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示波器教学设计与反思(人教版选修3-1)

作者:佚名 教案来源:网络 点击数:

示波器教学设计与反思(人教版选修3-1)

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第2课时:示波器教学设计

教学目标
知识目标
1.了解示波器的工作原理
2.熟练掌握带电粒子在电场中的运动规律
3.掌握运动的合成与分解在电场中的应用
过程与方法
1.通过带电粒子在电场中的加速和偏转关系,培养学生分析和推理能力。
2.体会运动的合成与分解的方法在电场计算中的应用。
情感态度价值观
1.体会带电粒子偏转规律在示波管中的应用,培养学生热爱科学的精神。
2.激发学生为祖国的繁荣努力学习的爱国情怀
教学重点
掌握示波器的结构和原理
教学难点
带电粒子在电场中的分运动与合运动的处理
教学方法
教授法、实验演示法、讨论法
课时安排   1课时
教学过程
课前小游戏:一位同学用笔在竖直方向来回划线,另一位同学把纸匀速的抽出。
找学生描述他的运动轨迹,体现化曲为直的物理解题思想。也是今天这节课要用到的一种物理思想。
点评:两个同学的合作非常好,团结友善协作才有成功的可能性。
一、复习引入新课
有一质量为m 带电荷+q 的粒子经电压 加速后,进入两块间距为d,长度为l 的平行金属板,板间电压为U,求电荷的偏移量y和偏转角θ 。
(电子好像从电场的中心位置沿直线射出,y正比于u,假如在题中的电场后方加上一块荧光屏,则电子打在荧光屏上会在荧光屏上出现一个亮点。电子打在屏上距中心的距离 正比于y,所以 正比于u,完全可以从电子打在荧光屏上的位置来测定偏转电压的大小。假如偏转电压等于一伏电子可以偏离平衡位置一个小格。那么4v就会偏转4个格子。)
提  问:
1.若是不同的带电粒子(氕氘氚)均由静止进入加速电场和偏转电场后,是否会从同一位置射出电场?
2.如果我想让电子既在水平方向发生偏转又在竖直方向发生偏转,可以怎么做?
这就是我们今天要学习的内容——示波器的原理
(展示示波器实物,观看简单的图像)

 


过渡语:好奇外壳里的构造是什么样的能实现电子的偏转,其实电子在里面是很有规律运动的,他们很敬业,发来什么样的信号,他们就执行什么样的运动。
示波器作用:示波器是一种观察电信号的仪器
介绍示波器结构和简单工作原理
结构:电子枪(从里面溢出电子,初速度为零)
      加速电场(电子在此加速)
      偏转电场(电子在此电场中发生偏转)
      荧光屏(涂有荧光物质,电子打在上面会发光)
二、新 课 教 学
播放flash课件  直观电子在偏转电场中的运动。
指导学生观察电子打在屏幕上的亮点位置变化。
加速电子、x、y方向加电压,屏上显示电子点迹。
在此可以提一个假设:知道我们今天这是在哪儿吗?我们来到了示波器的内部了(介绍教室里对应的示波器的各个部件结构)
用小球代表电子,在教室里的加速偏转电场里运动,打在黑板上的光屏位置。
探究讨论:
讨论的方向:电子将向哪个方向偏转;
            在各偏转电场中的运动是何种运动。
现在我们给这个偏转电场加上电压了,大家思考电子该怎么运动?
1、

2、

 


3、

 

 


现象:电子打在水平轴上
分析:电子在水平轴上的分布是均匀的点迹分布
4、                              我们日常生活照明用的交流电就是这种随时间呈正弦波变化的电压。

 

 


现象:看到的是一条亮线,电子在上面的点迹分布是不均匀的。
5、如果想显示y方向的电压变化的情况我们可以怎么做?打开示波器,看到一条亮线。拉动屏幕吗?

 


点评:
大家可以感受到这样一个小小的示波器,电子在里面的运动竟是如此的有规律,对我们的工作和生活都很有帮助。科学真的是很神奇,可是,我在课前查阅示波器资料的时候,发现无论是以前的模拟信号示波器,还是充斥当今市场的数字示波器,它们的开发和研制都是外国的公司和科学家。希望将来我们中国也可以有自己的技术为人类服务,当然这离不开同学们今天的刻苦努力,希望同学们能做到爱国、敬业,为祖国的繁荣添砖添瓦。我们今日的努力只为换来明日祖国的更加强大。
练习与思考:
如图所示的示波管,如果在YY’之间加如图所示的交变电压,同时在XX’之间加如图所示的锯齿形电压,使X的电势比X’高,在荧光屏上会看到什么图形?

 

 

课后小结
这节课主要从通过电子在示波器里的加速和偏转的关系,更加熟练掌握了带电粒子在电场中的运动规律,培养了我们分析和推理的能力,激发了同学们对科学的热爱。
教学反思:
    示波器不是高考的重要考查内容,它属于对电子领域的涉及,高中物理主要是以动力学和基础电学为主的学习,但从今后对学生的学习、生活长远发展来看,我们更多的还是从知识、能力和情感上对学生展开教学。示波器这一节应该算是高中物理和应用技术联系较为紧密的一节内容,表面上看是对电子信息知识的学习,实质上还是回到了基础的物理学力学和电学的综合应用问题上,即带电粒子在偏转电场中的运动,解决问题所用的物理知识还是运动的合成与分解,通过对示波器的学习也就是想告诉学生,所有的科技知识都是以基础知识为根基的,只有基础知识学扎实了,才可以进阶到高端的技术上去。从学生的自身发展来看,让学生了解到知识始终贯穿在他们的生活、生产和学习中,做到学以致用,要让学生明白,我们在教室里学到的知识是为了我们走出课堂后还能为我们服务的目的。希望通过对这样的知识学习能够激发出学生热爱科学的热情。同时也应该让学生正面客观地了解到我们国家在这方面的科学技术水平还不是前沿水平,还仅仅是制造商,并不是开发商,所以更应当教育学生空有一颗爱国的心是不够的,我们更应该从小节做起,从自己做起,为祖国的未来而努力奋斗。只有完成好本职学习工作,将来才能为国家科技进步做贡献。所以这节内容除了知识要达标外,还要强调科技是第一生产力,激发学生好好学习,报效祖国的豪情壮志。

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