《帶電體在復合場中的運動》――勻速圓周運動教學設計【教材分析】這個知識點在高考當中屬于特殊內(nèi)容，通常出現(xiàn)在比較復雜的計算題當中。近幾年，高考中以實際問題為背景敘述并設問的題目越來越多，解決這樣的問題首先需要從實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找到該過程所遵從的物理規(guī)律，最后將物理規(guī)律轉化成數(shù)學問題使問題得到解決。把看似復雜的實際問題，抓住實質(zhì)，抽象成為一個簡單、易于思考分析的物理模型，這是一種很重要的能力。因此平時的訓練需要有意識地培養(yǎng)學生抽象思維的能力，把“簡單的問題想復雜了”是能力，同樣把“復雜的問題想簡單了”也是能力。【教學手段】通過分別復習帶電粒子在勻強電場和勻強磁場中的運動情況，比較電場力和磁場力對帶電粒子的作用差別，初步對力學和運動學的知識點進行聯(lián)系，達到知識綜合和內(nèi)化的目的；然后提出問題，通過解答例題來解決，引導學生對物理問題進行本質(zhì)分析。【教學流程】一、教學目標（一）知識目標1、能熟練分析帶電體在電磁場中的受力情況及運動過程。2、通過對帶電體的運動分析，使學生能夠在電磁場中建立運動和力的關系，掌握運用力學觀點解決電磁場問題的方法。（二）能力目標1、培養(yǎng)學生運用物理知識分析和解決實際問題的能力。2、促進學生養(yǎng)成理論聯(lián)系實際的學習習慣和態(tài)度。二、教學過程1、復習〔學生活動〕回憶物體做勻速圓周運動的受力情況。〔教師活動〕（1）強調(diào)復合場的概念（2）提出問題，如果把勻強電場和勻強磁場疊加起來，那么帶電粒子將會怎樣運動呢？2、知識應用，例題分析〔教師活動〕出示例題一，分析運動過程。〔學生活動〕利用力學和運動學知識判斷帶電粒子的運動情況，最終找到一個平衡狀態(tài)，列式子，求解，并且掌握分析方法和解題方法。〔教師活動〕點評（1）對帶電粒子進行正確的受力分析是關鍵。（2）根據(jù)力和運動的關系判斷運動情況是方法。（3）找到電場力與重力抵消是解題點。〔教師活動〕出示例題二〔學生活動〕利用力學和運動學知識判斷帶電粒子的運動情況，最終找到一個平衡狀態(tài)，列式子，求解，并且掌握分析方法和解題方法。〔教師活動〕多媒體從立體圖上分析受力情況，多媒體模擬運動過程3、知識內(nèi)化，練習題分析〔教師活動〕出示練習題一、練習題二〔學生活動〕獨立審題，分析物理過程，小組合作解題。教師活動〕出示例題二〔學生活動〕利用力學和運動學知識判斷帶電粒子的運動情況，最終找到一個平衡狀態(tài)，列式子，求解，并且掌握分析方法和解題方法。〔教師活動〕多媒體從立體圖上分析受力情況。4、總結歸納，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)做勻速圓周運動解題關鍵：電場力抵消重力（2）帶電體在水平面內(nèi)做勻速圓周運動解題關鍵：平面支持力抵消重力（3）帶電體在斜面內(nèi)做勻速圓周運動解題關鍵：電場力與重力沿斜面向下分力抵消5、布置作業(yè)學情分析一對平面內(nèi)的受力分析學生掌握起來比較容易，但立體分析圖學生難以想象，本節(jié)課利用3D立體分析圖做突破，學生容易接受。二對復雜的運動過程學生缺少想象力，本節(jié)課利用仿真實驗解決這個問題，讓抽象問題形象化，便于學生接受。三對于力與運動的關系，學生理解的深度不夠，許多學生停留在純粹的力學關系，牽扯到電學部分用不好力與運動的關系，通過本節(jié)課讓學生更清晰的認識到，物體做勻速圓周運動時不管受力多么復雜，合力總是指向圓心且大小不變，可以聯(lián)系到類似的關系，只要勻速直線運動，不管在什么場中，合力都必須為零……效果分析一3D受力分析圖讓學生更直觀的理解受力情況二仿真實驗把復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知識點，但主要考查學生對運動的認識勻速圓周運動的受力特點：合力指向圓心是本節(jié)課的主線帶電粒子在復合場中的運動復習學案編寫：課題：勻速圓周運動學習目標（1）會利用物體做勻速圓周運動的受力特點分析復合場中的粒子運動。（2）理解復合場中粒子做勻速圓周運動的受力條件（3）鍛煉學生的探究能力。 知識儲備：勻速圓周運動的受力特點。一、豎直平面轉動在復合場中做勻速圓周運動，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動（無其它約束）。例1、一個帶電微粒在圖示的正交勻強電場和勻強磁場中在豎直面內(nèi)做勻速圓周運動。則該帶電微粒必然帶_____，旋轉方向為_____。若已知圓半徑為r，電場強度為E磁感應強度為B，重力加速度g,則線速度為_____。小結：豎直平面內(nèi)的受力特點。從做功的角度分析。練習1、在某一空間同時存在相互正交的勻強電場和勻強磁場，勻強電場的方向豎直向上，磁場方向垂直紙面向里，如圖所示。兩個帶電液滴在此復合場中恰好都能在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動，則（）A．它們的運動周期一定相等B．它們的圓周運動方向可能相反C．若它們的mv乘積大小相等，軌道半徑就一定相等D．若它們的動能相等，軌道半徑就一定相等練習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，進入一個互相垂直的勻強電場和勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直于紙面，磁感應強度為B，電場強度為E.已知液滴在此區(qū)域中做勻速圓周運動，則圓周運動的半徑r為二、水平面內(nèi)轉動例2、如圖甲所示，在光滑絕緣的水平桌面上建立xoy坐標系，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方向為電場強度的正方向，豎直向下為磁感應強度的正方向）．在t=0時刻，一質(zhì)量為m=10g、電荷量為q=0.1C的帶電金屬小球自坐標原點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動的半徑和周期；小結：受力特點。三、斜面內(nèi)轉動例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磁場和沿斜面向下的勻強電場中,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動、其角速度為ω，則勻強磁場的磁感應強度的大小為多少？電場強度的大小為多少？

變式：若勻強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：受力特點。總結:。鞏固練習:1．一個帶正電荷的小球從a點出發(fā)水平進入正交垂直的勻強電場和勻強磁場區(qū)域，電場方向豎直向上，某時刻小球運動到了b點，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動B．從a到b，小球可能做勻加速直線運動C．從a到b，小球動能可能不變D．從a到b，小球機械能可能不變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，水平進入互相垂直的勻強電場E和勻強磁場B的復合場中(E和B已知)，小球在此空間的豎直面內(nèi)做勻速圓周運動，則()A．小球可能帶正電B．小球做勻速圓周運動的半徑為r＝C．小球做勻速圓周運動的周期為T＝若電壓U增大，則小球做勻速圓周運動的周期變大3、在如圖所示的空間里，存在垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度為.在豎直方向存在交替變化的勻強電場如圖（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時刻由靜止開始沿斜面下滑，設第5秒內(nèi)小球不會離開斜面，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)……做什么運動，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比較多，物理情境比較復雜不常見，學生掌握起來會有些困難，所以我在教學過程中充分利用多媒體分