帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高二 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)



-選修3-1
1.9帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
前預(yù)習(xí)學(xué)案
一、預(yù)習(xí)目標(biāo)
1、理解帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,并能分析解決加速和偏轉(zhuǎn)方向的問(wèn)題.
2、知道示波管的構(gòu)造和基本原理.
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
1、帶電粒子在電場(chǎng)中加速,應(yīng)用動(dòng)能定理,即

所以
2、(1)帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)問(wèn)題的分析處理方法,類似于平拋運(yùn)動(dòng)的分析處理,應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的合成和分解的知識(shí)。
①離開(kāi)電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間 。
②離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)量 。
③離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)速度的大小 。
④以及離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角 。
(2)若電荷先經(jīng)電場(chǎng)加速然后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),則y=
(U1為加速電壓,U2為偏轉(zhuǎn)電壓)
3、處理帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的方法
(1)等效法:
(2)分解法:帶電微粒在勻強(qiáng)電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)這種較復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng),可分解成沿初速方向的 和沿電場(chǎng)力方向的 分析、處理。
三、提出疑惑
同學(xué)們,通過(guò)你的自主學(xué)習(xí),你還有哪些疑惑,請(qǐng)把它填在下面的表格中
疑惑點(diǎn)疑惑內(nèi)容


內(nèi)探究學(xué)案
一學(xué)習(xí)目標(biāo)
通過(guò)帶電粒子在電場(chǎng)中加速、偏轉(zhuǎn)過(guò)程分析,培養(yǎng)學(xué)生的分析、推理能力
二學(xué)習(xí)過(guò)程
1引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)回顧相關(guān)知識(shí)
(1)牛頓第二定律的內(nèi)容是 ?
(2)動(dòng)能定理的表達(dá)式是 ?
(3)平拋運(yùn)動(dòng)的相關(guān)知識(shí):1
2.
2、帶電粒子的加速
提出問(wèn)題要使帶電粒子在電場(chǎng)中只被加速而不改變運(yùn)動(dòng)方向該怎么辦?
學(xué)生探究活動(dòng):結(jié)合相關(guān)知識(shí)提出設(shè)計(jì)方案并互相討論其可行性。
學(xué)生介紹自己的設(shè)計(jì)方案。
師生互動(dòng)歸納:
方案
1 。
2: 。
可求得當(dāng)帶電粒子從靜止開(kāi)始被加速時(shí)獲得的速度為:
vt=
深入探究:
(1)結(jié)合牛頓第二定律及動(dòng)能定理中做功條(W=Fscosθ恒力 W=Uq 任何電場(chǎng))討論各方法的實(shí)用性。
(2)若初速度為v0(不等于零),推導(dǎo)最終的速度表達(dá)式。
學(xué)生活動(dòng):思考討論,列式推導(dǎo)
3、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)
教師投影:如圖所示,電子以初速度v0垂直于電場(chǎng)線射入勻強(qiáng)電場(chǎng)中.
問(wèn)題討論:
(1)分析帶電粒子的受力情況。
(2)你認(rèn)為這種情況同哪種運(yùn)動(dòng)類似,這種運(yùn)動(dòng)的研究方法是什么?
(3)你能類比得到帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的研究方法嗎?
學(xué)生活動(dòng):討論并回答上述問(wèn)題:
深入探究:如右圖所示,設(shè)電荷帶電荷量為q,平行板長(zhǎng)為L(zhǎng),兩板間距為d,電勢(shì)差為U,初速為v0.試求:
(1)帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t。
(2)粒子運(yùn)動(dòng)的加速度。
(3)粒子受力情況分析。
(4)粒子在射出電場(chǎng)時(shí)豎直方向上的偏轉(zhuǎn)距離。
(5)粒子在離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)豎直方向的分速度。
(6)粒子在離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的速度大小。
(7)粒子在離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角度θ。
拓展:若帶電粒子的初速v0是在電場(chǎng)的電勢(shì)差U1下加速而的(從零開(kāi)始),那么上面的結(jié)果又如何呢?(y,θ)
學(xué)生活動(dòng):結(jié)合所學(xué)知識(shí),自主分析推導(dǎo)。
θ=arctan
與q、m無(wú)關(guān)。
3、示波管的原理
出示示波器,教師演示操作
①光屏上的亮斑及變化。
②掃描及變化。
③豎直方向的偏移并調(diào)節(jié)使之變化。
④機(jī)內(nèi)提供的正弦電壓觀察及變化的觀察。
學(xué)生活動(dòng):觀察示波器的現(xiàn)象。
三、反思總結(jié)
1
2
四、當(dāng)堂檢測(cè)
1、如圖所示,水平安放的A、B兩平行板相距h,上板A帶正電,現(xiàn)有質(zhì)量m,帶電量為+q的小球,在B板下方距離H處,以初速v0豎直向上從B板小孔進(jìn)入板間電場(chǎng),欲使小球剛好能到A板,則A、B間電勢(shì)差UAB= 。
2、質(zhì)子 H和 粒子 He在勻強(qiáng)電場(chǎng)中由靜止開(kāi)始加速,通過(guò)相同位移時(shí),它們的動(dòng)能比為 ,所用時(shí)間比為 。
3、一個(gè)電子以3.2×106m/s的初速度沿電場(chǎng)線方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng),在電場(chǎng)中飛行了9.1×10-7s后開(kāi)始返回,則勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為 ,電子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中從進(jìn)入到返回原處所通過(guò)的路程為 。

