孙丽诗

【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）06-0128-01

带电粒子只在电场力作用下直线运动是我在广东省珠海市牛顿奖现场赛中的一节开放式的教学实践，在这里与同行分享。本节课是系统复习了电场的力的性质和能的性质，且学生已经理解并初步掌握了两个内容之后，进一步理解力与运动，功与能的关系，运用力学知识来处理电学问题，从而提高学生分析问题的能力，综合能力，运用数学方法解决物理问题的能力。以例题的形式设计带电粒子只在电场力作用下直线运动以及带电粒子在电场力、重力作用下直线运动两个探究问题。

本节内容是广东高考的重点内容，要求学生有较高的综合分析物理问题的能力，对于学习基础较差的学生，学习本节课有一定的难度，所以第一节只讲直线运动，同时，直线运动在2011和2014年高考中都有考查，而偏转作为下节课研究的问题。

一、创设情境，经历过程，夯实基础

探究一：带电粒子只在电场力作用下直线运动

【学生活动】学生在步入高三前已经学完了整个高中知识，构建了完整的物理学体系，对实际物理问题能进行熟练地进行 “受力分析、运动分析”。为此，在这里请学生总结带电粒子只在电场力作用下直线运动的受力特点、运动特点。

【学以致用】探究一：如图所示，有一个带电量为+q，质量m，初速度为零的带电粒子（重力忽略不计），现在从一个匀强电场的A极板出发，板间距为d，板间电压为U。

（1）求带点粒子运动到B极板时的速度。

（2）如果板间距由d变为2d，其他条件不变，讨论带电粒子飞出电场的速度v，运动的加速度a，以及在电场中运动的时间t如何变化。

【引导学生讨论分析】请学生将自己的做法写在黑板上，展示给同学们看，并做简单讲解，由此总结出动力学方法和动能定理都可以解决问题。

【教师总结】动能定理解题的优越性，突出该方法。

【教师梳理设疑】

1.如果初速度为V0，末速度怎么计算？

2.如果板间电压U不变，粒子以初速度V0做減速，末速度又怎么计算？

【方法点窍】

1.理解带电粒子在电场中做直线运动的原理。

2.学会运用动力学思想和动能定理的思想处理问题。

变式一：如图所示的电场中，不计重力的带电粒子-q以初速度V0从M点恰与电场线QP方向相同进入电场。

（1）分析粒子的运动情况？

（2）若此粒子质量为m，运动到N点速度恰好为零，求MN两点的电势差UMN。

【设计理念和策略】

让学生体会如果是非匀强电场中带电粒子做减速直线运动的情况，动能定理解题的优越性就体现出来。

二、夯实基础，循序渐进，深度探究

探究二：带电粒子在电场力和重力作用下的直线运动

【设计理念和策略】

探究二：设计了平衡及变速直线运动两个问题，首先组织学生进行讨论处于平衡状态的带电粒子的受力情况和运动情况，进而引入探究二。通过探究二的密立根油滴实验对平衡问题进一步理解，同时进行情感态度与价值观的教育；探究三是变速直线运动的问题，模型较简单，再一次突出运用动能定理解决问题的优越性。

（一）平衡问题

【探究方法】学生讨论探究

讨论1：一个质量为m，电量为q的带电粒子，处于上极板带正电，下极板带负电的平行板电容器中，在该电场中处于静止状态，该粒子带正电还是负电？

讨论2：若该带电粒子以斜向下的初速度v0从上极板左侧进入电场后沿直线运动到下极板。

（1）物体做的是什么运动？

（2）带电体的电性？

【教师点拨】

1.讨论结束后，教师对学生的讲解进行点评，指出不当之处，同时表现好的同学要及时的加以肯定，这也是对学生最好的鼓励。

2.以学生演示、分组讨论的形式展开教学，充分发挥学生的主观能动性。

【学以致用】探究二：如图所示，A、B是两块平行放置的水平金属板，A板带正电，B板带负电，从喷雾嘴喷出的小油滴落在A、B两板之间的电场中。已知小油滴静止时的电场强度是E，油滴半径是R，油的密度是ρ，求油滴的带电量。

【方法点窍】

1.通过密立根油滴实验的学习，引导学生体会物理学之美，从而喜欢物理，热爱生活。

2.认识到知识是力量的源泉，能力的基础，想更好的认识世界，改造世界。

三、整体把握，总结方法，回归基础

（二）变速直线运动

探究三：如图所示，一质量为m，电量为q的带正电小球，以初速度v0从A点进入匀强电场，若能到达最高点B，且已知AB的距离为h，试求A、B两点间的电势差UAB。

【方法点窍】

体会分析如何利用电场使带电粒子速度大小改变的过程，提高受力分析能力，能正确判断物体的运动状态，培养观察、鉴别能力，形成知识的正向迁移能力。

授后语

带电粒子只在电场力作用下直线运动是本节课的重点，学生进行自主探究，尝试用不同的方法求解问题，而贯穿本节的主线是引导学生充分运用动能定理处理问题，强化动能定理分析物理问题的思维，以动能定理为主线，贯穿始终，从而使复杂问题简单化。教师要把握学生已有的认知结构，在教学中注重基础，循序渐进，把学习知识与培养能力结合起来，最终达到深度探究的目的。我相信，通过本节直线教学的基础上，下节的偏转问题学生更加容易理解。