选修3-119带电粒子在电场中运动教案

1、带电粒子在电场中运动一、教学目标1使学生理解并掌握带电粒子在电场中运动的特点和规律，能够正确分析和解答带电粒子在电场中的加速和偏转等方面的问题。2掌握分析和解决带电粒子在电场中运动问题的思路和方法。3培养学生综合应用物理知识对具体问题进行具体分析的能力。二、教学重点、难点分析带电粒子在电场中的运动是电场知识的重要应用，注重分析判断带电粒子在电场力作用下的运动情况，掌握运用力的观点和能的观点求解带电粒子运动的思路和方法三、教学方法：启发式教学，计算机辅助教学四、教 具：多媒体投影仪，计算机，自制教学课件五、教学过程：（一）大屏幕（课题展示）介绍带电粒子：一般把重力可忽略不计的微观粒子称为带电粒子

2、，如质子、电子、原子核、离子等。（二）引入新课：通过前几节课的学习，我们知道，带电粒子在电场中要受到电场力的作用,产生加速度,速度的大小和方向都会发生变化.在现代科学实验和技术设备中,常常根据这个道理,利用电场来改变或控制带电粒子的运动.例如（大屏幕展示图片激发兴趣）。北京正负电子对撞机是利用电场加速的实例，以及我们以后实验要用的示波器又是电子在电场中加速和偏转的实例。讨论两种基本方式一 带电粒子的加速二 带电粒子的偏转（三）进行新课一、带电粒子的加速匀强电场中的加速问题例1：在加上电压并处于真空的金属板附近有一带正电粒子q， 初速度为零,在电场力作用下向哪里运动？做什么运动两板间电势差为U，

3、板间距为d，你能求得q到达负极板时的速度v吗？有几种方法可求? （学生小组讨论，提问学生上黑板做题，再总结师生互动，生生互动）。+q（1）运用运动学和动力学方法求解，因电场力为恒力，a=F/m=Uq/dm、v2-0=2ad，可求出v=（2）运用能量观点求解，qU=mv2/2，可求出v= （请同学比较在题设条件下哪种方法更简便比较两种方法优缺点）。提出问题：解决带电粒子在非匀强电场中的加速问题是否也可以用这两种方法呢？学生讨论回答得出结论非匀强电场中的加速问题qU=Ek同样适用。二、带电粒子在匀强电场中的偏转例2：一个以速度Vo ，质量为m的带正电粒子q垂直射入一个电压为U，板长为L，间距为d的

4、平行板电容器，当它射出这个电容器时， 求：带电粒子射出电场时竖直偏离的距离y和偏转的角度？vyq+vV0V0y 让学生讨论下述几个问题：+q受力情况如何？运动性质如何？它的运动与力学中的那种运动相似？用什么方法研究+q运动规律从而求出它射出电场时在竖直方向偏移原来运动方向的距离y及偏转角度？这种带电粒子的匀变速曲线运动，可以用能量观点研究，也可以用运动分解与合成观点研究，要求y和，按本题条件，我们用后一种观点进行研究。【分析】水平：匀速运动 竖直：初速度为零，加速度a=qU/md，匀加速直线运动【求解】由于带电粒子在电场中运动受力仅有电场力（与初速度垂直且恒定），不考虑重力，故带电粒子做类平抛

5、运动。粒子在电场中的运动时间 t= 加速度 a=qU/md竖直方向的偏转距离：y=at2=粒子离开电场时竖直方向的速度为v1=at=速度为： v=粒子离开电场时的偏转角度为：tan=三反思总结1带电粒子的加速 功能关系分析：粒子只受电场力作用，动能变化量等于电势能的变化量 (初速度为零)； 此式适用于一切电场2带电粒子的偏转运动的分析方法(看成类平抛运动)： 沿初速度方向做速度为v0的匀速直线运动 沿电场力方向做初速度为零的匀加速直线运动利用平抛知识可求出 通过本题（1）合运动和分运动具有等时性；（2）合运动和分运动具有独立性。即互不干涉、独立进行。（3）培养学生解决问题的思路和方法。（四）课堂小结带电粒子在匀强电场中的运动：加速和偏转。处理方法：运动学观点或能的观点。本节内容是关于带电粒子在匀强电场中的运动情况，是电学和力学知识的综合， 带电粒子在电场中的运动，常见的有加速、减速、偏转、圆运动等等，规律跟力学是相同的，只是在分析物体受力时，注意分析电场力。（五）课堂巩固练