高三物理《带电粒子在电场中运动》教案11.docVIP

9、带电粒子在电场中的运动 一、教学目标：???知识： （2）理解并掌握带电粒子在电场中偏转2、过程与方法： 培养学生观察、分析、表达及应用物理知识解决实际问题的能力，进一步养成科学思维的方法。 ）??? 带电粒子在电场中加速和偏转，。??? 讲授式的教学方法通过恰当的问题设置和类比方法的应用，点拨了学生分析问题的方法思路引导学生进行分析、讨论、归纳、总结，使学生动口、动脑、动手，亲身参与获取知识，提高学生的综合素质-------理想化方法 （2）带电粒子的加速 [课件展示]在真空中有一对平行金属板，由于接上电池组而带电，两板间的电势差为U。若一个质量为m，带正电荷q的粒子，在静电力的作用下由静止开始从正极板向负极板运动，计算它到达负极板时的速度。 [分析]：这节课我们研究带电粒子在匀强电场中的运动，关于运动，我们刚刚已经研究过了：物体在力的作用下，运动状态发生了改变，同样，对于电场中的带电粒子而言，受到电场力的作用，那么它的运动情况又是怎样的呢？ [板书] 解法一：用牛顿运动定律来解 由于带等量异种电荷的平行金属板间形成的电场是匀强电场，粒子受到的静电力是恒力F=Eq，因为E没给出需要先求出来，我们可以假设两金属板间的距离d，则可以用电势差来表示出两板间的场强E=U/d代入上式得F=Uq/d 由F=ma变形可求a=F/m= Uq/(dm) 再由运动学公式2ad=vt2-v02 将上式代入整理可得 解法二：用动能定理来解 带电粒子在电场中运动的过程中，静电力做的功大小为 带电粒子到达极板时动能 根据动能定理可得 如果是非匀强电场仍可用功能关系推导出这个公式（牛顿运动定律将不再适用），这个公式不仅使用于匀强电场，而且适用于任何其它电场． （3）[例题]：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，发射出的电子在真空中加速后，从金属板的小孔穿出。电子穿出时的速度有多大？设电子刚刚离开金属丝时的速度为零。（电子的质量m=0.9×10-30kg和电子的电荷量e=1.6×10-19C） 以微机演示电子在加速电场中的运动，让学生思考如何求电子射出加速电场时的速度？并进行推导。适用于求初速度为零的粒子被加速后的速度，且两极板间的电压越大，被加速后粒子的速度越大。 （4）课堂练习 　　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，粒子运动方向与场强方向平行的情况 　　C．只适用于匀强电场中，粒子运动方向与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 　　2．如图1，P和Q为两平行金属板，板间电压为U，在P板附近有一电子由静止开始向Q板运动．关于电子到达Q板时的速率，下列说法正确的是 [ ] 　　A．两板间距离越大，加速时间越长，获得的速率就越大 　　B．两板间距离越小，加速度越大，获得的速率就越大 　　C．与两板间距离无关，仅与加速电压U有关 D．以上说法都不正确 （5）课堂小结及拓展延伸 本节内容是关于带电粒子在电场中的加速运动情况，如果带电粒子的初速度方向与场强方向垂直粒子会做什么运动呢？可能更复杂，我们的科研工作者就是这样一点一点研究和试验现在已能很好的控制粒子的运动，制成了示波管，示波管就是带电粒子在电场中的加速偏转问题的实际应用．我们现在使用的电视机、电脑的显示器都是通过控制大量电子的运动打到不同荧光物质上发光而显示图像的。我们作为一名学生一定要努力学习，将来在各行各业，也许在航天史上就会献出我们的一份努力。 （6）课后作业 1、如图6所示，B板电势为U，质量为m的带电粒子（重量不计）以初速v0水平射入电场．若粒子带－q电量，则粒子到达B板时速度大小为______；若粒子带＋q电量，它到达B板时速度大小为______． 2、电子电量为e，质量为m，以速度v0沿着电场线射入场强为E的匀强电场中，如图7所示，电子从A点入射到达B点速度为零，则AB两点的电势差为______；AB间的距离为______． 3、课本P39 问题与练习 1 4、阅读“科学的足迹”密立根实验——电子电荷量的测定 （7）课后反思 中华资源库： 中华资源库： - + U