后練習(xí)與提高

1、 粒子和質(zhì)子以相同速度垂直于電場(chǎng)線進(jìn)入兩平行板間勻強(qiáng)電場(chǎng)中,設(shè)都能飛出電場(chǎng),則它們離開(kāi)勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí),側(cè)向位移之比y :yH= ,動(dòng)能增量之比 = 。
2、如圖所示,水平平行金屬板A、B間距為d,帶電質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量為m,電荷量為q,當(dāng)質(zhì)點(diǎn)以速率v從兩極板中央處于水平飛入兩極間,兩極不加電壓時(shí),恰好從下板邊緣飛出,若給A、B兩極加一電壓U,則恰好從上板邊緣飛出,那么所加電壓U= 。
3、如圖所示,電子的電荷量為e,質(zhì)量為m,以v0的速度沿與場(chǎng)強(qiáng)垂直的方向從A點(diǎn)飛入勻強(qiáng)電場(chǎng),并從另一側(cè)B點(diǎn)沿與場(chǎng)強(qiáng)方向成150°角飛出。則A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為 。
參考答案
前預(yù)習(xí)學(xué)案
1、
2、(1)① ② ③ ④
(2)
3(1)帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),若不能忽略重力時(shí),可把電場(chǎng)和重力看作等效重力,這樣處理起更容易理解 ,顯得方便簡(jiǎn)捷。
(2)勻速直線運(yùn)動(dòng)
內(nèi)探究學(xué)案
1(1)a=F合/m(注意是F合)
(2)W合=△Ek= (注意是合力做的功)
(3)平拋運(yùn)動(dòng)的相關(guān)知識(shí)

