1、示波管的工作原理教學設計【新課引入】播放示波器顯示 Bad Apple 的視頻，引出本節課內容：示波器是如何顯示出有趣的圖像 的？觀看視頻并思考【新課講授】初步形成對示波器結波管 通過介紹電子槍、相互垂直的偏轉電極、和對比上一節所學的熒 光屏，讓學生回顧上一節帶電粒子在電場中的物理情景結合學案設計的題目，帶學生回顧偏轉量 和類平拋勻速直線提問：一價氫離子和二價氦離子的混合物運動”幾個運動過程推導出熒光屏上的點偏離中心位置的距離(偏轉電壓)結論(板書關鍵性結論)(做筆記)播放陰極射線管中電子束在偏轉電壓作用 下觀看視頻，理解偏轉偏轉的視頻束的運動方向從類似的物理情境入手，拉近學生與新授課的距離，

2、增強學生鞏固已有的理論基礎(為后續的推論打好進一步加深理論認識指導學生用準備好的透明塑料瓶和老師打 印出的“熒光屏” “偏轉極板”制作一個簡 單的示波管模型模型體會水平和豎直方 向上的兩對偏轉極 板是有助于學生加深對示 波管的結構的認在哪個方向上 控制電 理解兩 對偏轉極板子束的運動 是如何控 制兩個方向上的偏轉 的便于接下來老師對 便于接下來老師對 問題的表述和學生對 上下左右的感知和描 述系五、提問分析問：設想兩對兒極板沒有接入電壓信 打開瓶蓋看向瓶底的熒光屏，由你的眼 睛射出的加速后的電子將會打到坐標軸的 坐 標原點 O，現在我們在豎直方向上加 上一 個恒定的電壓(上下)電子會(結合 P

3、PT 展示)利用模型思考并回答思考電壓方向對偏轉方向的影響學生通過瓶口從電子束射入的方向觀察偏轉電場的作用，很容 感受水平方向偏轉作用問：如果同時輸入上下、左右的 電感受兩個方向偏轉初步感知兩個方向分運動的疊加認識到可以通過兩對兒偏轉極板控制顯示屏上點的位置再次回顧理論分析中得出的結論，偏轉電壓越大，偏離中心位越遠如果電壓不是一個恒定的值，會隨時間發生改變，那么會看到什么現象呢？(留出 找出這幾個物理量為后面學生理解示波器顯示電壓信號隨時動畫模擬豎直和水平方向的偏轉電壓變化對熒光點位置的影響觀看視頻感受熒光點的移動問：怎么讓熒光點沿 X 軸自左向右沿 X 軸嘗試畫出滿足條件反向思考滿足要求的移

4、動到關于 O 點對稱的點？你能畫出滿足(一名學生上黑板理解電壓信號周期讓學生感知高頻率對圖像)，畫出來像鋸齒一樣， 又稱作鋸齒形和頻率對圖像的影響如果頻率較大，由于熒光屏的殘光效應和。動畫演示鋸齒形掃描電壓的效果模擬示波器展示結果問：能不能想個辦法讓熒光屏上顯示出正示波器展示加了掃描電壓之后的效果解釋導入視頻中圖像出現的原因介紹示波器的分類視頻展示數字示波器用于汽車檢修的實例在水平方向加恒定思考正弦式交變電壓隨時間變化的特點結合前面所講的兩個方向偏轉的疊思考解決方案關注兩個方向上所加電壓的周期關系解開開始時留有的再理解兩個方向偏轉層層滲透，引發學生綜合已有知識分析問題點明示波器正是通過這一方式

5、將待測信號掃描電壓和待測電壓示波器的應用示波管的工作原理學情分析學生已經學習了帶電粒子在電場中的加速和偏轉，并且掌握了用 牛 向上的分運動，通過列方程推出偏轉量、偏轉角等結論。但是在熟 觸很少，學生很難將實際問題通過構建物理模型梳理出已知量和待測 波管的工作原理。更重要的是，這部分知識對學生的空間想象力有很高的要求，如 何 將電子束在空間中兩個方向上的偏轉與熒光屏上的圖像對應起來 是擺在 高二的學生已經具備了一定的抽象思維能力，但對于復雜的物理 情 漸進地引導學生深入地分析問題。示波管的工作原理效果分析 通過學習示波管的工 作原理，學生學會了應用帶電粒子在電場中 的加速和偏轉的結論分析問 引導

6、下觀察、分析并推理，完成了將復雜 的物理情境模型化的過程。此外，通過示波管應用的實例，學生能夠將所學知識與社會生活 聯 示波管的工作原理教材分析“示波管的工作原理 ”選自人教版高中物理選修 3-1 第一章第九 節 “帶電粒子在電場中的運動”一節。這節內容由“帶電粒子的加速”帶電粒子的偏轉”“示波管的原理”三部分組成，教學內容的梯度 十 人教版和魯科版都將“示波管的工作原理”作為靜電場中力學與 電 學綜合應用的提升課，這也為學生學習“帶電粒子在磁場中運動” 奠定 積極性。由于力學與電學的綜合程度逐漸提高，學生的學習也出現了一些 困 此，教科書在“思考與討論”欄目中設置了四個問題，也是四個臺 階，

7、 帶電粒子在電場中的偏轉 帶電粒子在兩個相互垂直方向上偏轉 示波管的空間結構熒光屏上圖像顯示的原理源 電子由加速電場的負極板靜止釋放，離開正極板時獲得的速度 v 可(電子的電荷量 e，質量 m，加速電場電壓 )如圖所示，加速后的電子在沒有偏轉電場的情況下將沿虛線撞擊熒 若偏轉電場電壓為 ，且偏轉后的電子沒有打到極板上，則離開偏 O的距離 與 的關系滿足：。示波管的工作原理課后鞏固練習1. 讓一價氫離子、一價氦離子和二價氦離子的混合物經過同一加速 電 場由靜止開始加速，然后在同一偏轉電場里偏轉，它們是否會 分離 2. (多選)如圖所示是一個示波器工作原理圖，電子經加速后以速 度 v0 垂直進入偏

8、轉電場，離開電場時偏轉量是 h ，兩平行板間的 距離為 d，電勢差為 U，板長是 L，每單位電壓引起的偏移量 ( h/U) 叫做示波器的靈敏度，為了提高靈敏度，可采用下列辦法 ()波管的工作原理課后反思本節課作為“帶電粒子在電場中運動”的最后一部分內容，既是 對 是，學生學習過程中往往對于示波管的內部結構和工作原理無法形 成清 因此，這節課旨在通過自制模型和動畫模擬幫助學生建構起對示 波管工 應用，把枯燥的公式變得生動有趣。可以看出，學生能夠在老師的引導下將熒光屏上的趣味圖像一點 點 果。然而，審視整堂課學生的反應，或許他們還可以擁有更大的自 主 思維能力。另一方面，在示波器的應用上，老師只是選取了幾個學生感興趣 的 示波管的工作原理課標分析“示波管的工作原理 ”選自人教版高中物理選修 3-1 第一章第九在電場中的運動”一節。普通高中物理課程標準( 2017 年版)將“靜電場”調整為必修三 理”與生產生活、科技進步、社會發展密切相關，有助于培養學生解 決 電學知的結構聯系起來，