高中物理说课教案

        高中物理说课教案
        〖说课人〗 秦皇岛市抚宁县第二中学教师 赵永利
        〖所用教材〗高级中学教科书《物理》第二册(试验修订本)
        〖课题〗 带电粒子在磁场中的运动
        一 ,教材分析:
        (一) 本节课在教材中的地位
        (二) 本节课教学目标:1知识目标、2能力目标、3德育目标
        (三)本节课教学的重难点及关键
        二,教学方法和教学手段
        三,学法指导
        四,教学程序:(一)导入新课 (二)传授新课(三)方法指导 (四)例题详解(五)练习巩固 (六)课堂回顾与布置作业(七)课后分析

        "带电粒子在磁场中的运动 "的说课教案
        一,教材分析:
        (一)本节课在教材中所处的地位:
        本节课是高中物理的重点内容,也是历年高考常考的部分,在高科技及探索未知世界方面也有着极其广泛的应用
        (二)教学目标:
        【知识方面】 理解带电粒子的圆周运动 ,掌握带电粒子作匀速圆周运动的半径,周期公式,并能简单应用.
        【能力方面 】培养学生的推理能力,观察能力和直觉思维能力,使学生逐步掌握研究物理问题的科学方法,培养学生的创新能力.
        【德育方面 】通过本节课的学习,激发学生的创新欲望,培养他们严谨的科学态度.
        (三)教学重点,难点,关键:
        重点:带电粒子作匀速圆周运动的周期和半径
        难点:显示微观粒子的运动轨迹
        关键:确定带电粒子作匀速圆周运动的圆心位置,半径大小
        二,教学方法和教学手段:
        (一)本节课的教学方法是:"引导——探究——总结"
        以学生为主体,引导他们的思维,探究知识的本质,以教师为主导,总结其中的规律,通过物理学广博深远的知识体系,探索现实世界的真知.
        (二)本节课采用的教学手段
        充分利用多媒体课件的立体感,真实感,形象,生动的展现出微观粒子的运动轨迹.
        三,学法指导
        通过匀速圆周运动的运动特点,总结其中存在的规律,从题目表面的已知条件,推导出隐含的知识要点,从而求出结论.
        四,教学程序:(以50分钟一课为例)
        本节课教学程序分为七个环节:
        (一)导入新课 (二)传授新课 (三)方法指导(四)例题详解 (五)练习巩固 (六)课堂回顾布置作业(七)课后分析
        (一)导入新课 (3 分钟)
        讲授新课之前,复习提问洛仑兹力的表达式以及洛仑兹力方向的判定(左手定则).教师通过多媒体将正确答案展示给学生然后开门见山导入新课 "这节课继续研究带电粒子在匀强磁场中,只受洛仑兹力时的运动"
        (二)传授新课 (大约需要15分钟)
        一,运动规律: (大约5分钟) 注:阴影部分为黑板板书
        教师提问 :"当合外力与速度方向垂直时,合外力做不做功 速度大小变不变 "
        学生回答 :"合外力不做功,速度大小不改变"
        教师提问: "洛仑兹力方向与速度方向有什么关系 "
        学生回答 "垂直"
        教师提问 :"带电粒子在匀强磁场中只受洛仑兹力作用时,会不会改变速度大小 "
        学生回答 "不会"
        一问一答,促进学生思考,有利于活跃课堂气氛
        教师在黑板上板书 带电粒子在匀强磁场中,只受到洛仑兹力作用时, 面向学生提问作什么运动呢 给学生一点思考时间,教师随即用多媒体打出推导过程如下 "f不做功 →f大小不变→v大小不变,f⊥v→粒子受到一个大小不变,方向总是与速度方向垂直的力→匀速圆周运动"
教师在黑板上接刚才的提问继续板书作匀速圆周运动.
        此处用多媒体课件,展示粒子作匀速圆周运动时的物理情境,使学生获得感官上的认识,激发学生兴趣.
        再用多媒体展示,复习匀速圆周运动公式:
        F=
        为后面推导半径,周期公式作准备.
        二,运动特点 (大约10分钟)
        1,轨道半径:r
        【推导】带电粒子作匀速圆周运动时只受到洛仑兹力作用,所以是洛仑兹力提供向心力
        由公式 f= → Bqv=m →
        以上推导过程用多媒体给出
        【结论】
        【推论】同一带电粒子在同一磁场中运动,速度越大,轨道半径越大
        推论是我们从公式的结论中总结出的规律,有利于学生树立广阔的思维空间,做题时可以快速的对题目的隐含条件做出判断.
        2,运动周期:T
        【推导】由匀速圆周运动公式
        →
        将代入有
        以上推导过程用多媒体给出
        【结论】
        【推论】同一粒子在同一磁场中运动时,运动周期与速度无关.
        这个推论是很多题解题的要点,在涉及到时间问题的时候,应特别注意.
        新课内容到此结束,主要有三大点:带电粒子在匀强磁场中只受洛仑兹力作用时作匀速圆周运动;轨道半径公式;运动周期公式.半径,周期公式更是物理学上的重要公式,由于字母较多,同学们在记忆过程中一定要注意记准.
        (三)方法指导 (大约10分钟)
        很多同学在学习高中物理的时候都有这样一种感受,"听得明白,不会做题",那就是因为只是掌握了公式,听得懂例题,但不会做题,究其原因是没有掌握方法,只会生搬硬套,当题型较为灵活时,头脑中没有思路,如果熟悉了这种题型的解题方法,去寻找解题的关键点,解起题来就会有条理性了.
