第九节 带电粒子在电场中的运动导学案

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1、第九节带电粒子在电场中的运动导学案第九节带电粒子在电场中的运动导学案一、知识与技能：1、掌握带电粒子在电场中加速和偏转的规律；2、理解电压对粒子加速和偏转的影响，并能综合利用力学知识对有关问题进行分析；3、了解加速和偏转在实际中的应用。二、过程与方法：1、掌握带电粒子在电场中偏转的处理方法；2、让学生通过讨论和思考得出知识，注重知识的建构过程；三、情感态度与价值观：1、了解加速和偏转在实际中的应用，培养应用知识的意识，激发学习兴趣；2、在讨论中培养合作精神四、重点和难点1、解决带电粒子在电场中加速和偏转问题的方法2、对电场对粒子加

2、速的规律的理解；3、偏转问题的分析方法。一、预习案1、带电粒子：如电子、质子、原子核等，一般地，重力<<电场力，重力可忽略不计。2、带电粒子沿电场线方向进入匀强电场后，由于电场力方向与粒子的运动方向在　　　　　，且电场力是恒力，所以带电粒子只能做　　　　　　　。3、带电粒子的偏转（限于匀强电场）（1）运动状态分析：带电粒子以速度v0垂直于电场线方向飞入匀强电场时，由于电场力方向与粒子的初速方向　，且电场力是恒力，所以带电粒子只能做　　　　　。（2）粒子偏转问题的分析处理方法类似于平抛运动的分析处理，即应用运动的合成和分

3、解的知识方法：沿初速度方向为，位移与时间的关系为，运动时间t=。沿电场力方向为初速度为零的匀加速直线运动，加速度a=。离开电场时的偏移量二、探究案一、带电粒子的加速问题一：两块平行正对的金属板A、B，相距为d，带有等量异号电荷，电压为U，场强为E，如图所示。一质量为，电荷为q的带正电的粒子从A板处由静止开始运动，求其到达B板的速度是多大？讨论：如何分析（提示可以用牛顿定律、动能定理、等）类似自由落体运动（类比法）二、带电粒子的偏转如图，带电粒子以垂直于电场方向的速度进入匀强电场，将会发生偏转，做一个抛物线运动。1、运动性质：类平抛

4、运动（类比法）2、运动规律：（两个方向分析）如果带电粒子偏转后飞出电场，则其侧移距离和偏转角度为多少？加速度a=垂直板面方向偏移的距离为=粒子的飞行时间t=带入可得=由那几个量决定：垂直板面的速度v=偏转角度tan&slash;=偏转角度由那几个量决定：小结：静电场与重力场的区别联系注意求解问题的方法和推导过程，不必去记公式。三、示波管的原理示波管的结构如图1-9-12，示波管主要由　　　、　　　　和　　　三部分组成。管内抽成　　，电子枪通电后发射　　　，电子在　　电场作用下被加速，然后进入　　电场。偏转电极一般有相互　的两组，一

5、组控制　　偏转，一组控制　　偏转。电子经过偏转电场后打到荧光屏上使荧光粉发光。三、练习案例1．如图9－－1所示，一束带电粒子（不计重力）垂直电场方向进入偏转电场，试讨论以下情况中，粒子应具备什么条下才能得到相同的偏转距离和偏转角φ（U、d、L保持不变）（1）进入偏转电场的速度相同时（2）进入偏转电场的动能相同时（3）进入偏转电场的动量相同时（4）先由同一加速电场加速后，再进入偏转电场时例2．一束电子流在经U=000V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，如图所示，若两板间d=10，板长l=0，那么，要使电子

6、能从平行板间的边缘飞出，两个极板上最多能加多大电压？当堂检测1．一带电粒子在电场中只受电场力作用时，它不可能出现的运动状态是()A．匀速直线运动B．匀加速直线运动．匀变速曲线运动D．匀速圆周运动2．对公式的适用条，正确的有（）A．只适用于匀强电场中，v0=0的带电粒子被加速B．只适用于匀强电场中，粒子运动方向和场强方向平行的情况．只适用于匀强电场中，粒子运动方向和场强方向垂直的情况D．适用于任何电场中，v0=0的带电粒子被加速3．一质量为，电量为q的带电粒子（不计重力），以平行于电场线的初速度v0射入匀强电场，经过t(s)时间，带

7、电粒子具有的电势能与刚射入到电场时具有的电势能相同。则此匀强电场为_____________，带电粒子在带电场中所通过的路程为______________。4．如图9－－7所示，将光滑金属环竖直放置在水平向右的匀强电场中，场强为E。在环上套有一质量为、带电量为－q的小球，当小球从水平直径A端由静止释放，沿顺时针滑到B时，小球对圆环的压力为____________。图9－－7