带电粒子在电场中运动教案

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1、§10-4带电粒子在电场中的运动【教学目的】1、了解带电粒子在电场中作直线运动和曲线运动的条件2、会用动力学途径、能量和动量途径分析带电粒子的直线和曲线运动，并能选择最直接的解题方法3、知道带电粒子的加速运动和偏转运动有哪些实际应用，了解示波管的基本结构和工作原理【教学重点】进一步熟悉分析力学问题的方法，解决带电粒子的运动问题。【教学难点】通过比较得出：什么具体问题用什么方法最直接有效，并最终形成敏锐的解题直觉。【课时安排】2课时【教学过程】引入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

2、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。我们讨论两种最简单的情况：一是利用匀强电场使带电粒子加速，另一种是利用匀强电场使带电粒子偏转一、带电粒子的加速教师：带电粒子要想在电场中被加速，该怎么办？学生讨论得到：要使带电粒子加速，必须使带电粒子加速度方向与速度方向相同.［CAI课件展示］在加上电压并处于真空的金属板间有一正电荷Q，在电场力作用下从静止开始向负极板移动.［教师］设电荷质量为m，两板间电势差为U，你能求得Q到达负极板时的速度吗？［学生活动］求解该速

3、度.［抽查并在实物投影仪上评析］［板书］1.求解带电粒子的加速问题，常用动能定理：（即qU=mv2）2.由于在非匀强电场中，W=qU同样适用.所以qU=mv2或对于非匀强电场同样适用.［学生活动］阅读并解答课本例题1二、带电粒子的偏转3［教师］如何利用电场使带电粒子偏转呢？［师生共同活动］要使带电粒子偏转，即速度方向发生变化.必须使粒子的加速度方向与速度方向之间有一夹角.其中最简单的就是加速度方向与速度方向垂直的情况.［CAI课件模拟］当速度方向与加速度方向垂直时的运动情况：［通过和平抛运动的类

4、比，分析粒子此时的受力情况：并且用分解为分运动的方法进行分析］得到：忽略粒子所受重力，粒子在垂直于电场方向做匀速直线运动：x=v0t.在平行于电场方向做加速运动：·U粒子离开电场时竖直方向的分速度为：粒子离开电场时的偏转角度θ为：tanθ=［学生活动］1.自己推导上述各式2.阅读并解答课本例2.[讨论]带电粒子能离开偏转电场的条件．当偏转电场装置一定，即L、d不变，带电粒子m、q、υ0一定，带电粒子能否离开电场，就取决于两板电压U．y=，即．如U大于此值粒子打在板的某处而不能出偏转电场．当偏转电场

5、装置一定，板间电压一定，粒子m、q3一定，带电粒子能否离开电场，就取决于带电粒子射入电场时υ0大小（υ0方向沿轴线方向）．当时，带电粒子可离开偏转电场．三、示波管的原理［教师］刚才我们讨论了带电粒子在电场中的加速和偏转，那么，有什么实际意义呢？［演示］用示波器显示不同信号电压随时间变化的情况.［教师］示波器就是利用带电粒子在电场中的加速和偏转规律制成的.［CAI课件］模拟示波器的构造并简析其工作原理.［学生活动］阅读课文有关内容［演示］用示波器分别演示竖直亮线和水平亮线；加正弦高变电压，显示正弦曲线.小

6、结1.带电粒子在匀强电场中的运动，常见的有加速、偏转等，分析方法同力学，只是在受力分析时增加电场力分析一项，如果粒子是微观粒子，则重力不计，如果是一个液滴或小球则一般要考虑重力.2.示波管是带电粒子在电场中加速和偏转的实际应用.【作业布置】阅读课文课本练习八2、3【板书设计】　　3