帶電粒子在電場中運動教案(人教版選修3)

第九節(jié) 帶電粒子在電場中的運動三維目標學問與技能讓學生把握帶電粒子在電場中做勻變速直線運動一類問題的解題技巧；讓學生把握帶電粒子在電場中發(fā)生偏轉時的根本規(guī)律；讓學生把握帶電粒子在電場中發(fā)生偏轉一類問題的根本解題技巧；讓學生把握示波管的根本原理。過程與方法由一般的勻變速直線運動過渡到帶電粒子在電場中的勻變速直線運動的遷移；拋運動，讓學生把握學問遷移的方法。情感、態(tài)度和價值觀通過一般勻變速直線運動與帶電粒子在電場中的勻變速直線運動的聯(lián)系聯(lián)系在一起的唯物主義哲學觀點。教學重點帶電粒子在電場中的勻變速直線運動；帶電粒子在電場中的偏轉——類平拋運動。教學難點帶電粒子在電場中的偏轉——類平拋運動教學方法講解、提問、類比、練習課時安排1課時教學過程【課導入】比方說改成勻強電場的電場力？〔思考〕師：這就是我們今日要講的《帶電粒子在電場中的運動【板書】第九節(jié) 帶電粒子在電場中的運動【課教學】的靜電力，所以，對于根本帶電粒子在電場中運動的問題，一般無視其重力，只考慮它所受的電場力。下面大家看下面幾個問題：1、一個質量為m的小球，在光滑的水平桌面上，受一恒力F作用，從靜止開頭運動，前進距離d，求其末速度為多大？例2、如下圖，在真空中有一對平行金屬板，兩板間加以電壓U，兩板間距d，兩板間有一個帶正電荷q的帶電粒子，質量為m，它在電場力的作用下，由靜止開頭從正極板向負極板運動，到達負極板時的速度有多大？〔不考慮帶電粒子的重力〕假設具有一樣的特征，他們一樣的特征是什么？生甲：具有一樣的特征，他們一樣的特征是都受到大小方向都不變的恒力。類型的運動？生乙：運動特征一樣，他們都是初速度為零的勻加速直線運動。師：既然如此，那么，這兩個問題能不能用同一種方法解決呢？生丙：可以用同一種方法解決。師：請用同一種方法——動能定理的方法解決。1=

1-0w=Δ,所以Fd=2m

-0,所以v=F=EqE=,所以F=,代入vv=.方法解決。固然，其次個問題也有自己的特點，那就是這個問題中的功也可以直接求出為1w=qU,再利用w=Δ和Δ=2m

1-0可得qU=2m

,所以v= .動問題的解決方法來解決，只要留意〔F=E2E=；(3)w=qU.【板書】一． 帶電粒子在電場中做勻變速直線運動1.用常規(guī)的勻變速直線運動問題的解決方法來解決，留意：〔1〕F=E〔〕E=；(3)w=qU.2.v= .師：下面，我們再看這三個問題：3.一物塊，質量為m，以初速下落高度h

平拋，落地時，水平射程為L,求：落地時豎直分速度為多大？末速度方向與初速度方向間的速度偏轉角的正切為什么？例4m，在光滑水平面上以初速運動到桌邊時，向東前進了L,求：向南前進的距離h為多少？

向東前進，與此同時受一向南的恒力F,到桌邊時向南的分速度為多大？末速度方向與初速度方向間的速度偏轉角的正切為什么？5mq以初速從平行板電容器中心水平射入，平行板長為L,兩板間電壓為U,板間距為d.求：質子射出兩板間時，沿電場方向的偏移量h為多少？射出時質子沿電場方向的分速度為多大？射出時末速度方向與初速度方向間的速度偏轉角的正切為什么？假設具有一樣的特征，他們一樣的特征是什么？初速度方向相垂直。類型的運動？生乙：運動特征一樣，他們都是平拋運動或與平拋運動具有一樣特征的運動。中的偏轉運動的一種是類平拋運動。師：那么，依據前面的結論，這三題的解法應是一樣的或相像的。師：依據平拋運動的學問，他們一樣或相像的解法是什么？1生甲：在第一題中，t= ，h=2g ，所以h=

；=gt，所以=g ； = ，所以，；對于其次題，加速度不再是特別的g，而是一般的a，且a= ，所以只需要將上一題中的g全部換成就行了。即：h= ，= ， = ；第三題中，與第二題不同的是力F為電場力Eq，而E= ，所以力F= ，只需將F=就可以了，即：h= ，= ， = .師：下面我們總結一下這里可以得出的結論：

代入其次題的結果中帶電粒子以垂直與勻強電場的初速度 射入勻強電場中的偏轉運動是類平拋運動，可以用與平拋運動相像的規(guī)律和方法解題。留意，相當于平拋運動中重力的是勻強電場的電場力，相當于重力加速度g的加速度是由勻強電場的電場力產生的加速度a= = = ；quL2h=

2mdv2末速度在電場力方向的重量為= ；【板書】

末速度與初速度方向的夾角的正切為 = .二． 帶電粒子在電場中的偏轉帶電粒子以垂直與勻強電場的初速度

與平拋運動相像的規(guī)律和方法解題，留意，相當于平拋運動中重力的是勻強電場的電場力，相當于重力加速度g的加速度是由勻強電場的電場力產生的加速度a= = = ；quL2h=

2mdv23.末速度在電場力方向的重量為= ；4.末速度與初速度方向的夾角的正切為 = .普遍聯(lián)系在一起的。那么剛剛這些規(guī)律有什么運用呢？看它。師：如圖甲，是示波器的原理圖。轉電極之間時有一個初速.而X- 和Y- 兩個偏轉電極中實際上是水平方向和豎直方向直方向的類平拋運動。假設，沒有兩個偏轉電場，則電子將沿直線打到熒光屏上的中心O點。當有X- 方向的偏轉電場時，且X- 電極接正向電壓，由于X高電勢，電子將向X方向偏移，打在熒光屏上的位置就會向XX-

電極接負向電壓，由于高電勢，電子將向

方向偏移，打在熒光屏上的位置就會向

Y-

方向的偏轉電場時，且Y- 電極接正向電壓，由于Y高電勢，電子將向Y方向偏移，打在熒光屏上的位置就會向YY-

電極接負向電壓，由于高電勢，電子將向方向偏移，打在熒光屏上的位置就會向方向偏移。電子打在哪個地方，那個地方就會消滅一個亮斑。所以電子打在熒光屏上的位置發(fā)生移動，亮斑就會相應的移動，從而形成相應的圖像。師：示波器上一般有兩個信號輸入端口，一個X-

輸入，一般接儀器自身鋸齒狀掃描電壓，如上圖中的丙所示；另一個是Y-

輸入，一般外接要顯示波形的信號源電壓，比方要顯示正弦溝通電的波形，就接正弦溝通電壓，如上圖中的乙所示。師：下面我們用描點作圖法講解一下正弦溝通電壓波形是如何顯示出來的。〔用描點作圖法，在黑板上描點作圖，解釋示波器如何顯示正弦溝通電壓波形〕【板書】三． 示波器的原理〔帶著學生回憶本節(jié)重點布置作業(yè)1、2、3、4題板書設計第九節(jié) 帶電粒子在電場中的運動一．帶電粒子在電場中做勻變速直線運動用常規(guī)的勻變速直線運動問題的解決方法來解決，留意：〔1〕F=E〔〕E=；(3)w=qU.2.v= .二．帶電粒子在電場中