教学设计带电粒子在电场中运动

学习目标学习目标 1 学习运用静电力 电场强度等概念研究带电粒子在电场中运动时的加速度 速 度 位移等变化规律 2 学习运用静电力做功 电势 电势差 等势面等概念研究带电粒子在电场中运 动时的能量转化规律 3 了解示波管的工作原理 体会电场知识在科技中的运用 学习重点学习重点 掌握带电粒子在电场中的加速规律 掌握带电粒子在匀强电场中的偏转规律 聚焦目标一聚焦目标一 带电粒子在电场中的加速 1 教材中对图 1 9 1 计算粒子到达另一个极板时的速度 情形是从功能转化角度 运用动能定理分析的 请自己写出分析过程 你能否利用牛顿第二定律从动力学角度 进行分析 2 如果带电粒子不是由静止开始 而是以初速度 v0从正极板向负极板运动 到达 负极板时的速率是多少 如果沿着不同的路线 到达负极板时的速率相等吗 聚焦目标二聚焦目标二 带电粒子在电场中的偏转 这部分内容要综 合应用力学和电 学知识 在讲解 这节内容之前应 当先复习一下有 关的知识 要使 学生掌握解题的 思路和方法 而 不应要求学生记 住带电粒子加速 和偏转的公式 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 该部 分在现代科学实 验和技术设备中 常常利用电场来 控制或改变带电 粒子的运动 所 以教学中要联系 现代科技问题 让学生先研读教 材 前面学过的 电学知识和力学 知识 发现学生 自主学习过程中 存在的问题和疑 难点 以便上课 有针对性的分析 讲解 阅读教材中 带电粒子的偏转 和例题 2 中的内容 回答下列问题 1 例题 2 中带电粒子在电场中受到的静电力是恒力吗 为什么 粒子受到的静电力的方向与其初速度 的方向是什么关系 2 把带电粒子在偏转电极中的运动与研究平抛运动的方法进行类比 为什么我们 常把垂直射入匀强电场的带电粒子的运动叫作类平抛运动 它与平抛运动有哪些相似之 处 又有哪些不同之处 3 在例题 2 中电子射出极板后将做什么运动 是否仍然可以用分运动的合成来研 究其在电场外的运动 4 在例题 2 中 电子穿出极板的时间为 t 如果增大极板间电势差 U 电子是否可 能飞不出极板 如果飞不出极板 电子将落在哪里 电子运动的时间由哪些量决定 聚焦目标三聚焦目标三 示波管的原理 阅读教材中 示波管的原理 的内容 回答下列问题 1 如果建立如图坐标系把荧光屏分为四个象限 那么要电子打在第 象限 应该分别在 YY XX 上加什么样的电压 2 如果 XX 上不加电压 仅在 YY 上加变化的电压 那么荧光屏上的亮斑将会在什么位置移动 如果同时 在 XX 上加上锯齿形扫描电压 将会起到什么效果 达标检测达标检测 1 下列粒子从初速度为零的状态经过电压为 U 的电场加速后 粒子速度最大的是 A 质子 B 氘核 C 氦核 D 钠离子 Na 2 图示是示波管的原理图 下列说法正确的是 A 示波管内要抽成真空 B 电子枪两极间可接交流电压 C 在偏转电极 XX 加上偏转电压会使电子在水平方向发生偏转 D 通过荧光屏上出现的亮斑才能显现电子的位置 3 一带电粒子在电场中只受静电力作用时 它不可能出现的运动状态是 A 匀速直线运动B 匀加速直线运动 C 匀变速曲线运动D 匀速圆周运动 4 如图所示 一质量为 4 0 10 15 kg 电荷量为 2 0 10 9 C 的带正电质点 以 4 0 104 m s 的 速度垂直于电场方向从 a 点进入匀强电场区域 并从 b 点离开电场区域 离开电场时的速 度为 5 0 104 m s 由此可知 电场中 a b 两点间的电势差 a b V 带电质点离开电 场时的速度在电场方向上的分量为 m s 不考虑重力作用 5 如图所