2019-2020年高中物理《带电粒子在匀强电场中的运动》教案2 新人教版选修3-1.doc

2019-2020年高中物理带电粒子在匀强电场中的运动教案2 新人教版选修3-1教学目标：1、知道利用匀强电场可以使带电粒子加速和偏转，了解本节知识在实际中的应用。2、掌握分析和解决带电粒子在电场中运动问题的思路和方法。3、了解示波管的构造和基本原理。教学重点：带电粒子的加速与偏转教学难点：带电粒子偏转运动规律分析、示波器扫描的原理教具：示波器、计算机多媒体教学过程设计：引入新课：介绍带电粒子：质子、电子、原子核、离子等微观粒子，一般来讲，重力可以忽略不计。(因为它相对电场力太小了)。带电颗粒：如液滴、油滴、尘垓、小球等，除有说明或明确的暗示外，一般都不能忽略重力。带电粒子在电场中要受到电场力的作用，产生加速度，速度的大小和方向都会发生变化。在现代科学实验和技术设备中，常常根据这个原理，利用电场来改变或控制带电粒子的运动。实例：北京正负电子对撞机是利用电场的加速。示波器又是电子在电场中加速和偏转的实例。下面，我们就来讨论两种简单的情况：一是利用电场使带电粒子加速，一是利用电场使带电粒子偏转。新课教学：一、带电粒子的加速：1、匀强电场的加速问题在真空中有一对平行金属板，两板间加以电压U。两板间有一个带正电荷q的带电粒子，它在电场力的作用下，由静止开始从正极向负极运动，到达负极时的速度有多大？方法1、由动能定理得： 求出：方法2、运用运动学和动力学求解，因为电场力是恒力， 提出问题：如何解决带电粒子在非匀强电场中的加速问题？2、非匀强电场中的加速问题巩固练习：实验表明，炽热的金属丝可以发射电子，在炽热的金属丝和金属板之间加以电压U=2500V，从炽热的金属丝发射出的电子在真空中被加速后，从金属板的小孔穿出。电子穿出后的速度有多大？3、若初速度不为零，又如何呢？ （课件演示）二、带电粒子的偏转：例题：一带电量为+q的粒子，重力不计，水平射入图示电场中，射入时的速度。两极板的长度, 相距，极板间的电压U=200V，求粒子射出电场时竖直偏移的距离y和偏转的角度。思考：+q受力情况如何？运动性质如何？它的运动与力学中的哪些运动相似？用什么方法研究+q的运动情况？分析与解： 对y进行定量分析，y、与哪些因素有关？（课件演示）拓展：射出速度的反向延长线，与入射速度的延长线的交点在哪个位置？分析及推导： 巩固练习：一束电子流在经过U=5000V的加速电压后，在距两极板等距离处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示，若两板间距d=1.0cm，板长l=5.0cm，那么要使电子能从平行板间飞出，两个极板上最多能加多大电压？分析与解：由动能定理得： 三、应用：示波器的原理可以用来观察电信号随时间的变化的情况，示波器的核心是示波管。示波管的原理图如下：若偏转电极XX上不加电压，只在偏转电极YY上加电压，电子在偏转电极YY的电场中发生偏转，离开偏转电极YY的后沿直线前进。思考题：为什么显示出正弦曲线？小结：布置作业：同步训练。