高中物理-带电体在复合场中的运动教学设计学情分析教材分析课后反思

《带电体在复合场中的运动》――匀速圆周运动教学设计【教材分析】这个知识点在高考当中属于特殊内容，通常出现在比较复杂的计算题当中。近几年，高考中以实际问题为背景叙述并设问的题目越来越多，解决这样的问题首先需要从实际问题的情景中抽象出物理模型，再从物理模型的过程特点找到该过程所遵从的物理规律，最后将物理规律转化成数学问题使问题得到解决。把看似复杂的实际问题，抓住实质，抽象成为一个简单、易于思考分析的物理模型，这是一种很重要的能力。因此平时的训练需要有意识地培养学生抽象思维的能力，把“简单的问题想复杂了”是能力，同样把“复杂的问题想简单了”也是能力。【教学手段】通过分别复习带电粒子在匀强电场和匀强磁场中的运动情况，比较电场力和磁场力对带电粒子的作用差别，初步对力学和运动学的知识点进行联系，达到知识综合和内化的目的；然后提出问题，通过解答例题来解决，引导学生对物理问题进行本质分析。【教学流程】一、教学目标（一）知识目标1、能熟练分析带电体在电磁场中的受力情况及运动过程。2、通过对带电体的运动分析，使学生能够在电磁场中建立运动和力的关系，掌握运用力学观点解决电磁场问题的方法。（二）能力目标1、培养学生运用物理知识分析和解决实际问题的能力。2、促进学生养成理论联系实际的学习习惯和态度。二、教学过程1、复习〔学生活动〕回忆物体做匀速圆周运动的受力情况。〔教师活动〕（1）强调复合场的概念（2）提出问题，如果把匀强电场和匀强磁场叠加起来，那么带电粒子将会怎样运动呢？2、知识应用，例题分析〔教师活动〕出示例题一，分析运动过程。〔学生活动〕利用力学和运动学知识判断带电粒子的运动情况，最终找到一个平衡状态，列式子，求解，并且掌握分析方法和解题方法。〔教师活动〕点评（1）对带电粒子进行正确的受力分析是关键。（2）根据力和运动的关系判断运动情况是方法。（3）找到电场力与重力抵消是解题点。〔教师活动〕出示例题二〔学生活动〕利用力学和运动学知识判断带电粒子的运动情况，最终找到一个平衡状态，列式子，求解，并且掌握分析方法和解题方法。〔教师活动〕多媒体从立体图上分析受力情况，多媒体模拟运动过程3、知识内化，练习题分析〔教师活动〕出示练习题一、练习题二〔学生活动〕独立审题，分析物理过程，小组合作解题。教师活动〕出示例题二〔学生活动〕利用力学和运动学知识判断带电粒子的运动情况，最终找到一个平衡状态，列式子，求解，并且掌握分析方法和解题方法。〔教师活动〕多媒体从立体图上分析受力情况。4、总结归纳，掌握此类型题的解题方法〔师生合作〕（1）带电体在竖直平面内做匀速圆周运动解题关键：电场力抵消重力（2）带电体在水平面内做匀速圆周运动解题关键：平面支持力抵消重力（3）带电体在斜面内做匀速圆周运动解题关键：电场力与重力沿斜面向下分力抵消5、布置作业学情分析一对平面内的受力分析学生掌握起来比较容易，但立体分析图学生难以想象，本节课利用3D立体分析图做突破，学生容易接受。二对复杂的运动过程学生缺少想象力，本节课利用仿真实验解决这个问题，让抽象问题形象化，便于学生接受。三对于力与运动的关系，学生理解的深度不够，许多学生停留在纯粹的力学关系，牵扯到电学部分用不好力与运动的关系，通过本节课让学生更清晰的认识到，物体做匀速圆周运动时不管受力多么复杂，合力总是指向圆心且大小不变，可以联系到类似的关系，只要匀速直线运动，不管在什么场中，合力都必须为零……效果分析一3D受力分析图让学生更直观的理解受力情况二仿真实验把复杂的想象过程变成直观的观察过程教材分析本节课涉及电场磁场两个知识点，但主要考查学生对运动的认识匀速圆周运动的受力特点：合力指向圆心是本节课的主线带电粒子在复合场中的运动复习学案编写：课题：匀速圆周运动学习目标（1）会利用物体做匀速圆周运动的受力特点分析复合场中的粒子运动。（2）理解复合场中粒子做匀速圆周运动的受力条件（3）锻炼学生的探究能力。 知识储备：匀速圆周运动的受力特点。一、竖直平面转动在复合场中做匀速圆周运动，则切向方向的合力为零，也就是必须抵消掉恒力（如重力），但是要想抵消重力，必须恒力才能抵消恒力，也就是电场力才能抵消重力，之后洛伦兹力提供向心力做圆周运动（无其它约束）。例1、一个带电微粒在图示的正交匀强电场和匀强磁场中在竖直面内做匀速圆周运动。则该带电微粒必然带_____，旋转方向为_____。若已知圆半径为r，电场强度为E磁感应强度为B，重力加速度g,则线速度为_____。小结：竖直平面内的受力特点。从做功的角度分析。练习1、在某一空间同时存在相互正交的匀强电场和匀强磁场，匀强电场的方向竖直向上，磁场方向垂直纸面向里，如图所示。两个带电液滴在此复合场中恰好都能在竖直平面内做匀速圆周运动，则（）A．它们的运动周期一定相等B．它们的圆周运动方向可能相反C．若它们的mv乘积大小相等，轨道半径就一定相等D．若它们的动能相等，轨道半径就一定相等练习2、如图所示，质量为m、电荷量为q的带电液滴从h高处自由下落，进入一个互相垂直的匀强电场和匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面，磁感应强度为B，电场强度为E.已知液滴在此区域中做匀速圆周运动，则圆周运动的半径r为二、水平面内转动例2、如图甲所示，在光滑绝缘的水平桌面上建立xoy坐标系，平面处在周期性变化的电场和磁场中，电场和磁场的变化规律如图乙所示（规定沿＋y方向为电场强度的正方向，竖直向下为磁感应强度的正方向）．在t=0时刻，一质量为m=10g、电荷量为q=0.1C的带电金属小球自坐标原点O处，以v0=2m/s的速度沿x轴正方向射出．已知E0=0.2N/C、B0=0.2πT．求t=1s末速度的大小和方向；（2）1s～2s内，金属小球在磁场中做圆周运动的半径和周期；小结：受力特点。三、斜面内转动例3、如图所示，倾角为θ的光滑绝缘斜面,处在方向垂直斜面向上的匀强磁场和沿斜面向下的匀强电场中,有一质量为m、带电量为一q的小球，恰可在斜面上做匀速圆周运动、其角速度为ω，则匀强磁场的磁感应强度的大小为多少？电场强度的大小为多少？

