帶電粒子在電場中的運(yùn)動教案

帶電粒子在電場中的運(yùn)動教案 授課日期：2015/10/15 教者:漆存良教學(xué)目標(biāo)知識與技能：1、 學(xué)習(xí)運(yùn)用靜電力、電場強(qiáng)度等概念研究帶電粒子在電場中運(yùn)動時的加速度、速度和位移等物理量的變化。2、 理解帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動規(guī)律只受電場力，帶電粒子做勻變速運(yùn)動3、 掌握初速度與場強(qiáng)方向垂直的帶電粒子在電場中的運(yùn)動過程與方法：1、通過帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)學(xué)會類比的研究方法2、培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用力學(xué)和電學(xué)的知識分析解決帶電粒子在電場中的運(yùn)動情感態(tài)度與價值觀：1、通過本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的意志品質(zhì)2、通過本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生注意觀察生活中的物理教學(xué)重點(diǎn)帶電粒子在電場中的加速和偏轉(zhuǎn)規(guī)律教學(xué)難點(diǎn)帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)問題及應(yīng)用教學(xué)方法講授法、歸納法、互動探究法教學(xué)過程情景導(dǎo)入帶電粒子在電場中要受到電場力的作用,產(chǎn)生加速度,使其速度發(fā)生變化.在現(xiàn)代科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)設(shè)備中,常常根據(jù)這個道理,利用電場來改變或控制帶電粒子的運(yùn)動.例如：北京正負(fù)電子對撞機(jī)是利用電場加速的實(shí)例，以及我們以后實(shí)驗(yàn)要用的示波器又是電子在電場中加速和偏轉(zhuǎn)的實(shí)例。本節(jié)課我們以勻強(qiáng)電場為例來研究帶電粒子在電場中的運(yùn)動問題。講授新課一、帶電粒子的加速問題：真空中有一對平行金屬板，兩板間電勢差為U，板間距為d，將一質(zhì)量為m、帶電量為+q粒子在正極板附近由靜止釋放，則：學(xué)生小組討論，教師總結(jié)請同學(xué)比較在題設(shè)條件下哪種方法更簡便1、 粒子做什么運(yùn)動？2、 求粒子到達(dá)負(fù)極板時的速度v？有幾種方法可求? 方法一：運(yùn)用運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)方法求解。方法二：運(yùn)用能量觀點(diǎn)求解。思考討論：學(xué)生討論回答得出結(jié)論學(xué)生練習(xí)，教師微觀指導(dǎo)并總結(jié)引導(dǎo)學(xué)生分析學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識，自主分析推導(dǎo)教師檢查學(xué)生活動結(jié)果，激勵評價學(xué)生了解其工作原理1、如果粒子有初速度v0，粒子到達(dá)負(fù)極板時的速度v又如何求解？2、如果兩極板是其他形狀，中間的電場是非勻強(qiáng)電場，上述問題是否也可以用這兩種方法呢？例題1 ： 二、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)問題：如圖所示，平行金屬板內(nèi)的電場認(rèn)為是勻強(qiáng)電場，一質(zhì)量為m、帶電量為+q粒子垂直電場線射入電場中，分析： （1）帶電粒子的受力情況、運(yùn)動情況； （2）此運(yùn)動與以前所學(xué)的什么運(yùn)動類似？ （3）此類運(yùn)動的研究方法是什么？問題：如右圖所示，設(shè)粒子質(zhì)量為m、帶電量為+q，初速為v0，平行板長為L，兩板間距為d，電勢差為U。推導(dǎo)帶電粒子射出偏轉(zhuǎn)電場后的偏移距離y及速度偏轉(zhuǎn)角。分析計算：（1）帶電粒子在電場中運(yùn)動的時問（2）粒子運(yùn)動的加速度。（3）粒子在射出電場時豎直方向上的偏轉(zhuǎn)距離y。（4）粒子在離開電場時的偏轉(zhuǎn)角度。鞏固練習(xí)：投影出示三、示波管的原理多媒體展示：示波器的核心部分是示波管，由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成。簡要介紹其工作原理是利用了電子在電場中加速和偏轉(zhuǎn)。課堂小結(jié)：