带电粒子在电场中的运动导学案

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1、【学习目标】1.通过带电粒子在电场中的受力情况和运动情况,能分析其运动规律;2.能分析解决带电粒子在电场中的加速和偏转问题；2.能够根据力的观点和能的观点求解带电粒子在电场中的运动；3.阅读教材和观察示波管的实物,明白示波管的构造和基本原理.重点：带电粒子在匀强电场中的运动规律难点：运用电学知识和力学知识综合处理偏转问题。【知识铺垫】问1:带电粒子在电场中的运动可能有几种运动形式？问2:分析带电粒子运动形式的思路?问3:带电粒子在电场中要受到哪些力的作用?练一练1:一个电子的质量为0.91×10

2、-30kg,电荷量e=1.6×10-19C，当它在E=5×104V/m的电场中时:受到的重力G为多大？受到的电场力F为多大？F/G=？你会发现什么？练一练2:带电粒子在电场中处于静止状态，该粒子带正电还是负电?【模块一】带电粒子在电场中的加速做一做:如图所示，在真空中有一对平行金属板，两板间加以电压U。两板间有一带正电荷q的带电粒子。它在电场力的作用下，由静止开始从正极板向负极板运动，到达负板时的速度有多大？(不考虑粒子的重力,请用两种方法求解）如两极板间不是匀强电场该用何种方法求解？为什么？练

3、一练:下列粒子由静止经加速电压为U的电场加速后，哪种粒子动能最大（）哪种粒子速度最大（）A、质子B、电子C、氘核D、氦核【模块二】带电粒子在电场中的偏转根据右图回答:1.q的受力怎样?－q的受力又怎样?2.水平方向和竖直方向的运动性质怎样?3.与学过的哪种运动形式类似?并试分析练一练1、质子(质量为m、电量为e)和二价氦离子(质量为4m、电量为2e)以相同的初动能垂直射入同一偏转电场中，离开电场后，它们的偏转角正切之比为，侧移之比为。练一练2、如图,三个电子在同一地点同时沿同一直线垂直飞入偏转电

4、场。则由此可判断（）A、b和c同时飞离电场B、在b飞离电场的瞬间，a刚好打在下极板上C、进入电场时，c速度最大，a速度最小D、c的动能增量最小，a和b的动能增量一样大【模块三】示波管原理阅读教材,结合示波管的原理图思考以下问题:问1、如果在电极XX’之间和YY’之间都不加电压，电子将打在荧光屏的什么位置？问2、如果在电极XX’之间不加电压，而在YY’之间加不变电压，使Y的电势比Y’高，电子将打在荧光屏的什么位置？若Y’的电势比Y高呢?问3、如果在电极YY’之间不加电压，但在XX’之间加不变电压，

5、使X的电势比X’高，电子将打在荧光屏的什么位置？若X’的电势比X高呢?问4、如果在电极YY’之间加不变电压，使Y的电势比Y’高，在XX’之间加不变电压，使X的电势比X’高，电子将打在荧光屏的什么位置？第二课时(拓展例与练):【拓展一】加速与偏转一体例:离子发生器发射出一束质量为m，电荷量为q的负离子，从静止经加速电压U1加速后，沿垂直于电场线方向射入两平行板中央，受偏转电压U2作用后，以速度Ｖ离开电场，已知平行板长为Ｌ，两板间距离为d，求:1）离子在偏转电场中运动的时间、加速度、速度v的大小；2

6、）离子在离开偏转电场时的沿电场方向的偏移量和偏转角的正切值。练一练:1.如图所示,初速度为零的α粒子和电子在电势差为U1的电场中加速后,垂直进入电势差为U2的偏转电场,在满足电子能射出偏转电场的条件下,正确的说法是()A.α粒子的偏转量大于电子的偏转量B.α粒子的偏转量小于电子的偏转量C.α粒子的偏转角大于电子的偏转角D.α粒子的偏转角等于电子的偏转角2.如图，电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始加速，然后射入电势差为U2的两块平行极板间的电场中，入射方向跟极板平行。整个装置处在真空中，重力

7、可忽略。在满足电子能射出平行板区的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转角θ变大的是（）A、U1变大、U2变大B、U1变小、U2变大C、U1变大、U2变小D、U1变小、U2变小【拓展二】带电粒子的先加速再偏转后匀速例:一个电荷量为-q质量为m的带电粒子，由静止进入一个电压为U1的加速电场加速后，又垂直进入一个电压为U2的偏转电场，经偏转电场偏转后打在荧光屏上,整个装置如图示.(不计粒子的重力).求:(1)出偏转电场时的偏移距离y；(2)出偏转电场时的偏转角θ(3)打在荧光屏上时的偏移距离Y.

8、练一练:如图所示，二价氦离子和质子的混合体，经同一加速电场加速后，垂直射入同一偏转电场中，偏转后，打在同一荧光屏上，则它们()A、侧移距离相同B、偏转角相同C、到达屏上同一点D、到达屏上不同点[高考资源网]【知识评价】1．电子从负极板的边缘垂直进入匀强电场，恰好从正极板边缘飞出，如图所示，现在保持两极板间的电压不变，使两极板间的距离变为原来的2倍，电子的入射方向及位置不变，且要电子仍从正极板边缘飞出，则电子入射的初速度大小应为原来的（　　　　）A．B．C．D．22．下列带电粒子经过电压为U的电压