带电粒子在电场中的运动课件.ppt

课前准备 请拿出你的导学案 课本及双色笔 还有你的激情 快速的将导学案温习一遍 全力投入会使你与众不同 相信自己永远是最棒的 你一定会做的更好 带电粒子在电场中的运动 学习目标 1 理解并掌握带电粒子在电场中加速和偏转的原理 2 能用牛顿运动定律或动能定理分析带电粒子在电场中加速和偏转 3 体会类比法在解决问题中的重要作用 通过带电粒子在电场中的运动的应用实例 提高同学们将物理知识应用于生活和生产实践中的意识 发展大家对科学的好奇心和求知欲 蓝色辉光不是电子 但可以显示电子运动轨迹 只有高速带电的粒子 电子 轰击管内惰性气体发光 才能看到电子的径迹 实验一 接通示波管电源 演示带电粒子在电场中运动撞击气体而发出蓝色辉光 实验二 调节加速和偏转电压 轨迹发生改变 1 新课导入 电子如何获得速度 电子为何偏转 温故知新 1 电场力做功表达式2 动能定理表达式3 平抛运动规律4 带电粒子在匀强电场中仅受受到电场力的作用会使带电粒子产生加速度为a 2 回顾知识 约2分钟完成学案第一部分 3 学习新课 在前一节预习的基础上 利用导学案 完成以下环节 小组讨论 合作探究 完善学案 约6分钟 讨论内容 探究1 探究2及对应练习 要求 1 先一对一讨论 然后组内集体讨论 2 组长负责组织 调度 将疑难问题集中讨论解决 3 探讨思考角度 对比做题方法 找出易错易混及薄弱的问题 完善自己的预习效果 4 用双色笔纠正自己错误 记录不同解法 做好展示准备 展示安排及要求 约5分钟 点评安排及要求 约15分钟 运动和力观点 由牛顿第二定律 由运动学公式 做功和能观点 动能定理 电场力做功 加速度是连接力与运动的中间变量 强调 只涉及了初末状态 而没有考虑中间过程 强调 探究1 带电粒子的加速 深入探究 小组讨论 1 结合牛顿第二定律及动能定理中做功条件 W Fscos 恒力W qU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 总结 1 对比知W Fscos 恒力做功 仅适用于匀强电场 W qU适用于任何电场 2 注意区别初速不为零情况 真空中水平放置一对平行金属板 板间距为 两极板的长度为 两板间加以电压 现以带电量为的粒子 不计重力 以水平速度射入匀强电场 并从另一侧射出 如图 求粒子射出电场时末速度 探究2 带电粒子在电场中的偏转 结论 得出粒子在水平方向上作匀速直线运动 在竖直方向上受到恒定电场力作用作初速为零的匀加速直线运动 因此带电粒子的偏转可以看成是水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的匀加速直线运动的合成 这类似于平抛运动 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 创设情景 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 水平方向 垂直方向 时间t 与粒子比荷q m成正比 与粒子初速度v0平方成反比 与电场的属性U l d有关 总结点评 与粒子比荷q m成正比 与粒子初速度v0平方成反比 与电场的属性U l d有关 1 关于带电粒子是否考虑重力的两点说明 对于电子 氢核 氘核 氚核 粒子及离子等 一般不考虑重力 对带电的颗粒 液滴 油滴 小球 尘埃等 除题目中明确说明或暗示外 一般均应考虑重力 课堂总结 本节研究了带电粒子在匀强电场中加速和偏转 带电粒子的加速类似于自由落体运动 带电粒子的偏转类似于平抛运动 2 处理带电粒子在电场中运动问题的一般步骤 分析带电粒子受力情况 尤其要注意是否应该考虑重力 分析带电粒子的初始状态及条件 确定带电粒子作直线运动还是曲线运动 建立正确的物理模型 确定解题方法 动力学方法或者是动能定理的方法 当堂检测 跳一跳 摘到果实 5分钟 1 如图所示 水平安放的A B两平行板相距h 上板A带正电 现有质量m 带电量为 q的小球 在B板下方距离H处 以初速v0竖直向上从B板小孔进入板间电场 欲使小球刚好能到A