带电粒子在电场中的运动 讲义 高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

第十章静电场中的能量第五节带电粒子在电场中的运动（二）教学目标：1.通过研究例题明确带电粒子在电场中做偏转运动时的运动分析；2.通过阅读了解示波管的工作原理．教学重难点：围绕不同核心概念分析带电粒子的偏转问题。一、复习导入，板书课题。回顾：带电粒子在电场中，静止或水平的射入的末速度计算。平抛规律，曲线运动条件。导入：带电粒子沿电场线进入电场（只受电场力时）做匀变速直线运动，那当带电粒子以一定的初速度垂直进入电场是做什么运动？。二、出示目标，明确任务1.明确带电粒子在电场中做偏转运动时的运动分析，并会运用类平抛的知识进行相应计算。2.了解示波管及其工作原理。（双偏转电场）三、阅读教材，找出三点。认真阅读课本P46-P47内容，找出知识点、找出重点、找出疑惑点。方法：一读、二画、三找、四理、五结。四、紧扣教材，自学指导。1.阅读课本46页带电粒子的偏转部分，思考以下问题①带电粒子垂直射入匀强电场做什么运动？②运动的基本规律有哪些？（类比平抛运动规律）2.阅读课本46、47页例题二，明确带电粒子在电场中的基本运算。3.阅读课本47页示拓展学习部分，了解示波管的基本工作原理。五、展示交流，精讲点拨。带电粒子在电场中的类平抛运动1．基本规律(1)初速度方向eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(速度：vx＝v0,位移：x＝v0t))(2)电场线方向eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(速度：vy＝at＝\f(qU,md)·\f(l,v0),位移：y＝\f(1,2)at2＝\f(1,2)·\f(qU,md)·\f(l2,v02)))(3)离开电场时的偏转角：tanα＝eq\f(vy,v0)＝eq\f(qUl,mdv02)2、示波管的原理1．构造：由电子枪、偏转电极、荧光屏组成。2．原理：示波管的YY'偏转电极上加的是待显示的信号电压。这个电压是周期性的，XX'偏转电极通常接入仪器自身产生的锯齿形电压，叫做扫描电压。如果信号电压是周期性的，并且扫描电压与信号电压的周期相同，就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期内随时间变化的稳定图象了精讲几个常用推论(1)tanα＝2tanβ。（二倍角公式，通用结论）(2)粒子从偏转电场中射出时，其速度反向延长线与初速度方向延长线交于沿初速度方向分位移的中点。(3)以相同的初速度进入同一个偏转电场的带电粒子，不论m、q是否相同，只要eq\f(q,m)比荷相同，即荷质比相同，则偏转距离y和偏转角α相同。（轨迹相同）(4)若以相同的初动能Ek0进入同一个偏转电场，只要q相同，不论m是否相同，则偏转距离y和偏转角α相同。(5)不同的带电粒子经同一加速电场加速后(即加速电压相同)，进入同一偏转电场，则偏转距离y和偏转角α相同eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(y＝\f(U2l2,4U1d)，tanα＝\f(U2l,2U1d)))。六、课堂小结，构建体系。带电粒子在电场中的类平抛运动1．基本规律(1)初速度方向eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(速度：vx＝v0,位移：x＝v0t))(2)电场线方向eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(速度：vy＝at＝\f(qU,md)·\f(l,v0),位移：y＝\f(1,2)at2＝\f(1,2)·\f(qU,md)·\f(l2,v02)))(3)离开电场时的偏转角：tanα＝eq\f(vy,v0)＝eq\f(qUl,mdv02)板书设计10.5带电粒子在电场中的偏转(1)初速度方向eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(速度：vx＝v0,位移：x＝v0t))(2)电场线方向eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(速度：vy＝at＝\f(qU,md)·\f(l,v0),位移：y＝\f(1,2)at2＝\f(1,2)·\f(qU,md)·\f(l2,v02)))七、整理知识，理解记忆。带电粒子垂直射入电场中的运动规律、偏转位移公式八、当堂训练、巩固应用课后题第三题：3.先后让一束电子和一束氢核通过同一对平行