2方案1:v0=0,僅受電場(chǎng)力就會(huì)做加速運(yùn)動(dòng),可達(dá)到目的。
方案2:v0≠0,僅受電場(chǎng)力,電場(chǎng)力的方向應(yīng)同v0同向才能達(dá)到加速的目的。
3解:由于帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)受力僅有電場(chǎng)力(與初速度垂直且恒定),不考慮重力,故帶電粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)。
粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間 t=
加速度 a= =qU/md
豎直方向的偏轉(zhuǎn)距離:
y= at2=
粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)豎直方向的速度為
v1=at=
速度為: v=
粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角度θ為:
tanθ=
三反思總結(jié)
1.帶電粒子的加速 功能關(guān)系分析:粒子只受電場(chǎng)力作用,動(dòng)能變化量等于電勢(shì)能的變化量.
(初速度為零); 此式適用于一切電場(chǎng).
2.帶電粒子的偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的分析方法(看成類平拋運(yùn)動(dòng)):
①沿初速度方向做速度為v0的勻速直線運(yùn)動(dòng).
②沿電場(chǎng)力方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng).
四、當(dāng)堂檢測(cè)
1、 2、1:2 3、2V/m 0.29m
后練習(xí)與提高
1、1:2 2:1 2、 3、-3eBV0
第九節(jié)、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)
一、教材分析
本專題是是歷年高考的重點(diǎn)內(nèi)容。本專題綜合性強(qiáng),理論分析要求高,帶電粒子的加速是電場(chǎng)的能的性質(zhì)的應(yīng)用;帶電粒子的偏轉(zhuǎn)則側(cè)重于電場(chǎng)的力的性質(zhì),通過(guò)類比恒力作用下的曲線運(yùn)動(dòng)(平拋運(yùn)動(dòng)),理論上探究帶電粒子在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的規(guī)律。此外專題既包含了電場(chǎng)的基本性質(zhì),又要運(yùn)用直線和曲線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,還涉及到能量的轉(zhuǎn)化和守恒,有關(guān)類比和建模等科學(xué)方法的應(yīng)用也比較典型。探究帶電粒子的加速和偏轉(zhuǎn)的規(guī)律,只要做好引導(dǎo),學(xué)生自己是能夠完成的,而且可以提高學(xué)生綜合分析問(wèn)題的能力。
二、目標(biāo):
(一)知識(shí)與技能
1、理解帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,并能分析解決加速和偏轉(zhuǎn)方向的問(wèn)題.
2、知道示波管的構(gòu)造和基本原理.
(二)過(guò)程與方法
通過(guò)帶電粒子在電場(chǎng)中加速、偏轉(zhuǎn)過(guò)程分析,培養(yǎng)學(xué)生的分析、推理能力
(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀
通過(guò)知識(shí)的應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生熱愛(ài)科學(xué)的精神
三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)
重點(diǎn):帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律
難點(diǎn):運(yùn)用電學(xué)知識(shí)和力學(xué)知識(shí)綜合處理偏轉(zhuǎn)問(wèn)題
四、學(xué)情分析
帶電粒子在場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(重力場(chǎng)、電場(chǎng)、磁場(chǎng))問(wèn)題,由于涉及的知識(shí)點(diǎn)眾多,要求的綜合能力較高,因而是歷年高考的熱點(diǎn)內(nèi)容,這里需要將幾個(gè)基本的運(yùn)動(dòng),即直線運(yùn)動(dòng)中的加速、減速、往返運(yùn)動(dòng),曲線運(yùn)動(dòng)中的平拋運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)、勻速圓周運(yùn)動(dòng)進(jìn)行綜合鞏固和加深,同時(shí)需要將力學(xué)基本定律,即牛頓第二定律、動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律、動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律、能量守恒定律等進(jìn)行綜合運(yùn)用。
五、教學(xué)方法
講授法、歸納法、互動(dòng)探究法
六、前準(zhǔn)備
1.學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備:預(yù)習(xí)牛頓第二定律的內(nèi)容是什么,能定理的表達(dá)式是什么,拋運(yùn)動(dòng)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。
2.教師的教學(xué)準(zhǔn)備:多媒體制作,前預(yù)習(xí)學(xué)案,內(nèi)探究學(xué)案,后延伸拓展學(xué)案
3、教具:多媒體
七、時(shí)安排:1時(shí)
八、學(xué)過(guò)程
(一)預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑
教師活動(dòng):引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)回顧相關(guān)知識(shí)點(diǎn)
(1)牛頓第二定律的內(nèi)容是什么?
(2)動(dòng)能定理的表達(dá)式是什么?
(3)平拋運(yùn)動(dòng)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。
(4)靜電力做功的計(jì)算方法。
學(xué)生活動(dòng):結(jié)合自己的實(shí)際情況回顧復(fù)習(xí)。
師生互動(dòng)強(qiáng)化認(rèn)識(shí):
(1)a=F合/m(注意是F合)
(2)W合=△Ek= mv2- mv02
(注意是合力做的功)
(3)平拋運(yùn)動(dòng)的相關(guān)知識(shí)
(4)W=F•scosθ(恒力→勻強(qiáng)電場(chǎng))
W=qU(任何電場(chǎng))
檢查落實(shí)了學(xué)生的預(yù)習(xí)情況并了解了學(xué)生的疑惑,使教學(xué)具有了針對(duì)性。
(二)情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)
帶電粒子在電場(chǎng)中受到電場(chǎng)力的作用會(huì)產(chǎn)生加速度,使其原有速度發(fā)生變化.在現(xiàn)代科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)設(shè)備中,常常利用電場(chǎng)控制或改變帶電粒子的運(yùn)動(dòng)。
具體應(yīng)用有哪些呢?本節(jié)我們研究這個(gè)問(wèn)題.以勻強(qiáng)電場(chǎng)為例。
(三)合作探究、精講點(diǎn)撥
1、帶電粒子的加速
教師活動(dòng):提出問(wèn)題
要使帶電粒子在電場(chǎng)中只被加速而不改變運(yùn)動(dòng)方向該怎么辦?
(相關(guān)知識(shí)鏈接:合外力與初速度在一條直線上,改變速度的大;合外力與初速度成90°,僅改變速度的方向;合外力與初速度成一定角度θ,既改變速度的大小又改變速度的方向)
學(xué)生探究活動(dòng):結(jié)合相關(guān)知識(shí)提出設(shè)計(jì)方案并互相討論其可行性。
學(xué)生介紹自己的設(shè)計(jì)方案。
師生互動(dòng)歸納:(教師要對(duì)學(xué)生進(jìn)行激勵(lì)評(píng)價(jià))
方案1:v0=0,僅受電場(chǎng)力就會(huì)做加速運(yùn)動(dòng),可達(dá)到目的。
方案2:v0≠0,僅受電場(chǎng)力,電場(chǎng)力的方向應(yīng)同v0同向才能達(dá)到加速的目的。
教師投影:加速示意圖.
學(xué)生探究活動(dòng):上面示意圖中兩電荷電性換一下能否達(dá)到加速的目的?
(提示:從實(shí)際角度考慮,注意兩邊是金屬板)
學(xué)生匯報(bào)探究結(jié)果:不可行,直接打在板上。
學(xué)生活動(dòng):結(jié)合圖示動(dòng)手推導(dǎo),當(dāng)v0=0時(shí),帶電粒子到達(dá)另一板的速度大小。
(教師抽查學(xué)生的結(jié)果展示、激勵(lì)評(píng)價(jià))
教師點(diǎn)撥拓展:
方法一:先求出帶電粒子的加速度:
a=

