课题研究案例高中物理《带电粒子在匀强电场中的运动》整合案例赵虎湖北省黄石市第三中学435000信息技术与其它学科整合是教育信息化的目标怎样整合以什么样的手段进行整合是我们当前正在探索的重点以下是笔者将“信息技术与物理学科教学整合”的思想融于实际教学活动的一次尝试其课程模式是“基于信息技术条件下的高中物理‘自主探究学习’教学模式”。一教学课题-----带电粒子在匀强电场中的运动本节内容隶属高中物理新教材第十三章第九节大纲要求学生理解带电粒子在电场中的运动规律并能分析解决加速和偏转方向的问题。带电粒子在电场中的运动问题是物理电学中的重点、难点它涉及到带电粒子在电场中的受力分析能量转化运动合成与分解等诸多知识点要求学生具有运用电学知识和力学知识处理力电综合问题的分析、推理能力以该问题为基础设计出的力电综合问题历来是高考中的热点。二教学设计思想为了让学生掌握带电粒子在匀强电场中的运动规律最好的方法是通过实验进行探索研究但由于高中实验条件所限在课堂上无法进行带电粒子在电场中的加速和偏转的演示实验特别是对单个带电粒子的受力分析和运动分析更是一般实验手段难以解决的为此利用现有物理资源库中的相关课件对该问题进行模拟让学生进行自主探究性学习通过信息技术与物理学科整合的实现以达到以学生为主让学生学会自主学习自主探究体会成功的目的。基于以上设计思想本节课在多媒体教室进行要求学生一人一机教师机通过控制平台可以将相关教学资源发送到学生机中教师机或任一学生机上内容可通过投影仪展示在屏幕上。三教学流程导入课题带电粒子在电场中受到电场力的作用会产生加速度使其原有速度发生变化在现代科学实验和技术设备中常常利用电场来控制或改变带电粒子的运动。下面讨论两种最简单的情况1利用电场使带电粒子加速2利用电场使带电粒子偏转。我们以匀强电场为例。板书带电粒子在匀强电场中的运动投影问题1若带电粒子在电场中所受合外力为零时粒子将保持何种状态学生答静止状态或匀速直线运动状态投影思考题1如图带电粒子在电场中处于静止状态该粒子带正电还是负电学生答带电粒子处于静止状态∑F0mgEq因为所受重力竖直向下所以所受电场力必为竖直向上。又因为场强方向竖直向下所以带电体带负电。投影问题2若带电粒子在电场中所受合外力不等于零且与初速度方向在同一直线上带电粒子将何种运动教师引导学生利用电脑中的多媒体课件进行自主研究。学生探究活动学生在各人电脑上打开“带电粒子在电场中的运动”多媒体课件见下图进行自主研究并得出结论打入正电荷将做匀加速直线运动。打入负电荷将做匀减速直线运动。投影问题3对在电场中做匀加速直线运动的正电荷你能推导出其运动到负极板时速度的表达式吗已知正负极板间的电势差为Uq和m为带电粒子的电量和质量v0为粒子进入电场时的初速度。要求学生在电脑上用Word写出推导过程并通过教师机在大屏幕上展示出来。学生探究活动学生的第一种方法和基本思路如下根据FqEFmaUEdqEma得到amdqU结合运动学公式v2-v022ad得到v2v022adv022qU/m最终得到结果v2qU/mv20学生的第二种方法和基本思路如下根据WqU结合动能定理mv2121E202kmv得到mv2121202mvqU最终得到结果v2qU/mv20投影问题4若带电粒子进入电场时的初速度为零v的表达式又如何学生回答v2qU/m投影问题5若不计带电粒子的重力初速度v0⊥E带电粒子将在电场中做何种运动。教师在屏幕上投影平抛运动的相关运动规律引导学生复习相关知识点。相关知识点复习物体在只受重力的作用下被水平抛出在水平方向上不受力将做匀速直线运动在竖直方向上只受重力做初速度为零的自由落体运动。物体的实际运动为这两种运动的合运动。学生探究活动学生继续利用多媒体课件如下图研究并得出结论与平抛运动相似不计mgv0⊥E时带电粒子在磁场中将做类平抛运动。投影问题6若两板间距为d板长为L初速度v0板间电压为U带电粒子质量为m带电量为q。若粒子能穿过电场而不打在极板上试求带电粒子在射出电场时竖直方向上的偏转距离y学生探究活动粒子在与电场方向垂直的方向上做匀速直线运动xv0t在沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动yat2/2为侧移。投影作业1上网查找并了解北京正负电子对撞机的相关背景材料。2上网查找示波器原理的相关材料。四教学反思本节课在设计过程中很好的突出了学生学习的主体地位而教师只是一个帮助者通过学生的主动探求培养并提高学生的分析、归纳、综合的能力同时也提高学生应用信息技术的技巧和能力达到了整合的要求。新颁发的普通高中《物理课程标准》指出物理课程的总目标不仅仅是让学生学习物理基础知识和技能更要让学生学习科学探究方法发展自主学习能力并能将物理知识应用于生活和生产实践中。为了实现这一目标新课程标准中最大的特点就是将课堂内容与大量的探究活动课内或课外有机