〕出示例題二〔學(xué)生活動(dòng)〕利用力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)判斷帶電粒子的運(yùn)動(dòng)情況，最終找到一個(gè)平衡狀態(tài)，列式子，求解，并且掌握分析方法和解題方法?！步處熁顒?dòng)〕多媒體從立體圖上分析受力情況，多媒體模擬運(yùn)動(dòng)過程3、知識(shí)內(nèi)化，練習(xí)題分析〔教師活動(dòng)〕出示練習(xí)題一、練習(xí)題二〔學(xué)生活動(dòng)〕獨(dú)立審題，分析物理過程，小組合作解題。教師活動(dòng)〕出示例題二〔學(xué)生活動(dòng)〕利用力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)判斷帶電粒子的運(yùn)動(dòng)情況，最終找到一個(gè)平衡狀態(tài)，列式子，求解，并且掌握分析方法和解題方法?！步處熁顒?dòng)〕多媒體從立體圖上分析受力情況。4、總結(jié)歸納，掌握此類型題的解題方法〔師生合作〕（1）帶電體在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)解題關(guān)鍵：電場力抵消重力（2）帶電體在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)解題關(guān)鍵：平面支持力抵消重力（3）帶電體在斜面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)解題關(guān)鍵：電場力與重力沿斜面向下分力抵消5、布置作業(yè)學(xué)情分析一對平面內(nèi)的受力分析學(xué)生掌握起來比較容易，但立體分析圖學(xué)生難以想象，本節(jié)課利用3D立體分析圖做突破，學(xué)生容易接受。二對復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)過程學(xué)生缺少想象力，本節(jié)課利用仿真實(shí)驗(yàn)解決這個(gè)問題，讓抽象問題形象化，便于學(xué)生接受。三對于力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，學(xué)生理解的深度不夠，許多學(xué)生停留在純粹的力學(xué)關(guān)系，牽扯到電學(xué)部分用不好力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，通過本節(jié)課讓學(xué)生更清晰的認(rèn)識(shí)到，物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)不管受力多么復(fù)雜，合力總是指向圓心且大小不變，可以聯(lián)系到類似的關(guān)系，只要?jiǎng)蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，不管在什么場中，合力都必須為零……效果分析一3D受力分析圖讓學(xué)生更直觀的理解受力情況二仿真實(shí)驗(yàn)把復(fù)雜的想象過程變成直觀的觀察過程教材分析本節(jié)課涉及電場磁場兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)，但主要考查學(xué)生對運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的受力特點(diǎn)：合力指向圓心是本節(jié)課的主線帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)復(fù)習(xí)學(xué)案編寫：課題：勻速圓周運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)目標(biāo)（1）會(huì)利用物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的受力特點(diǎn)分析復(fù)合場中的粒子運(yùn)動(dòng)。（2）理解復(fù)合場中粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的受力條件（3）鍛煉學(xué)生的探究能力。 知識(shí)儲(chǔ)備：勻速圓周運(yùn)動(dòng)的受力特點(diǎn)。一、豎直平面轉(zhuǎn)動(dòng)在復(fù)合場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則切向方向的合力為零，也就是必須抵消掉恒力（如重力），但是要想抵消重力，必須恒力才能抵消恒力，也就是電場力才能抵消重力，之后洛倫茲力提供向心力做圓周運(yùn)動(dòng)（無其它約束）。例1、一個(gè)帶電微粒在圖示的正交勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。則該帶電微粒必然帶_____，旋轉(zhuǎn)方向?yàn)開____。若已知圓半徑為r，電場強(qiáng)度為E磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，重力加速度g,則線速度為_____。小結(jié)：豎直平面內(nèi)的受力特點(diǎn)。從做功的角度分析。練習(xí)1、在某一空間同時(shí)存在相互正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，勻強(qiáng)電場的方向豎直向上，磁場方向垂直紙面向里，如圖所示。兩個(gè)帶電液滴在此復(fù)合場中恰好都能在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則（）A．它們的運(yùn)動(dòng)周期一定相等B．它們的圓周運(yùn)動(dòng)方向可能相反C．若它們的mv乘積大小相等，軌道半徑就一定相等D．若它們的動(dòng)能相等，軌道半徑就一定相等練習(xí)2、如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電液滴從h高處自由下落，進(jìn)入一個(gè)互相垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向垂直于紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，電場強(qiáng)度為E.已知液滴在此區(qū)域中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r為二、水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)例2、如圖甲所示，在光滑絕緣的水平桌面上建立xoy坐標(biāo)系，平面處在周期性變化的電場和磁場中，電場和磁場的變化規(guī)律如圖乙所示（規(guī)定沿＋y方向?yàn)殡妶鰪?qiáng)度的正方向，豎直向下為磁感應(yīng)強(qiáng)度的正方向）．在t=0時(shí)刻，一質(zhì)量為m=10g、電荷量為q=0.1C的帶電金屬小球自坐標(biāo)原點(diǎn)O處，以v0=2m/s的速度沿x軸正方向射出．已知E0=0.2N/C、B0=0.2πT．求t=1s末速度的大小和方向；（2）1s～2s內(nèi)，金屬小球在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑和周期；小結(jié)：受力特點(diǎn)。三、斜面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)例3、如圖所示，傾角為θ的光滑絕緣斜面,處在方向垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場和沿斜面向下的勻強(qiáng)電場中,有一質(zhì)量為m、帶電量為一q的小球，恰可在斜面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)、其角速度為ω，則勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為多少？電場強(qiáng)度的大小為多少？

變式：若勻強(qiáng)電場的方向只是限定在豎直平面內(nèi)而具體方向不確定嗎？小結(jié)：受力特點(diǎn)?？偨Y(jié):。鞏固練習(xí):1．一個(gè)帶正電荷的小球從a點(diǎn)出發(fā)水平進(jìn)入正交垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場區(qū)域，電場方向豎直向上，某時(shí)刻小球運(yùn)動(dòng)到了b點(diǎn)，則下列說法正確的是A．從a到b，小球可能做勻速圓周直線運(yùn)動(dòng)B．從a到b，小球可能做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C．從a到b，小球動(dòng)能可能不變D．從a到b，小球機(jī)械能可能不變2．如圖所示，已知一帶電小球在光滑絕緣的水平面上從靜止開始經(jīng)電壓U加速后，水平進(jìn)入互相垂直的勻強(qiáng)電場E和勻強(qiáng)磁場B的復(fù)合場中(E和B已知)，小球在此空間的豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則()A．小球可能帶正電B．小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r＝C．小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T＝若電壓U增大，則小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期變大3、在如圖所示的空間里，存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為.在豎直方向存在交替變化的勻強(qiáng)電場如圖（豎直向上為正），電場大小為．一傾角為θ足夠長的光滑絕緣斜面放置在此空間．斜面上有一質(zhì)量為m，帶電量為-q的小球，從t=0時(shí)刻由靜止開始沿斜面下滑，設(shè)第5秒內(nèi)小球不會(huì)離開斜面，重力加速度為g

求：（1）求第1秒末小球的速度大小．(2)判斷小球在第1秒內(nèi)、第2秒內(nèi)、第3秒內(nèi)……做什么運(yùn)動(dòng)，并求出第6秒內(nèi)小球離開斜面的最大距離．課后反思本節(jié)課所涉及的物理知識(shí)比較多，物理情境比較復(fù)雜不常見，學(xué)生掌握起來會(huì)有些困難，所以我在教學(xué)過程中充分利用多媒體分