電子束在示波管中的運動教案

1、高中物理優(yōu)質(zhì)課評選教案電子束在示波管中的運動滕州英才學(xué)校 侯成棟1 / 5課題：電子束在示波管中的運動課型：新授課教學(xué)目標(biāo)：知識與技能 1、理解電勢差與電場強度的關(guān)系 2、掌握帶電粒子與電場中加速和偏轉(zhuǎn)的規(guī)律過程與方法 1、通過類比的方法分析論證帶電粒子在電場中運動的規(guī)律 2、通過理論推導(dǎo)和實驗，說明示波器的工作原理情感態(tài)度與價值觀 通過分析論證和實驗觀察，體會理論和實驗的統(tǒng)一性，領(lǐng)悟人類認(rèn)識客觀世界的基本方法重點：帶電粒子在電場中加速和偏轉(zhuǎn)的規(guī)律難點：分析論證帶電粒子在電場中加速和偏轉(zhuǎn)的規(guī)律教學(xué)準(zhǔn)備：多媒體教學(xué)課件 示波器教學(xué)過程：U d d+_問題背景如圖，真空中兩極間電勢差為U,距離為d

2、?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m，電荷量為q的正電荷，無初速度的放入電場后，試討論該電荷怎樣運動？加速度是多少？（不考慮重力的影響）師：你認(rèn)為怎樣確定其運動狀態(tài)？生：分析受力情況，求加速度。師：由于一般微觀粒子質(zhì)量很小，相比電場力，重力可以忽略不計，可見該帶電荷只受豎直向下的電場力F,故加速度a=F/m=qE/m生：該電荷做初速度為零的勻加速直線運動師：這與重力場中的哪種運動形式類似？生：自由落體運動師：若增大兩極間的電壓U,電荷的加速度有何變化？生：a E師：可見場強E與電勢差U之間有確定的關(guān)系探究一 場強E與電勢差U之間的定量關(guān)系師：什么是電勢差？生：U=W/q(U是做功相聯(lián)系的一個量)，w=qU師：而電

3、場力的功W還可寫作W=qEd U=E/d 或 E=U/d說明d為兩點間沿場強方向的距離兩式的意義分別是 或 將電荷從A點移到BC所在等勢面上的任意一點，電勢降低是相同的，但沿AC電勢降落的最快。可見，電場中，電勢降落最快的方向為場強的方向。場強的單位 N/C與V/m是等價的，試證明之【針對訓(xùn)練】變式問題 若電子從小孔射出后,垂直進(jìn)入某一勻強電場中,它會怎樣運動?通過剛才的討論，現(xiàn)在我們能夠弄清楚示波器的工作原理了！探究二：電子束在示波管中的運動規(guī)律1、 實驗.播放課件： 不加電壓時：亮班的位置 偏轉(zhuǎn)電極YY加電壓U時：亮班的位置2、 分析論證： 師：通過觀察你認(rèn)為電子在在示波管中的運動可以分為

4、幾個階段？生：同位交流討論生答：（1）電子在電子槍中的運動（加速） 怎樣求出射速度V0?(2)電子在偏轉(zhuǎn)電極中的運動師：類似重力場中的平拋運動，處理方法是什么？生：將平拋運動分解為兩個方向的分運動？水平方向：Vx=Vo= L= Vot豎直方向：a=qE/m=qU/md Uy=at y=at2/2 tan= Uy/Vo(3)離開偏轉(zhuǎn)電場后：勻速直線運動 y=y+Ltan3、 討論與實驗（1）偏轉(zhuǎn)量和偏轉(zhuǎn)角跟帶電粒子q、m無關(guān)，只取決于加速電場U和偏轉(zhuǎn)電場U（2）若U=Umaxsinwt，亮斑在熒光屏上將怎樣運動？怎樣使屏上出現(xiàn)完整的正弦曲線。【針對訓(xùn)練】讓一價氫離子、一價氦離子和二價氦離子的混合物經(jīng)過同一加速電場由靜止開始加速，然后在同一偏轉(zhuǎn)電場里偏轉(zhuǎn)，在通過加速電場時獲得的動能是否相同？通過偏 轉(zhuǎn)電場時，它們是否會分為三股？請說明理由。小結(jié)：達(dá)標(biāo)