专题-带电粒子在匀强电场中的运动典型例题

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1、物理学科导学案班级：高一（1）姓名：孙传广审核人：高一物理组实际教学日期2017.9.11总课题专题:带电粒子在匀强电场中的运动典型例题学案总课时2第1课时课题专题:带电粒子在匀强电场中的运动典型例题课型习题课教学目标一、知识与技能：1．带电粒子在匀强电场中——共点力的平衡2．带电粒子在匀强电场中----带电粒子做匀变速运动加速减速及图像问题。3．初速度与场强方向垂直的带电粒子在电场中的运动(类平抛运动)。4.示波管的主要构造和工作原理。目标要求①深入理解围绕‘电场’、‘带电粒子’问题中的力学知识与能量知识②带电微粒在电场中运动是电场知识和力学知识的结合，分析方法和力学的分析

2、方法是基本相同的二、过程与方法构建模型法：用学生以有的知识为背景展开，教会学生通过构建物理基本模型来寻找解决问题的方法，讲练结合法，通过典例精析、让学生感到带电粒子在匀强电场中的运动问题不再难解、不再遥远。三、情感态度与价值观1．渗透物理学方法的教育：运用理想化方法，突出主要因素，忽略次要因素，不计粒子重力。2．培养学生综合分析问题的能力，体会物理知识的实际应用。教学重点教学重点：带电粒子在电场中的运动情况（平衡、加速和减速）和偏转规律教学难点教学难点：带电粒子在电场中的运动问题中应用动能定理、平抛运动规律、牛顿定律、场强等相关知识解决问题及应用。学法指导构建模型、合作探究、

3、精讲精练、教学过程师生互动典型例题或方法指导引入:某些带电体是否考虑重力，要根据题目暗示或运动状态来判定我们知道，把一个带电粒子放进电场中，它就具有一定的电势能并受到电场力的作用，因此它可能会作各种各样的运动，这在现代科学技术设备中有广泛的应用。那么:1.带电粒子在匀强电场中运动状态：2.电场中的带电粒子一般可分为下面两类：a、带电的基本粒子：如电子，质子，α粒子，正负离子等。b、带电微粒：如带电小球、液滴、尘埃等。问题：它们在受力分析时是否计重力？一．带电粒子在电场中的平衡问题例1：带电粒子在电场中处于静止状态，该粒子带正电还是负电?如果粒子的质量为m,电场强度为E，则其电

4、荷量为多少？变式训练1：带电小球用细绳悬挂，在电场中处于静止状态，细绳与竖起方向的夹角为θ，如图所示，该粒子带正电还是负电?如果粒子的质量为m,两板间距离为d,电压为U，则其电荷量为多少？它与负极板的距离为X，剪断细绳，小球做什么运动？到达负极板的速度是多大？时间为多少？一、带电粒子在匀强电场中的加速运动（直线运动）MNqU【例2】如图所示，在真空中有一对平行金属板，两板间加以电压U。在板间靠近正极板附近有一带正电荷q的带电粒子，它在电场力作用下由静止开始从正极板向负极板运动，到达负极板的速度为多大？粒子到达极板的时间为多少？变式训练2：带电粒子所带的电量为q,质量为m，板间

5、电势差为U,板距为d,板长为L，电荷由正极板边缘A点静止释放，粒子沿直线AB运动到负极板，试问粒子带什么电？做什么运动？粒子到达负极板的速度为多大？时间为多少？学生思考并回答带电粒子在电场中的平衡解题步骤：①选取研究对象。②进行受力分析，注意电场力的方向特点。③由平衡条件列方程求解。讨论带电粒子在电场中做直线运动(加速或减速)的方法：(1)能量方法——能量守恒定律；(2)功能关系——动能定理；(3)力和加速度方法——牛顿运动定律，匀变速直线运动公式。物理学科导学案班级：高一（1）姓名：孙传广审核人：高一物理组实际教学日期2017.9.11二、带电粒子在匀强电场中的加速运动（图

6、像问题）例3：两个相距为d的平行金属板,有正对着的两小孔A、B,如图甲所示,两板间加如图乙所示的交变电场,一质量为m,带电量为+q的带电粒子,在t=0时刻在A孔处无初速释放,1）试判断带电粒子能否穿过B孔？（t=0时刻A板电势高）2）作出粒子运动的V－t图象三、带电粒子在电场中的偏转（垂直于场射入）【例4】质量为、电荷量为的带电粒子以初速沿垂直于电场的方向，进入长为、间距为、电压为的平行金属板间的匀强电场中，粒子将做匀变速曲线运动，如图所示，若不计粒子重力，则可求出如下相关量：分析方法：（1）粒子穿越电场的时间：（2）粒子离开电场时的速度（3）粒子离开电场时的侧移距离：（

7、4）粒子离开电场时的偏角：（5）速度方向的反向延长线必过偏转电场的中点如图所示,两极板与电源相连接,电子从负极板边缘垂直电场方向射入匀强电场,且恰好从正极板边缘飞出,现在使电子射入速度变为原来的两倍,而电子仍从原来位置射入,且仍从正极板边缘飞出,则两极板间距离就变为原来的()A.2倍B.4倍C.倍D.倍UVo四、带电粒子经加速电场后进入偏转电场【例5】如图所示，由静止开始被电场（加速电压为）加速的带电粒子平行于两正对的平行金属板且从两板正中间射入，从右侧射出，设在此过程中带电粒子没有碰到两极板。若金属板