第12章第08节带电粒子在电场中运动教案05 人教版

第12章第08节带电粒子在电场中运动教案05 人教版

课 题 带电粒子在电场中的运动 课型 新 授 课 总 第 课 时 教 学 目 标 ‎1．学会用动能定理处理带电粒子在电场中的加速问题。‎ ‎2．会用平抛运动的处理方法分析带电粒子在电场中的偏转。‎ ‎3．巩固力学中解决动力学问题的基本方法。‎ 教学重点 和 难 点 ‎1．带电粒子在电场中的偏转。‎ ‎2．灵活运用力学知识解决粒子运动问题。‎ 实验教具 电教手段 教 学 内 容 教、学方法点 拨 一、 带电粒子在电场中加速 1． 匀强电场 两种方法求粒子的动能或速度 方法一：运用牛顿第二定律和运动学公式 方法二：运用动能定理 2． 非匀强电场 用动能定理求解粒子动能的变化或末速度 方法：动能定理 如果粒子初速度为零，则获得的速度为 二、 带电粒子在电场中的偏转（粒子垂直进入匀强电场）‎ 1． 受力特点：只受一个电场力（恒力），且初速度与电场力垂直。‎ 2． 运动性质：类似平抛运动 3． 处理方法：运动的合成与分解 不管是否为匀强电场，都能运用动能定理求粒子被加速增加的动能或末速度 平抛运动的条件与性质回顾 ‎4．运动规律：‎ ‎（1）沿初速方向：匀速直线运动 公式 vx=v0‎ x=v0t ‎（2）与初速垂直方向：匀加速运动 公式 vy=at y=at2/2‎ ‎5．实例分析（课本例题）‎ 偏转距离： ‎ 偏转角度（离开电场时速度方向与初速方向夹角）：‎ 一、 示波管的工作原理 ‎1．电子在偏转电场中做类平 抛运动 y’‎ y ø v0‎ L’‎ L ‎2．电子打出偏转电场后，做 匀速直线运动 电子打在屏上位置 二、 带电粒子的重力问题 1． 微观粒子：如电子、质子、α粒子、离子等，除有说明或明确暗示以外一般都忽略重力。‎ 2． 带电颗粒：如尘埃、液滴、小球等，除有说明或明确暗示外一般都要考虑重力。‎ 五、带电粒子在电场中运动问题一般解题思路 ‎（1）分析物体受力情况和运动情况；‎ ‎（2）选择力学工具：牛顿运动定律；动能定理；动量定理；动量守恒定律；能量守恒定律。‎ ‎（3）根据选用的方法列出方程、求解。‎ 指导学生推导公式 养成良好的受力分析习惯：画受力图、按顺序全面分析受力。‎ 例1：如图，AB为某电场中的一条电场线，已知质量为m的电子在A点时速度为vA，在电场力作用下，电子从A到B时速度恰好变为零，则 A B ‎· ·‎ A． 电场方向是由B指向A B． A点的电势比B点电势低 C． A到B过程中电场力对电子做功为mvA2/2‎ D． A到B过程中电了的电势能增加了mvA2/2‎ ‎· P 例2：如图，带负电的小球静止在水平放置两板间距离为2.0cm的平行板电容器两板间，距下板0.8cm处，两极间电势差为300V，如果两板间电势差减小为60V，则带电小球运动到极板上需要多长时间？‎ A B ‎·P S1‎ S2‎ 例3：如图，水平平行金属A、B接在电源上，一个带正电的液滴从P由静止释放，从孔S2射出时速度为v1，若B板不动，A板稍向上移一些，相同的液滴仍从P静止释放，经S2射出时的速度为v2，则有 A．v1 =v2 B．v1> v2‎ C．v1< v2 D．无法确定v1、 v2的大小 例4：U v0‎ d L 一束电子流，在电压为U=5000V的电场作用下获得一定速度后，在距两极板等距离处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示，若两板间距d=1.0cm，板长L=5.0cm，那么，要使电子能从平行板间飞出，两个极板上最多加多大的电压？‎ 例5：一束带电粒子（不计重力）垂直电场线方向进入偏转电场，试讨论在以下情况下，粒子应具有什么条件，才能得到相同的偏转距离y和偏转角θ，已知粒子的电量为q，质量为m，极板长为L，间距为d，电势差为U，U、L、d为定值，而q、m不定 （1） 以相同的初速度v0进入偏转电场 （2） 以相同的初动能EK0进入偏转电场 （3） 以相同的初动理p0进入偏转电场 ‎（4）同一电场直线加速后再进入偏转电场 1． 三个质量相等、分别带正电、负电和不带电的小球，以相同的速率在带电平行金属板的P点垂直于电场方向向射入电场，分别落到A、B、C三点，如图所示，则 A．落到A点的小球带正电，B点的小球不带电，C点的小球带负电 B．三小球在电场中运动时间相等 C．三小球到达正极板时的动能关系是EKA>EKB>EKC D．三小球在电场中的加速度关系是aC>aB>aA ‎+ -‎ ‎○‎ θ ‎2．质量为m的带电小球用绝缘线悬于O点，小球处在两块带等量异种电荷的竖直的平行金属板之间的电场中静止，悬线与竖直方向夹角为θ，如图所示。若将悬线烧断，小球在没有碰到极板之前的运动可能是 A．自由落体 B．水平向右的匀加速直线运动 C．小球的运动轨迹为抛物线，加速度为gtanθ D．沿该悬线方向做初速度为零的匀加速直线运动 ‎3．如图所示是一个说明示波管工作原理的示意图，电子经电压U1加速后以速度v0垂直进入偏转电场，离开电场时的偏转量是h，两平行板间的距离为d，电势差U2，板长L。为了提高示波管的灵敏度（每单位电压引起的偏转量h/U2），可采用的方法是 A．.增大两板间电势差U B．尽可能使板长L短些 C．.尽可能使板间距离d小一些 D．.使加速电压U1升高一些 d U2‎ h v0‎ L U1‎ P ‎○‎ C B A ‎-‎ ‎+‎ ‎4．‎-q ,m E x0‎ x O 一个质量为m，带有电荷-q的小物体，可在水平轨道ox上运动，O端有一与轨道垂直的固定墙，轨道处于匀强电场中，场强大小为E，方向沿Ox轴正方向，如图，小物体以初速度v0从x0沿Ox 轨道运动，运动时受到大小不变的摩擦力f的作用，且f

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