高三物理 7.0带电粒子在电场中的运动导学案 新人教版

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1、☆☆☆“四学”教学模式之物理科教学设计☆☆☆带电粒子在电场中的运动—郑维刚、武士元课尾导学【学习目标】1、掌握带电粒子的加速和偏转规律，知道示波管的主要结构和工作原理2、综合应用力学和电学的知识、解决带电粒子在电场中的运动3、培养综合分析问题的能力学习方法指导：a）注意力学和运动的结合，多考虑能量观点。课前自学【基础知识自学】一、带电粒子的加速问题1.自主探索如图1真空中有一对平行金属板，两板间电势差为U质量为m带正电量为q的粒子，无初速的放入真空中两带电平行板产生的电场中,两板间距为d。（忽略粒子重力）(1)质子将如何种运动？(2

2、)它从另一板o孔处穿出时的速度vo多大？(3)讨论有几种求vo的方法。图22.过程回顾如图2炽热的金属丝可以发射电子。在金属丝和金属板之间加以电压U=2500V，发射的电子在真空中加速后，从金属板的小孔穿出。求电子处处是的速度是多大？3.结论应用让原来静止的氢核、氘核、氚核的混合物经同一电场加速后，具有（）A.相同的速度B.相同的动能C.在电场中的运动时间相同.D.在电场中的加速度相同二、带电粒子的偏转1.自主探索如图3当带电粒子的初速度方向与电场强度方向不在一条直线上时，由于电场力的作用，粒子的速度方向要发生改变，粒子会发生偏转。

3、图3探索练习如图3初速度v0=3.0×107m/s的电子飞入真空中两带电平行板之间。板长为L=6.0cm,两板间距离d=2cm,两板间电压U=200V，若电子能穿出电场.⑴电子在电场中将如何运动？⑵电子在电场中运动的加速度?⑶电子在电场内运动了多长时间？⑷电子射出电场时沿垂直于初速度方向偏转的角度?⑸电子射出电场时沿垂直于板面方向偏移的距离是多少？图22．归纳公式如图3初速度v0的电子飞入真空中两带电平行板之间。板长为L,两板间距离是d.两板间电压是U，若电子能穿出电场.电子在电场中运动的加速度a=。电子在电场内运动的时间t=。电子

4、射出电场时沿垂直于初速度方向偏转的角度tanθ=。电子射出电场时沿垂直于板面方向偏移的距离y=。图23.结论应用初速度相同的电子和质子，垂直电场线进入同一偏转场，他们飞出电场时的偏转角和偏转位移是否相同？说明理由。三、示波管的原理观察教材P35示波管原理图示波器可以用来观察随时间变化的情况，核心部件是示波管，由、和组成，经过电场的顺序是先经过，再经过。如果在偏转电极XX′和YY′之间没有加电压，电子束从电子枪射出后沿传播，示波管的YY′偏转电极上加的是，这个电压是，XX′偏转电极通常接入仪器自身产生的电压，叫做扫描电压。阅读教材P3

5、6思考与讨论【基本规律自学】【自学质疑感悟】把不理解的知识点写在下面课上助学【自学学情反馈】小组合作检查学案完成情况。【能力提升助学】一、加速电场1.师生互动在加速电场中求速度的方法共有几种，比较优缺点。图42.学生练习⑴下列粒子从初速度为零的状态经过电压为U的电场后，速度最大的是（）•A.质子.B.电子.C.氦核.D.纳离子.⑵如图4，电子由静止开始从A板向B板运动，保持两板间的电压不变，当增大两板间的距离时，电子到达B板时的（)•A.速度增大.B.动能增大.•C.加速度增大D.时间增大.二、偏转电场1.师生互动师生共同回顾课前自

6、学中的探索练习，提取方法，解决难点。2.练习先后让一束电子和一束氢核通过同一对平行板形成的偏转电场。在下列两种情况下，分别求出电子偏角的正切与氢核偏角的正切之比。⑴电子与氢核的初速度相同⑵电子与庆贺的初动能相同图5三、综合电场如图5真空中炽热的金属丝发射的电子经过电压为U1=1000V加速场后接着从A板的小孔处飞入电场强度E2=5000N/C的竖直方向的偏转电场，设电子刚刚离开金属丝时速度为零。偏转电极长度L=6cm。求：电子离开偏转电场时的速度与进入偏转电场时的速度方向之间的夹角？【能力强化助学】小组成员陈述自己学习过程中的疑惑，

7、小组之间讨论解决办法。课后补学图6【能力拓展补学】1.如图6所示如果一个质子(质量为m，带电量e)以初速度V0飞入真空中两带电平行板产生的电场中，（1）质子将如何运动？（2）如质子能从B孔飞出，U不能超过多高？2.让一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子的混合物经过同一加速电场由静止加速，然后在同一偏转电场里偏转，它们是否会分离成三股粒子束？请通过计算说明。图73.如图7一束电子流在经U1=5000的加速电压加速后，在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，若两板间距d=0.1cm,板长L=5.0cm,若要使电子能从平行板间飞出，两个

8、极板上最多能加多大的电压？【能力建构补学】教师指导建构请根据本节课所学内容列出本节课的结构提纲。学生自主建构自主学习下列知识点总结