再根據(jù)
vt2-v02=2ad
可求得當(dāng)帶電粒子從靜止開(kāi)始被加速時(shí)獲得的速度為:
vt=
方法二:由W=qU及動(dòng)能定理:
W=△Ek= mv2-0
得:
qU= mv2
到達(dá)另一板時(shí)的速度為:
v= .
深入探究:
(1)結(jié)合牛頓第二定律及動(dòng)能定理中做功條(W=Fscosθ恒力 W=Uq 任何電場(chǎng))討論各方法的實(shí)用性。
(2)若初速度為v0(不等于零),推導(dǎo)最終的速度表達(dá)式。
學(xué)生活動(dòng):思考討論,列式推導(dǎo)
(教師抽查學(xué)生探究結(jié)果并展示)
教師點(diǎn)撥拓展:
(1)推導(dǎo):設(shè)初速為v0,末速為v,則據(jù)動(dòng)能定理得
qU= mv2- mv02
所以 v=
(v0=0時(shí),v= )
方法滲透:理解運(yùn)動(dòng)規(guī)律,學(xué)會(huì)求解方法,不去死記結(jié)論。
(2)方法一:必須在勻強(qiáng)電場(chǎng)中使用(F=qE,F(xiàn)為恒力,E恒定)
方法二:由于非勻強(qiáng)電場(chǎng)中,公式W=qU同樣適用,故后一種可行性更高,應(yīng)用程度更高。
實(shí)例探究:本例題1
第一步:學(xué)生獨(dú)立推導(dǎo)。
第二步:對(duì)照本解析歸納方法。
第三步:教師強(qiáng)調(diào)注意事項(xiàng)。(計(jì)算先推導(dǎo)最終表達(dá)式,再統(tǒng)一代入數(shù)值運(yùn)算,統(tǒng)一單位后不用每個(gè)量都寫(xiě),只在最終結(jié)果標(biāo)出即可)
過(guò)渡:如果帶電粒子在電場(chǎng)中的加速度方向不在同一條直線上,帶電粒子的運(yùn)動(dòng)情況又如何呢?下面我們通過(guò)一種較特殊的情況研究。
2、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)
教師投影:如圖所示,電子以初速度v0垂直于電場(chǎng)線射入勻強(qiáng)電場(chǎng)中.
問(wèn)題討論:
(1)分析帶電粒子的受力情況。
(2)你認(rèn)為這種情況同哪種運(yùn)動(dòng)類似,這種運(yùn)動(dòng)的研究方法是什么?
(3)你能類比得到帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的研究方法嗎?
學(xué)生活動(dòng):討論并回答上述問(wèn)題:
(1)關(guān)于帶電粒子的受力,學(xué)生的爭(zhēng)論焦點(diǎn)可能在是否考慮重力上。
教師應(yīng)及時(shí)引導(dǎo):對(duì)于基本粒子,如電子、質(zhì)子、α粒子等,由于質(zhì)量m很小,所以重力比電場(chǎng)力小得多,重力可忽略不計(jì)。
對(duì)于帶電的塵埃、液滴、小球等,m較大,重力一般不能忽略。
(2)帶電粒子以初速度v0垂直于電場(chǎng)線方向飛入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí),受到恒定的與初速度方向成90°角的作用而做勻變速曲線運(yùn)動(dòng),類似于力學(xué)中的平拋運(yùn)動(dòng),平拋運(yùn)動(dòng)的研究方法是運(yùn)動(dòng)的合成和分解。
(3)帶電粒子垂直進(jìn)入電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)也可采用運(yùn)動(dòng)的合成和分解的方法進(jìn)行。
CAI分解展示:
(1)帶電粒子在垂直于電場(chǎng)線方向上不受任何力,做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
(2)在平行于電場(chǎng)線方向上,受到電場(chǎng)力的作用做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
深入探究:如右圖所示,設(shè)電荷帶電荷量為q,平行板長(zhǎng)為L(zhǎng),兩板間距為d,電勢(shì)差為U,初速為v0.

