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2019-2020年高中物理
1.9带电粒子在电场中的运动教学案新人教版选修3-1课题
1.9带电粒子在电场中的运动计划课时上课日期实用课时说明教学目标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教学重难点带电粒子在电场中的加速和偏转规律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,,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粒子到达另一极板的动能为由动能定理有(或对恒力)※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,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
①电子射出电场时,在垂直于电场方向偏移的距离为
②粒子在垂直于电场方向的加速度
③由
①②③得
④代入数据得m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
⑤故电子离开电场时的偏转角为
⑥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)小结关键点拨加工润色作业布置教学心得。