高中帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)教案

1、2v =a t= to2 2o tv uqlt2o課時(shí) 1時(shí)間 2009 年 10 月 21 日主備人：賈學(xué)永審核人：李德寶課題三維目標(biāo)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)教案 知識(shí)與技能：1 掌握帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的加速問(wèn)題的處理方法；課型新授重點(diǎn)難點(diǎn)2 掌握帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)問(wèn)題的處理方法；3 了解示波管的構(gòu)造和基本原理；過(guò)程與方法：引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析推理，培養(yǎng)學(xué)生分析推理能力、類(lèi)比、對(duì)比的能力。 態(tài)度情感價(jià)值觀：通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)的觀察和推理，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的研究方法，以及嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度。1 帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的加速問(wèn)題的處理方法；2 帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)問(wèn)題的處理方法；復(fù)習(xí)提問(wèn)

2、教學(xué)過(guò)程引入新課1.勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)2.勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)復(fù)習(xí)提問(wèn)：1 勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度、位移公式：2 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的內(nèi)容：3 物體做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)、曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的條件：4 什么叫做平拋運(yùn)動(dòng)？研究平拋運(yùn)動(dòng)的方法？5 動(dòng)能定理及其表達(dá)式：引入新課：我們已經(jīng)研究了帶電粒子的平衡問(wèn)題，今天我們來(lái)研究帶電粒子的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題： 新授課：一帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的加速：（勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)）1方法一：牛頓運(yùn)動(dòng)定律運(yùn)動(dòng)學(xué)公式：3.先加a =f eq uq= =m m dm， v2=2 ad ， v =2uqm速后2方法二：動(dòng)能定理（能量觀點(diǎn)）再偏轉(zhuǎn)uq =12mv ， v =2uqm4.【方法比較】動(dòng)能定理過(guò)程簡(jiǎn)單、清晰課后練習(xí)

3、【推廣】（1）加速運(yùn)動(dòng)； （2）減速運(yùn)動(dòng)；二帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)：（勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)）1速度 v =vx o（1）分速度 uqldmv 大?。簐 = v +v（2）合速度：方向：tga = = v dmvo222l +y21+2位移 x =l （1）分位移 1 y = at =2 大?。簊 =（2）合位移：方向：tgq uql2 dmvo2 2y uql= =l 2 dmv2o【結(jié)論】（1）帶電粒子好像從入射線(xiàn)的中點(diǎn)沿著角方向沿著直線(xiàn)方向射出（將曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)等效為直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)） （2）位移偏角正切值等于速度偏角正切值的一半三帶電粒子在電場(chǎng)中先加速后偏轉(zhuǎn)：偏轉(zhuǎn)位移： y =u l14du2；u l偏

4、轉(zhuǎn)角： tga = ；2du2均與 m、q 無(wú)關(guān)針對(duì)訓(xùn)練：1下列粒子從初速度為零的狀態(tài)經(jīng)加速電壓為 u 的電場(chǎng)后，哪種粒子的速度最大（ ）a質(zhì)子；b. 氘核；c.氦核（ a 粒子）；d.鈉粒子 na ；2如圖所示，帶電量之比為 q : q =1: 3 的帶電粒子 a、b 先后以相同的速度從同一點(diǎn)射入平行板電a b容器中，不計(jì)重力，帶電粒子偏轉(zhuǎn)后打在同一極板上，水平飛行距離之比為 x : x =2 :1 ，則帶電粒a b子的質(zhì)量之比 m : m 以及在電場(chǎng)中飛行時(shí)間之比 t : t 分別為（ ）a b a ba 1:1，2:3；b 2:1，3:2 ；c 1:1 ，3:4；d 4:3，2:1；3如

5、圖所示，實(shí)線(xiàn)為電場(chǎng)線(xiàn)，虛線(xiàn)為等勢(shì)線(xiàn)，且相鄰兩等勢(shì)線(xiàn)間電勢(shì)差相等，一正電荷在等勢(shì)線(xiàn) u 時(shí)3具有的動(dòng)能為 30 j ，它運(yùn)動(dòng)到等勢(shì)線(xiàn) u 時(shí)速度恰好為零。令 u =0 ，那么該電荷的電勢(shì)能為 4 j 時(shí)，1 2其動(dòng)能為_(kāi) 。4如圖所示，有三個(gè)質(zhì)量相等，分別帶正電、負(fù)電和不帶電的小球，從平行板電場(chǎng)中的 p 點(diǎn)以相同的 初速度垂直于 e 進(jìn)入電場(chǎng)，它們分別落于 a、b、c 三點(diǎn)，則可判斷（ ）a 落到 a 點(diǎn)的小球帶正電，落到 b 點(diǎn)的小球不帶電；b 三個(gè)小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等；c三個(gè)小球到達(dá)正極板時(shí)的動(dòng)能關(guān)系是 ekaekbekc；d三個(gè)小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度關(guān)系是 a a a ；a b c5

6、.兩塊豎直的足夠長(zhǎng)的平行板間有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，在電場(chǎng)中用長(zhǎng)為 2.43cm 的絲線(xiàn)懸一帶電小球，平衡于跟豎直方向成 30角的位置，如圖所示，此時(shí)小球離負(fù)板 0.05m. 求：(1) 若把小球提起，使絲線(xiàn)水平，然后釋放小球，問(wèn)小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)速度多大？(2) 球在平衡位置時(shí)將絲線(xiàn)剪斷，小球?qū)⒆龊畏N運(yùn)動(dòng)？何時(shí)碰板？6.如圖所示，虛線(xiàn)是某一勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面 .質(zhì)子、氘核、 粒子分別以與等勢(shì)面平行的方向，由 a 點(diǎn)進(jìn)入該電場(chǎng).試求下列兩種情況下，它們從上端進(jìn)入電場(chǎng)到從下端通過(guò) bc 線(xiàn)離開(kāi)電場(chǎng)的過(guò)程中動(dòng)量 大小改變量之比和動(dòng)能改變量之比.（重力忽略不計(jì)）(1) 它們有相同的初速度從 a 點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)(2) 它們經(jīng)過(guò)相同的電壓加速后進(jìn)入該勻強(qiáng)電場(chǎng).7如圖所示，ab 板間有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，兩板間距為 d，所加電壓為 u，有一帶電油滴以初速 v 豎直向 上自 m 點(diǎn)飛入電場(chǎng)，到達(dá) n 點(diǎn)時(shí)，速度方向恰好變?yōu)樗?，大小等于初?v，試求：（1） 油滴從