試求:
(1)帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)問(wèn)
(2)粒子運(yùn)動(dòng)的加速度。
(3)粒子受力情況分析。
(4)粒子在射出電場(chǎng)時(shí)豎直方向上的偏轉(zhuǎn)距離。
(5)粒子在離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)豎直方向的分速度。
(6)粒子在離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的速度大小。
(7)粒子在離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角度θ。
[學(xué)生活動(dòng):結(jié)合所學(xué)知識(shí),自主分析推導(dǎo)。
(教師抽查學(xué)生活動(dòng)結(jié)果并展示,教師激勵(lì)評(píng)價(jià))
投影示范解析:
解:由于帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)受力僅有電場(chǎng)力(與初速度垂直且恒定),不考慮重力,故帶電粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)。
粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間 t=
加速度 a= =qU/md
豎直方向的偏轉(zhuǎn)距離:
y= at2=
粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)豎直方向的速度為
v1=at=
速度為: v=
粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角度θ為:
tanθ=
拓展:若帶電粒子的初速v0是在電場(chǎng)的電勢(shì)差U1下加速而的(從零開(kāi)始),那么上面的結(jié)果又如何呢?(y,θ)
學(xué)生探究活動(dòng):動(dòng)手推導(dǎo)、互動(dòng)檢查。
(教師抽查學(xué)生推導(dǎo)結(jié)果并展示:
結(jié)論:
y=

