带电粒子在电场中运动教案(人教版选修3)

第九节 带电粒子在电场中的运动三维目标学问与技能让学生把握带电粒子在电场中做匀变速直线运动一类问题的解题技巧；让学生把握带电粒子在电场中发生偏转时的根本规律；让学生把握带电粒子在电场中发生偏转一类问题的根本解题技巧；让学生把握示波管的根本原理。过程与方法由一般的匀变速直线运动过渡到带电粒子在电场中的匀变速直线运动的迁移；抛运动，让学生把握学问迁移的方法。情感、态度和价值观通过一般匀变速直线运动与带电粒子在电场中的匀变速直线运动的联系联系在一起的唯物主义哲学观点。教学重点带电粒子在电场中的匀变速直线运动；带电粒子在电场中的偏转——类平抛运动。教学难点带电粒子在电场中的偏转——类平抛运动教学方法讲解、提问、类比、练习课时安排1课时教学过程【课导入】比方说改成匀强电场的电场力？〔思考〕师：这就是我们今日要讲的《带电粒子在电场中的运动【板书】第九节 带电粒子在电场中的运动【课教学】的静电力，所以，对于根本带电粒子在电场中运动的问题，一般无视其重力，只考虑它所受的电场力。下面大家看下面几个问题：1、一个质量为m的小球，在光滑的水平桌面上，受一恒力F作用，从静止开头运动，前进距离d，求其末速度为多大？例2、如下图，在真空中有一对平行金属板，两板间加以电压U，两板间距d，两板间有一个带正电荷q的带电粒子，质量为m，它在电场力的作用下，由静止开头从正极板向负极板运动，到达负极板时的速度有多大？〔不考虑带电粒子的重力〕假设具有一样的特征，他们一样的特征是什么？生甲：具有一样的特征，他们一样的特征是都受到大小方向都不变的恒力。类型的运动？生乙：运动特征一样，他们都是初速度为零的匀加速直线运动。师：既然如此，那么，这两个问题能不能用同一种方法解决呢？生丙：可以用同一种方法解决。师：请用同一种方法——动能定理的方法解决。1=

1-0w=Δ,所以Fd=2m

-0,所以v=F=EqE=,所以F=,代入vv=.方法解决。固然，其次个问题也有自己的特点，那就是这个问题中的功也可以直接求出为1w=qU,再利用w=Δ和Δ=2m

1-0可得qU=2m

,所以v= .动问题的解决方法来解决，只要留意〔F=E2E=；(3)w=qU.【板书】一． 带电粒子在电场中做匀变速直线运动1.用常规的匀变速直线运动问题的解决方法来解决，留意：〔1〕F=E〔〕E=；(3)w=qU.2.v= .师：下面，我们再看这三个问题：3.一物块，质量为m，以初速下落高度h

平抛，落地时，水平射程为L,求：落地时竖直分速度为多大？末速度方向与初速度方向间的速度偏转角的正切为什么？例4m，在光滑水平面上以初速运动到桌边时，向东前进了L,求：向南前进的距离h为多少？

向东前进，与此同时受一向南的恒力F,到桌边时向南的分速度为多大？末速度方向与初速度方向间的速度偏转角的正切为什么？5mq以初速从平行板电容器中心水平射入，平行板长为L,两板间电压为U,板间距为d.求：质子射出两板间时，沿电场方向的偏移量h为多少？射出时质子沿电场方向的分速度为多大？射出时末速度方向与初速度方向间的速度偏转角的正切为什么？假设具有一样的特征，他们一样的特征是什么？初速度方向相垂直。类型的运动？生乙：运动特征一样，他们都是平抛运动或与平抛运动具有一样特征的运动。中的偏转运动的一种是类平抛运动。师：那么，依据前面的结论，这三题的解法应是一样的或相像的。师：依据平抛运动的学问，他们一样或相像的解法是什么？1生甲：在第一题中，t= ，h=2g ，所以h=

；=gt，所以=g ； = ，所以，；对于其次题，加速度不再是特别的g，而是一般的a，且a= ，所以只需要将上一题中的g全部换成就行了。即：h= ，= ， = ；第三题中，与第二题不同的是力F为电场力Eq，而E= ，所以力F= ，只需将F=就可以了，即：h= ，= ， = .师：下面我们总结一下这里可以得出的结论：

代入其次题的结果中带电粒子以垂直与匀强电场的初速度 射入匀强电场中的偏转运动是类平抛运动，可以用与平抛运动相像的规律和方法解题。留意，相当于平抛运动中重力的是匀强电场的电场力，相当于重力加速度g的加速度是由匀强电场的电场力产生的加速度a= = = ；quL2h=

2mdv2末速度在电场力方向的重量为= ；【板书】

末速度与初速度方向的夹角的正切为 = .二． 带电粒子在电场中的偏转带电粒子以垂直与匀强电场的初速度

与平抛运动相像的规律和方法解题，留意，相当于平抛运动中重力的是匀强电场的电场力，相当于重力加速度g的加速度是由匀强电场的电场力产生的加速度a= = = ；quL2h=

2mdv23.末速度在电场力方向的重量为= ；4.末速度与初速度方向的夹角的正切为 = .普遍联系在一起的。那么刚刚这些规律有什么运用呢？看它。师：如图甲，是示波器的原理图。转电极之间时有一个初速.而X- 和Y- 两个偏转电极中实际上是水平方向和竖直方向直方向的类平抛运动。假设，没有两个偏转电场，则电子将沿直线打到荧光屏上的中心O点。当有X- 方向的偏转电场时，且X- 电极接正向电压，由于X高电势，电子将向X方向偏移，打在荧光屏上的位置就会向XX-

电极接负向电压，由于高电势，电子将向

方向偏移，打在荧光屏上的位置就会向

Y-

方向的偏转电场时，且Y- 电极接正向电压，由于Y高电势，电子将向Y方向偏移，打在荧光屏上的位置就会向YY-

电极接负向电压，由于高电势，电子将向方向偏移，打在荧光屏上的位置就会向方向偏移。电子打在哪个地方，那个地方就会消灭一个亮斑。所以电子打在荧光屏上的位置发生移动，亮斑就会相应的移动，从而形成相应的图像。师：示波器上一般有两个信号输入端口，一个X-

输入，一般接仪器自身锯齿状扫描电压，如上图中的丙所示；另一个是Y-

输入，一般外接要显示波形的信号源电压，比方要显示正弦沟通电的波形，就接正弦沟通电压，如上图中的乙所示。师：下面我们用描点作图法讲解一下正弦沟通电压波形是如何显示出来的。〔用描点作图法，在黑板上描点作图，解释示波器如何显示正弦沟通电压波形〕【板书】三． 示波器的原理〔带着学生回忆本节重点布置作业1、2、3、4题板书设计第九节 带电粒子在电场中的运动一．带电粒子在电场中做匀变速直线运动用常规的匀变速直线运动问题的解决方法来解决，留意：〔1〕F=E〔〕E=；(3)w=qU.2.v= .二．带电粒子在电场中