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1、2022年高中物理 1.9 帶電粒子在電場中的運(yùn)動(2) 教案 第16課時 新人教版選修3-1高一
教學(xué)目標(biāo)
知識與技能
能分析帶電粒子在電場中的運(yùn)動問題
過程與方法
通過帶電粒子在電場中加速、偏轉(zhuǎn)過程分析,培養(yǎng)學(xué)生的分析、推理能力
情感、態(tài)度與價值觀
通過知識的應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)的精神
教學(xué)重點(diǎn)
帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動規(guī)律
教學(xué)難點(diǎn)
運(yùn)用電學(xué)和力學(xué)知識綜合處理偏轉(zhuǎn)問題
教學(xué)過程
一、課前導(dǎo)學(xué)
1.帶電粒子經(jīng)電場加速:處理方法,可用動能定理、牛頓運(yùn)動定律或用功能關(guān)系。
qU=mvt2/2-mv02/2 ∴ vt= ,若初速v0=0,則
2、v= 。
2.帶電粒子經(jīng)電場偏轉(zhuǎn): 處理方法:靈活應(yīng)用運(yùn)動的合成和分解。
帶電粒子在勻強(qiáng)電場中作類平拋運(yùn)動, U、 d、 l、 m、 q、 v0已知。
①穿越時間: ②末速度:
③側(cè)向位移: ,討論:對于不同的帶電粒子
(1)若以相同的速度射入,則y與 成正比
(2)若以相同的動能射入,則y與 成正比
(3)若經(jīng)相同的電壓U0加速后射入,則y=UL2/4DU0,與m、q 關(guān),隨加速電壓的增大而 ,隨偏轉(zhuǎn)電
3、壓的增大而 。
(4)偏轉(zhuǎn)角正切: (從電場出來時粒子速度方向的反向延長線必然過 )
二、質(zhì)疑討論
3.處理帶電粒子在電場中運(yùn)動的一般步驟:
(1)分析帶電粒子的受力情況,尤其要注意是否應(yīng)該考慮重力,電場力是否恒力等。
(2)分析帶電粒子的初始狀態(tài)及條件,確定帶電粒子作直線運(yùn)動還是曲線運(yùn)動。
(3)建立正確的物理模型,進(jìn)而確定解題方法是運(yùn)力學(xué)、還是功能量關(guān)系。
(4)利用物理規(guī)律或其他手段(如圖線等)找出物理間的關(guān)系,建立方程組。
4.帶電粒子受力分析注意點(diǎn):
(1)對于電子、氕、氘、氚、核、
4、粒子及離子等,一般不考慮重力;
(2)對于帶電的顆粒,液滴、油滴、小球、塵埃等,除在題目中明確說明或暗示外,一般均應(yīng)考慮重力;
(3)除勻強(qiáng)電場中電量不變的帶電粒子受恒定的電場力外,一般電場中的電場力多為變力;
(4)帶電導(dǎo)體相互接觸,可能引起電量的重新分配,從而引起電場力變化。
三、反饋矯正
t
φ
U0
-U0
o
T/2 T 3T/2 2T
例1、 如圖所示,兩平行金屬板豎直放置,左極板接地,中間有小孔。右極板電勢隨時間變化的規(guī)律如圖所示。電子原來靜止在左極板小孔處。(不計重力作用)下列說法中正確的是( )
A.從t=0時刻釋放電子,電子將始終向右運(yùn)動,直到打到右極板上
B.從t=0時刻釋放電子,電子可能在兩板間振動
C.從t=T/4時刻釋放電子,電子可能在兩板間振動,也可能打到右極板上
D.從t=3T/8時刻釋放電子,電子必將打到左極板上
例2、課本p38 (4)
例3、課課練p27(4)
四、鞏固遷移
課本p38(1)(2)(3)(5)
5、如圖所示,帶負(fù)電的小球靜止在水平放置的平行板電容 器兩板間,距下板0.8 cm,兩板間的電勢差為300 V.如果兩板間電勢差減小到60 V,則帶電小球運(yùn)動到極板上需多長時間?