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【精品】高中物理(人教版)选修3-1 优秀学案--1.9《带电粒子在电场中的运动》

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选修3-1

1.9带电粒子在电场中的运动

课前预习学案

一、预习目标

1、理解带电粒子在电场中的运动规律,并能分析解决加速和偏转方向的问题.

2、知道示波管的构造和基本原理. 二、预习内容

1、带电粒子在电场中加速,应用动能定理,即

所以

v?v02?2qU/m 2、(1)带电粒子在匀强电场中偏转问题的分析处理方法,类似于平抛运动的分析处理,应用运动的合成和分解的知识。 ①离开电场运动时间 。 ②离开电场时的偏转量 。 ③离开电场时速度的大小 。 ④以及离开电场时的偏转角 。

(2)若电荷先经电场加速然后进入偏转电场,则y=

tan?? (U1为加速电压,U2为偏转电压)

3、处理带电粒子在匀强电场中运动问题的方法

(1)等效法: (2)分解法:带电微粒在匀强电场中偏转这种较复杂的曲线运动,可

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分解成沿初速方向的 和沿电场力方向的 来分析、处理。 三、提出疑惑

同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中 疑惑点

课内探究学案

一学习目标

通过带电粒子在电场中加速、偏转过程分析,培养学生的分析、推理能力 二学习过程

1引导学生复习回顾相关知识

(1)牛顿第二定律的内容是 ? (2)动能定理的表达式是 ? (3)平抛运动的相关知识:1

2.

2、带电粒子的加速

提出问题要使带电粒子在电场中只被加速而不改变运动方向该怎么

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疑惑内容

办?

学生探究活动:结合相关知识提出设计方案并互相讨论其可行性。 学生介绍自己的设计方案。 师生互动归纳: 方案

1 。 2: 。 可求得当带电粒子从静止开始被加速时获得的速度为:

vt=2?深入探究:

(1)结合牛顿第二定律及动能定理中做功条件(W=Fscosθ恒力 W=Uq 任何电场)讨论各方法的实用性。

(2)若初速度为v0(不等于零),推导最终的速度表达式。

学生活动:思考讨论,列式推导 3、带电粒子的偏转

教师投影:如图所示,电子以初速度v0垂直于电场线射入匀强电场中. 问题讨论:

(1)分析带电粒子的受力情况。

(2)你认为这种情况同哪种运动类似,这种运动的研究方法是什么? (3)你能类比得到带电粒子在电场中运动的研究方法吗? 学生活动:讨论并回答上述问题:

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qU?d?md2qU m

深入探究:如右图所示,设电荷带电荷量为q,平行板长为L,两板间距为d,电势差为U,初速为v0.试求:

(1)带电粒子在电场中运动的时间t。 (2)粒子运动的加速度。 (3)粒子受力情况分析。

(4)粒子在射出电场时竖直方向上的偏转距离。 (5)粒子在离开电场时竖直方向的分速度。 (6)粒子在离开电场时的速度大小。 (7)粒子在离开电场时的偏转角度θ。

拓展:若带电粒子的初速v0是在电场的电势差U1下加速而来的(从零开始),那么上面的结果又如何呢?(y,θ) 学生活动:结合所学知识,自主分析推导。

θ=arctan

与q、m无关。 3、示波管的原理

出示示波器,教师演示操作 ①光屏上的亮斑及变化。 ②扫描及变化。

③竖直方向的偏移并调节使之变化。

UL 2U1d④机内提供的正弦电压观察及变化的观察。 学生活动:观察示波器的现象。 三、反思总结

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【精品】高中物理(人教版)选修3-1 优秀学案--1.9《带电粒子在电场中的运动》

选修3-11.9带电粒子在电场中的运动课前预习学案一、预习目标1、理解带电粒子在电场中的运动规律,并能分析解决加速和偏转方向的问题.2、知道示波管的构造和基本原理.二、预习内容1、带电粒子在电场中加速,应用动能定理,即
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