2019-2020年新課標(biāo)人教版3-5選修三18.1《電子的發(fā)現(xiàn)》WORD教案2.doc

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2019-2020年新課標(biāo)人教版3-5選修三18.1《電子的發(fā)現(xiàn)》WORD教案2 一．教學(xué)設(shè)計特點： 為了避開傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué)的種種弊端，且針對《電子的發(fā)現(xiàn)》，學(xué)生難以把握重點，突破難點的特點，本文運用自學(xué)指導(dǎo)，課題研究,實驗探究，理論分析相結(jié)合的方法.，借助多媒體課件，結(jié)合物理學(xué)史的內(nèi)容，讓學(xué)生全身心地投入到豐富多彩的課堂教學(xué)過程中，通過自己觀察、類比、總結(jié)、得出結(jié)論，充分展示了一種全新的教學(xué)理念。 二．教材分析 ： 從整體上看，電子比荷的測定是本節(jié)課的重點，也是難點。涉及到電磁學(xué)的綜合知識,對學(xué)生的知識掌握能力和實驗探究能力都有較高的要求． 三．學(xué)生分析： 學(xué)生已經(jīng)理解了帶電粒子在電場中做勻加速直線運動和類平拋運動,以及在磁場中做勻速運周運動的特點;還掌握了速度選擇器、質(zhì)譜儀、示波器、顯像管、洛侖茲力演示儀的基本原理，已經(jīng)具備了與本課內(nèi)容直接相關(guān)的認知基礎(chǔ)。 四．教學(xué)過程設(shè)計 : （一）、 復(fù)習(xí)引入： （激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲,發(fā)展探索科學(xué)的興趣。） 通過把陰極射線引入電、磁場,我們得出它是帶負電的.但陰極射線的本質(zhì)到底是什么呢?電荷量具體為多少?質(zhì)量多大?于是湯姆生毅然決定要稱稱電子的質(zhì)量. 這可是異想天開,你要捉一個原子放在天平上都不可能,一個電子又如何稱法?這個主意只有湯姆生想得到,他又是怎么做到的呢?我們拭目以待: （二）、出示學(xué)習(xí)目標(biāo)，指導(dǎo)學(xué)生自學(xué)： （使學(xué)生帶著問題去看書，去查閱資料，并寫出研究報告,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力和認真的科學(xué)態(tài)度、嚴謹、有序的思維習(xí)慣。此步一般都放在課前。） 1. 你能否設(shè)計出一種測定帶電粒子比荷的方法? （提示：結(jié)合速度選擇器、質(zhì)譜儀、示波器、顯像管、洛侖茲力演示儀等儀器的工作原理來設(shè)計） 2. 湯姆生是如何測定陰極射線中帶電粒子比荷的? 3. 湯姆生測出陰極射線中帶電粒子的比荷后又做了哪些工作?體現(xiàn)了什么樣的科學(xué)精神？ （提示：分別對光電效應(yīng)、熱離子發(fā)射效應(yīng)和β射線做了哪些研究？） 4. 湯姆生之所以取得這樣的成就，還有哪些值得我們學(xué)習(xí)的地方？ （提示：結(jié)合課后閱讀材料中提到的赫茲、舒斯特、考夫曼等科學(xué)家所作的工作說明。） 5. 現(xiàn)在公認:電子的比荷、質(zhì)量各是多少? （三）、 自學(xué)情況檢查： （使學(xué)生學(xué)會與他人合作、交流，通過體驗科學(xué)探索過程的艱辛與喜悅，培養(yǎng)學(xué)生堅持真理、勇于創(chuàng)新、實事求是的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。） 實驗探究1：利用洛侖茲力演示儀等儀器來探究測定帶電粒子比荷的方法。 實驗探究2：利用湯姆生測定陰極射線中帶電粒子比荷的方法來探究。 思考討論：比較分析以上哪種方法的誤差更小一些？ 理論探究1：帶電粒子質(zhì)量為m，電荷量為q，以速度穿過速度選擇器（電場強度E,磁感應(yīng)強度B1），垂直進入磁感應(yīng)強度為B2的勻強磁場。設(shè)軌道半徑為r，則帶電粒子的荷質(zhì)比為多少？ 理論探究2：帶電粒子質(zhì)量為m，電荷量為q，由電壓U加速后垂直進入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，打到感光片上，設(shè)軌道半徑為r，則帶電粒子的荷質(zhì)比為多少？ 猜想假設(shè)1：湯姆生又用不同材料的陰極和不同氣體做上述實驗，測得的比荷是相同的，于是他得到實驗結(jié)論：陰極射線中帶電粒子的比荷竟然是氫粒子比荷的近2000倍，這說明了什么問題？（學(xué)生大膽猜測：帶電粒子的電荷大，質(zhì)量小或電荷小，質(zhì)量大） 猜想假設(shè)2：如果你是湯姆生，下一步該如何判斷帶電粒子到底是比荷大還是質(zhì)量大呢？（學(xué)生回答：只能再做進一步測量） 展示課題研究1：湯姆生是怎么做的？(學(xué)生匯報研究結(jié)果：湯姆生又要求他的學(xué)生威爾遜測出了陰極射線中帶電粒子的電荷量與氫離子基本相同，那就只有一種解釋：帶電粒子的質(zhì)量是氫離子的兩千分之一。) 展示課題研究2：做到這里，湯姆生來了激情，竟然有比氫還輕的物質(zhì)，那說明原子不是最小的微粒，是不是所有物質(zhì)的原子都包含這種粒子呢？他又做了哪些工作？(學(xué)生匯報研究結(jié)果：1.光電效應(yīng)是1887年赫茲發(fā)現(xiàn)的，但時隔多年，光電流的本質(zhì)仍未搞清。1899年，J.J.湯姆生用磁場偏轉(zhuǎn)法測光電流的比荷，證明光電流也是由電子組成的；2.熱電發(fā)射效應(yīng)是1884年愛迪生發(fā)現(xiàn)的，他發(fā)現(xiàn)燈泡里的白熾碳絲加熱后有負電逸出；1899年，J.J.湯姆生同樣用磁場偏轉(zhuǎn)法測其比荷，證明這一負電荷也是電子；3.β射線是盧瑟福（E. Rutherford）1898年發(fā)現(xiàn)的，不久，J.J.湯姆生同樣證明β射線是高速電子流。) 分析總結(jié)：不論是由于強電場的電離 、紫外線的照射 金屬受熱灼燒還是放射性物質(zhì)的自發(fā)輻射，都能發(fā)射同樣的帶電粒子—電子。這種帶電粒子的比荷是氫離子比荷的近兩千倍，即電荷相同時，質(zhì)量約是氫離子質(zhì)量的兩千分之一。由此可見，電子是原子的組成部分，使原子不可分的傳統(tǒng)觀念徹底破滅了！ 展示課題研究 3：現(xiàn)在公認:電子的比荷、質(zhì)量各是多少? (學(xué)生匯報研究結(jié)果) 展示課題研究4：湯姆生之所以取得這樣的成就，還有哪些值得我們學(xué)習(xí)的地方？(學(xué)生結(jié)合課后閱讀材料中提到的赫茲、舒斯特、考夫曼等科學(xué)家所作的工作談?wù)勛约旱捏w會) （三）、小結(jié)： （ 學(xué)生根據(jù)自己的體會，來總結(jié)本節(jié)課學(xué)到的知識與方法，教師點評。） （四）、自我檢測： （ 學(xué)生通過做題，自我檢測對知識與方法的認知程度，教師點評。）