        1,圆心的确定
        ①已知入射速度和出射速度
        方法:作入射速度和出射速度的垂线,交点即为圆心
        此处用多媒体展示作图过程
        ②已知入射速度和出射点
        方法:作入射速度的垂线,连结入射点和出射点
        作其中垂线,两垂线的交点即为圆心
        此处用多媒体展示作图过程
        圆心的确定是带电粒子作匀速圆周运动解题的关键步骤,直接影响着以后的解题思路,有些题可能不会直接确定圆心的位置,但可以假设或大概的画出圆心的位置,然后作出其轨迹图,解起题来就方便多了,如后面的例2.
        2,半径的确定
        主要由几何关系得出已知出射速度与水平方向夹 角,磁场
        宽度为d,则有关系式 r= 此处用多媒体给出,在磁场中运动时间的确定:
        (——带电粒子在磁场中转过的圆心角)
        这里是个难点,如何确定在磁场中转过的圆心角,也需要用几何关系来分析,而圆心角与周期的关系,也需要同学们细细去体会.
        (四)例题详解: (大约12分钟 其中例一5分钟,例二8分钟)
        例题在教学中的作用相当重要,它不但示范给学生解题步骤,主要是让学生理解它的解题思路,特别是解题中的关键点,这些关键点不是很难,得往往不容易发现,我们的目的就是从已知条件以及其知识扩展,找到解题的关键点,往下就水到渠成了.
        例一:如图1所示,正方形容器处在匀强磁场中,一束电子从孔a水平射入,其中一部分从c孔竖直射出,一部分从d孔水平射出,则( )A,从两        孔射出的电子速率之比为v:v=2:1
        B,从两孔射出的电子在容器中运动的时间之比为t:t=2:1
        C,从两孔射出的电子在容器中的加速度大小之比为a:a=:1
        D,加速度之比a:a=2:1
        1 2
        解析:由题可知,一束电子从a点水平射入,有的从c射出,有的从d射出,是因为这束电子的速率不一样,由半径公式可知引起轨道的半径不一样.此题是已知入射速度和出射速度的题型,我们只要按照方法指导中的方法,找到从c射出和从d射出两种粒子运动轨迹的圆心,粗略画出其轨迹,(关键)就可以非常明显的看出半径关系为2:1,如图2所示,再根据半径公式,m,B,q是一样的,所以速率之比也为2:1.由图可知,它们在磁场中转过的圆心角分别为90和180,由方法指导中的计算时间公式(同一种粒子在同一磁场中运动时,周期与速度无关,T相同)可知,时间之比即为圆心角之比1:2.加速度a==可知a:a= v:v=2:1.答案A,D
        本题较为简单,但也较为全面,考查到了圆心的确定,时间的计算,周期与速度的关系,以及洛仑兹力公式等知识点,让学生初步的了解公式的应用,为解决更复杂的题型作准备.画线部分为关键.
        例二,长为l的水平极板间,有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感强度为B,板间距离也为l,现有质量为m,电量为q带正电粒子(不计重力),从左边极板间中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场,欲使粒子能够射出磁场,速度v应满足什么条件
        解:由题目可知,带电粒子在匀强磁场中作匀速圆周运动,进入磁场后,粒子将向上偏转.
        分析:若粒子速度较小,轨道半径较小,粒子有 可能在磁场中转半圈后,由磁场左边射出,其极值情况为刚好从极板上左边缘射出,如图1所示,由图可知此时匀速圆周运动半径为r=l/4,此时粒子的速度为v,由半径公式得 可知v=
即粒子速度v≤v,可由磁场左边界射出 1若粒子速度较大,粒子将由磁场右边射出,其极值情况为刚好从极板上右边缘射出,如图2所示,先确定大致圆心位置,由数学的几何关系可得半径r和l的关系如下,r=l+(r-l/4)
        解得:r= l 此时粒子速度为v
        由半径公式得可知v=
        即粒子速度v≥v,可由磁场右边界射出 2
        总结:欲使粒子射出磁场,v应满足的条件为v≤或v≥其中例一较为简单,文字较多,所以用多媒体展示出详解过程,而例二稍难,而且非常具有代表性,因此将其整个过程板书在黑板上,让同学们的思路跟随着老师的笔去走,有助于慢慢消化,板书时应注意色粉笔的使用,突出重点连线和一些重点关系.两道例题的图示都由多媒体打出,可适当调大.
        (五)练习巩固 (大约5分钟)
        如图所示,一束粒子电荷量为+q,以速度v垂直射入磁感强度为B,宽度为d的匀强磁场中,穿透磁场时的速度方向与原来速度方向夹角为30,则此粒子的质量为 穿透磁场的时间为
        此练习题,难度中等,能够考查半径,周期公式,还考查圆心确定,半径关系,运动时间,对所学的知识能起到巩固的作用.
        (六)课堂回顾与布置作业 (大约2分钟) 用多媒体打出
        本堂课从带电粒子在匀强磁场中作匀速圆周运动入手,分析其运动原因,联系以往的知识,推导出粒子作匀速圆周运动的半径,周期公式,对题目中可能出现的情况所对应的解题方法进行了指导,采用多媒体的手段观看了带电粒子匀速圆周运动的轨迹,通过对两道例题的仔细剖析,明确了带电粒子匀速圆周运动的主要特点,及如何找到解题中的关键点,从而达到能熟练应用公式解题的目的.
作业:课后练习156页1,2,4,6
        (七)课后分析
        课后分析是教师授课之后对本节课的评价,起到发扬优点,克服不足的作用,利于改进教学,提高教学水平.
        注:本节在时间安排上剩余2分钟,以应付课堂上的突发事件.