θ=arctan

與q、m無(wú)關(guān)。
3、示波管的原理
出示示波器,教師演示操作
①光屏上的亮斑及變化。
②掃描及變化。
③豎直方向的偏移并調(diào)節(jié)使之變化。
④機(jī)內(nèi)提供的正弦電壓觀察及變化的觀察。
學(xué)生活動(dòng):觀察示波器的現(xiàn)象。
閱讀本相關(guān)內(nèi)容探究原因。
教師點(diǎn)撥拓展,師生互動(dòng)探究:
多媒體展示:示波器的核心部分是示波管,由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成。
投影:示波管原理圖:

電子槍中的燈絲發(fā)射電子,經(jīng)加速電場(chǎng)加速后,得到的速度為:
v0=
如果在偏轉(zhuǎn)電極 上加電壓電子在偏轉(zhuǎn)電極 的電場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn).離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電極 后沿直線前進(jìn),打在熒光屏上的亮斑在豎直方向發(fā)生偏移.其偏移量 為 =y+Ltanθ
因?yàn)閥= tan
所以 = •U+L•
= •U=(L+ )tanθ
如果U=Umax•sinωt則 = max•sinωt
學(xué)生活動(dòng):結(jié)合推導(dǎo)分析教師演示現(xiàn)象。
(四)反思總結(jié),當(dāng)堂檢測(cè)。
教師組織學(xué)生反思總結(jié)本節(jié)的主要內(nèi)容,并進(jìn)行當(dāng)堂檢測(cè)。
1.帶電粒子的加速
(1)動(dòng)力學(xué)分析:帶電粒子沿與電場(chǎng)線平行方向進(jìn)入電場(chǎng),受到的電場(chǎng)力與運(yùn)動(dòng)方向在同一直線上,做加(減)速直線運(yùn)動(dòng),如果是勻強(qiáng)電場(chǎng),則做勻加(減)速運(yùn)動(dòng).
(2)功能關(guān)系分析:粒子只受電場(chǎng)力作用,動(dòng)能變化量等于電勢(shì)能的變化量.
(初速度為零); 此式適用于一切電場(chǎng).
2.帶電粒子的偏轉(zhuǎn)
(1)動(dòng)力學(xué)分析:帶電粒子以速度v0垂直于電場(chǎng)線方向飛入兩帶電平行板產(chǎn)生的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,受到恒定的與初速度方向成900角的電場(chǎng)力作用而做勻變速曲線運(yùn)動(dòng) (類平拋運(yùn)動(dòng)).
(2)運(yùn)動(dòng)的分析方法(看成類平拋運(yùn)動(dòng)):
①沿初速度方向做速度為v0的勻速直線運(yùn)動(dòng).
②沿電場(chǎng)力方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng).
(五)發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)。
1、書(shū)面完成 “問(wèn)題與練習(xí)”第3、4、5題;思考并回答第1、2題。
2、下閱讀本“科學(xué)足跡”和“科學(xué)漫步”中的兩篇。
九板書(shū)設(shè)計(jì)
帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
(一)、帶電粒子的加速
由W=qU及動(dòng)能定理:
W=△Ek= mv2-0
得:
qU= mv2
到達(dá)另一板時(shí)的速度為:


v=
設(shè)初速為v0,末速為v,則據(jù)動(dòng)能定理得
qU= mv2- mv02
所以 v=
(v0=0時(shí),v= )
(二)、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)
y= at2=
tanθ=
(三)、示波管的原理
十、教學(xué)反思
本節(jié)內(nèi)容是關(guān)于帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況,是電學(xué)和力學(xué)知識(shí)的綜合, 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),常見(jiàn)的有加速、減速、偏轉(zhuǎn)、圓運(yùn)動(dòng)等等,規(guī)律跟力學(xué)是相同的,只是在分析物體受力時(shí),注意分析電場(chǎng)力,同時(shí)注意:為了方便問(wèn)題的研究,對(duì)于微觀粒子的電荷,因?yàn)橹亓Ψ浅P,我們可以忽略不?jì).對(duì)于示波管,實(shí)際就是帶電粒子在電場(chǎng)中的加速偏轉(zhuǎn)問(wèn)題的實(shí)際應(yīng)用.




本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaoer/39236.html

相關(guān)閱讀:電場(chǎng)