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带电粒子在电场中的运动
课 题 实用课时说明 1．了解带电粒子在电场中的运动——只受电场力，带电粒子做匀变速运动。 教学目标 2．重点掌握初速度与场强方向垂直的带电粒子在电场中的运动(类平抛运动)。 3．知道示波管的主要构造和工作原理。 带电粒子在电场中的加速和偏转规律 教学重难点 带电粒子在电场中的偏转问题及应用 （一）复习力学及本章前面相关知识 要点：动能定理、平抛运动规律、牛顿定律、场强等。 （二）新课教学 1．带电粒子在电场中的运动情况（平衡、加速和减速） ⑴．若带电粒子在电场中所受合力为零时，即∑F＝0时，粒子将保持静止状态或匀速直线运动状态。 例 ：带电粒子在电场中处于静止状态，该粒子带正电还是负电? 分析：带电粒子处于静止状态，∑F＝0，qE?mg，因为所受重力竖直向下，所以所受电场力必为竖直向上。又因为场强方向竖直向下，所以带电体带负电。 ⑵．若∑F≠0（只受电场力）且与初速度方向在同一直线上，带电粒子将做加速或减速直线运动。(变速直线运动) ◎打入正电荷（右图），将做匀加速直线运动。 设电荷所带的电量为q，板间场强为E 电势差为U，板距为d, 电荷到达另一极板的速度为v,则 电场力所做的功为：W?qU?qEL 2mv粒子到达另一极板的动能为：Ek?1 21.9带电粒子在电场中的运动 计划 课时 上课日期 关键点拨 加工润色 由动能定理有：qU?122mv2（或qEL?12mv 对恒力） ※若初速为v0，则上列各式又应怎么样？让学生讨论并列出。 ◎若打入的是负电荷（初速为v0），将做匀减速直线运动，其运动情况可能如何，请学生讨论，1页
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并得出结论。 请学生思考和讨论课本P33问题 分析讲解例题1。（详见课本P33） 【思考与讨论】若带电粒子在电场中所受合力∑F≠0，且与初速度方向有夹角(不等于0°，180°)，则带电粒子将做什么运动？（曲线运动）---引出 2．带电粒子在电场中的偏转（不计重力，且初速度v0⊥E，则带电粒子将在电场中做类平抛运动） 复习：物体在只受重力的作用下，被水平抛出，在水平方向上不受力，将做匀速直线运动，在竖直方向上只受重力，做初速度为零的自由落体运动。物体的实际运动为这两种运动的合运动。 详细分析讲解例题2。 解：粒子v0在电场中做类平抛运动 沿电场方向匀速运动所以有：L?v0t ① 电子射出电场时，在垂直于电场方向偏移的距离为： y?粒子在垂直于电场方向的加速度：a?12at2 ② FeEeU ③ ??mmmd1eU由①②③得：y??2md代入数据得：y?0.36m ?L???v?0??? ④ ?2即电子射出时沿垂直于板面方向偏离0.36m 电子射出电场时沿电场方向的速度不变仍为v0，而垂直于电场方向的速度： v??at?eUL? ⑤ mdv0v?eUL? ⑥ 2v0mdv0故电子离开电场时的偏转角?为：tan??代入数据得：?=6.8° 【讨论】：若这里的粒子不是电子，而是一般的带电粒子，则需考虑重力，上列各式又需怎样列？指导学生列出。 2页
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3．示波管的原理 （1）示波器：用来观察电信号随时间变化的电子仪器。其核心部分是示波管 （2）示波管的构造：由电子枪、偏转电极和荧光屏组成（如图）。 （3）原理：利用了电子的惯性小、荧光物质的荧光特性和人的视觉暂留等，灵敏、直观地显示出电信号随间变化的图线。 ◎让学生对P35的【思考与讨论】进行讨论。 （三）小结： 作业 布置 教学 心得 3页
高中物理1.9带电粒子在电场中的运动教学案新人教版选修