变式：若匀强电场的方向只是限定在竖直平面内而具体方向不确定吗？小结：受力特点。总结:。巩固练习:1．一个带正电荷的小球从a点出发水平进入正交垂直的匀强电场和匀强磁场区域，电场方向竖直向上，某时刻小球运动到了b点，则下列说法正确的是A．从a到b，小球可能做匀速圆周直线运动B．从a到b，小球可能做匀加速直线运动C．从a到b，小球动能可能不变D．从a到b，小球机械能可能不变2．如图所示，已知一带电小球在光滑绝缘的水平面上从静止开始经电压U加速后，水平进入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B的复合场中(E和B已知)，小球在此空间的竖直面内做匀速圆周运动，则()A．小球可能带正电B．小球做匀速圆周运动的半径为r＝C．小球做匀速圆周运动的周期为T＝若电压U增大，则小球做匀速圆周运动的周期变大3、在如图所示的空间里，存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为.在竖直方向存在交替变化的匀强电场如图（竖直向上为正），电场大小为．一倾角为θ足够长的光滑绝缘斜面放置在此空间．斜面上有一质量为m，带电量为-q的小球，从t=0时刻由静止开始沿斜面下滑，设第5秒内小球不会离开斜面，重力加速度为g

求：（1）求第1秒末小球的速度大小．(2)判断小球在第1秒内、第2秒内、第3秒内……做什么运动，并求出第6秒内小球离开斜面的最大距离．课后反思本节课所涉及的物理知识比较多，物理情境比较复杂不常见，学生掌握起来会有些困难，所以我在教学过程中充分利用多媒体分