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职高物理（人教版-电子电工类）教案：电子束在示波管中的运动 课题：电子束在示波管中的运动 课型：新授课 教学目标： 知识与技能 1、理解电势差与电场强度的关系 2、掌握带电粒子与电场中加速和偏转的规律 过程与方法 1、通过类比的方法分析论证带电粒子在电场中运动的规律 2、通过理论推导和实验，说明示波器的工作原理 情感态度与价值观 通过分析论证和实验观察，体会理论和实验的统一性，领悟人类认识客观世界的基本方法 重点：带电粒子在电场中加速和偏转的规律 难点：分析论证带电粒子在电场中加速和偏转的规律 教学准备：多媒体教学课件 示波器 教学过程： [问题背景]如图，真空中两极间电势差为U,距离为d。现有一质量为m，电荷量为q的正电荷，无初速度的放入电场后，试讨论该电荷怎样运动？加速度是多少？（不考虑重力的影响） 师：你认为怎样确定其运动状态？ 生：分析受力情况，求加速度。 师：由于一般微观粒子质量很小，相比电场力， 重力可以忽略不计，可见该带电荷 只受竖直向下的电场力F,故加速度a=F/m=qE/m 生：该电荷做初速度为零的匀加速直线运动 师：这与重力场中的哪种运动形式类似？ 生：自由落体运动 师：若增大两极间的电压U,电荷的加速度有何变化？ 生：a↑ E↓ 师：可见场强E与电势差U之间有确定的关系 [探究一] 场强E与电势差U之间的定量关系 师：什么是电势差？ 生：U=W/q(U是做功相联系的一个量)，w=qU 师：而电场力的功W还可写作W=qEd ∴U=E/d 或 E=U/d 说明①d为两点间沿场强方向的距离 ②两式的意义分别是 或 ③将电荷从A点移到BC所在等势面上的任意一点，电势降低是相同的，但沿AC电势降落的最快。可见，电场中，电势降落最快的方向为场强的方向。 场强的单位 N/C与V/m是等价的，试证明之 [变式问题] 若电子从小孔射出后,垂直进入某一匀强电场中,它会怎样运动? 通过刚才的讨论，现在我们能够弄清楚示波器的工作原理了！ [探究二]：电子束在示波管中的运动规律 实验.播放课件： 不加电压时：亮班的位置 偏转电极YY’加电压U’时：亮班的位置 分析论证： 师：通过观察你认为电子在在示波管中的运动可以分为几个阶段？ 生：同位交流讨论 生答： （1）电子在电子枪中的运动（加速） 怎样求出射速度V0? (2)电子在偏转电极中的运动 师：类似重力场中的平抛运动，处理方法是什么？ 生：将平抛运动分解为两个方向的分运动？ 水平方向：Vx=Vo= L= Vot 竖直方向：a=qE/m=qU/md Uy=at y=at2/2 tanΨ= Uy/Vo (3)离开偏转电场后：匀速直线运动 y’=y+LtanΨ 讨论与实验 （1）偏转量和偏转角跟带电粒子q、m无关，只取决于加速电场U和偏转电场U’ （2）若U’=Umaxsinwt，亮斑在荧光屏上将怎样运动？怎样使屏上出现完整的正弦曲线。 【针对训练】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开始加速，然后在同一偏转电场里 　　　偏转，在通过加速电场时获得的动能是否相同？通过偏 转电场时，它们是否会分为三股？请说明理由。 小结： 达标练习： 作业：P52.1-4 2 U d d + _ 【针对训练】 ｛