山东省物理优质课课件：带电粒子在电场中的运动导学案

1、山东省优质课比赛导学案 带电粒子在电场中的运动导学案授课人：宋宏亮 一、学习目标：（一）知识与技能1理解并掌握带电粒子在电场中加速和偏转的原理。2能用牛顿运动定律或动能定理分析带电粒子在电场中加速和偏转。（二）过程与方法1分析如何利用电场使带电粒子速度大小改变即加速。2分析如何利用电场使带电粒子速度方向改变而发生偏转。3体验类比平抛运动，运用分解的方法处理曲线运动。4归纳用力学规律处理带电粒子在电场中运动的常用方法。（三）情感、态度和价值观1感受从能的角度，用动能定理分析解答问题的优点。2进一步养成科学思维的方法。二、温故知新：1、曲线运动的研究方法： 。在研究平抛运动时，我们把平抛运动分解为

2、：水平方向的 和 竖直方向的 。yOxv0vvyvx平抛运动的规律：水平方向：VX= ,aX= ,X= .竖直方向：Vy= ,aY= ,y= .速度偏转角的正切: tan= .位移偏转角的正切：tan= . 2、静电力做功W和电势差U的关系式： 。此公式是否适用于非匀强电场？在什么电场中,可以用功的定义式W=Fscos求电场力做功?为什么？3、通过课本第7页的例题1，你能得到什么结论？三、合作探究：【合作探究1】：带电粒子的加速：问题1：在真空中有一对间距为d的平行金属板，两板间电场看做匀强电场，由于接到电池组上而带电，两板间的电势差为U。若一个电子(质量为m，电量为-e)，由静止开始加速，从

3、一个极板到达另一个极板时，速度是多大？方法1、运动学结合牛顿定律 方法2、动能定理（求功的方法?）d-evU问题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U0，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0.(请尝试心算！)V0U0【合作探究2】：带电粒子的偏转问题3：如图所示，一个电子（质量为m，电量为-e）垂直于电场线方向射入电场中，两板间的电场看做匀强电场，假定电子最终能从极板中飞出。请思考讨论以下问题： + + + + + + + + - - - - - - - -YY/（1） 请分析该电子的受力情况，大致做出该

4、电子在极板间的运动轨迹。（2） 你认为该电子的运动与那种运动相似？这种运动的研究方法是什么？（3） 你能类比得到电子在该电场中运动的研究方法吗？问题4：如果已知：金属板的长度为L，间距为d,极板间电压的大小为U。电子射入电场时的速度为V0。请同学们类比平抛运动的研究方法小组合作完成以下问题：V0 + + + + + + + + - - - - - - - -V0VyVy（1）电子运动的加速度a；（2）电子在偏转电场中运动的时间t；（3）电子射出极板时的速度V;编题比赛：（比赛规则：编题并求解，限时3分钟）问题5质子(质量为m、电量为e)和二价氦离子(质量为4m、电量为2e)以相同的初动能垂直射

5、入同一偏转电场中，离开电场后，它们的偏转角正切之比为 ，偏转位移之比为 。类比这个问题，你还能想到什么问题？问题6：如果电子的速度V0是在电势差为U0的加速电场中从静止开始加速获得的。偏转位移y及偏转角的正切值tan的表达式怎样？请尝试推导，并讨论这种情况下偏转位移y及偏转角的正切值tan与哪些因素有关？V0U0 + + + + + + + + - - - - - - - -V0VyVy课后巩固练习：1、如图所示，在P板附近有一电子由静止开始向Q板运动，则关于电子在两板间的运动情况，下列叙述正确的是：( )A.两板间距越大，加速的时间越长B.两板间距离越小，加速度就越大，则电子到达Q板时的速度

6、就越大C.电子到达Q板时的速度与板间距离无关，仅与加速电压有关D.电子的加速度和末速度都与板间距离无关2、质量为m、带电量为q的粒子以初速度v从中线垂直进入偏转电场，刚好离开电场，它在离开电场后偏转角正切为0.5，则下列说法中正确的是 A、如果偏转电场的电压为原来的一半，则粒子离开电场后的偏转角正切为0.25 B、如果带电粒子的比荷为原来的一半，则粒子离开电场后的偏转角正切为0.25 C、如果带电粒子的初速度为原来的2倍，则粒子离开电场后的偏转角正切为0.25 D、如果带电粒子的初动能为原来的2倍，则粒子离开电场后的偏转角正切为0.25四、重难点知识总结：五、学情自评：在这一节课上，我遇到的困难：（困难是暂时的，坚持是到达成功最近的路程。）在课下我要努力解决的问题：（有问题不去解决才是真正的问题。）今天我有哪些进步？我想对自己说的话：(明天我应该有个更高