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帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)物理教案
作為一名為他人授業(yè)解惑的教育工作者，常常需要準(zhǔn)備教案，教案有助于順利而有效地開展教學(xué)活動(dòng)。那么應(yīng)當(dāng)如何寫教案呢？以下是小編為大家整理的帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)物理教案，僅供參考，希望能夠幫助到大家。
帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)物理教案1
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
1、理解帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律——只受電場力，帶電粒子做勻變速運(yùn)動(dòng)．重點(diǎn)掌握初速度與場強(qiáng)方向垂直的帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)——類平拋運(yùn)動(dòng)．
2、知道示波管的構(gòu)造和原理．
能力目標(biāo)
1、滲透物理學(xué)方法的教育，讓學(xué)生學(xué)習(xí)運(yùn)用理想化方法，突出主要因素，忽略次要因素的科學(xué)的研究方法．
2、提高學(xué)生的分析推理能力．
情感目標(biāo)
通過本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的意志品質(zhì)．
教學(xué)建議
本節(jié)內(nèi)容是電場一章中非常重要的知識(shí)點(diǎn)，里面涉及到電學(xué)與力學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用，因此教師在講解時(shí)，一是注意對(duì)力學(xué)知識(shí)的有效復(fù)習(xí)，以便于知識(shí)的遷移，另外，由于帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)公式比較復(fù)雜，所以教學(xué)中需要注意使學(xué)生掌握解題的思維和方法，而不要一味的強(qiáng)調(diào)公式的記憶．
在講解時(shí)要滲透物理學(xué)方法的教育，讓學(xué)生學(xué)習(xí)運(yùn)用理想化方法、突出主要因素、忽略次要因素（忽略帶電粒子的重力）的科學(xué)的研究方法．
關(guān)于示波管的講解，教材中介紹的非常詳細(xì)，教師需要重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)其工作原理，讓學(xué)生理解加速和偏轉(zhuǎn)問題——帶電粒子在電場中加速偏轉(zhuǎn)的實(shí)際應(yīng)用．
--示例
第九節(jié) 帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)
1、帶電粒子的加速
教師講解：這節(jié)課我們研究帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)，關(guān)于運(yùn)動(dòng)，在前面的學(xué)習(xí)中我們已經(jīng)研究過了：物體在力的作用下，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了改變，同樣，對(duì)于電場中的帶電粒子而言，受到電場力的作用，那么它的運(yùn)動(dòng)情況又是怎樣的呢？帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的過程中，電場力做的功大小為 ，帶電粒子到達(dá)極板時(shí)動(dòng)能 ，根據(jù)動(dòng)能定理， ，這個(gè)公式是利用能量關(guān)系得到的，不僅使用于勻強(qiáng)電場，而且適用于任何其它電場．
分析課本113頁的例題1．
2、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)
根據(jù)能量的關(guān)系，我們可以得到帶電粒子在任何電場中的運(yùn)動(dòng)的初末狀態(tài)，下面，我們針對(duì)勻強(qiáng)電場具體研究一下帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)情況．
�。ń處煶鍪緢D片）為了方便研究，我們選用勻強(qiáng)電場：平行兩個(gè)帶電極板之間的電場就是勻強(qiáng)電場．
�、偃魩щ娏Ｗ釉陔妶鲋兴芎狭榱銜r(shí)，即 時(shí)，粒子將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．
帶電粒子處于靜止?fàn)顟B(tài)， ， ，所受重力豎直向下，場強(qiáng)方向豎直向下，帶電體帶負(fù)電，所以所受電場力豎直向上．
�、谌� 且與初速度方向在同一直線上，帶電粒子將做加速或減速直線運(yùn)動(dòng)．（變速直線運(yùn)動(dòng)）
A、打入正電荷，將做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．
B、打入負(fù)電荷，由于重力極小，可以忽略，電荷只受到電場力作用，將做勻減速直線運(yùn)動(dòng)．
�、廴� ，且與初速度方向有夾角，帶電粒子將做曲線運(yùn)動(dòng)． ，合外力豎直向下，帶電粒子做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)．（如下圖所示）
注意：若不計(jì)重力，初速度 ，帶電粒子將在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)．
復(fù)習(xí)：物體在只受重力的作用下，以一定水平速度拋出，物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)為這兩種運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)．水平方向上不受力作用，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向上只受重力，做初速度為零的自由落體運(yùn)動(dòng)．
水平方向：
豎直方向：
與此相似，當(dāng)忽略帶電粒子的重力 時(shí)，且 ，帶電粒子在電場中將做類平拋運(yùn)動(dòng)．與平拋運(yùn)動(dòng)區(qū)別的只是在沿著電場方向上，帶電粒子做加速度為 的勻變速直線運(yùn)動(dòng)．
例題講解：已知，平行兩個(gè)電極板間距為d，板長為l，初速度 ，板間電壓為U，帶電粒子質(zhì)量為，帶電量為＋q．分析帶電粒子的運(yùn)動(dòng)情況：
�、倭Ｗ釉谂c電場方向垂直的方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)， ；在沿電場方向做初速度為零的.勻加速直線運(yùn)動(dòng)， ，稱為側(cè)移．若粒子能穿過電場，而不打在極板上，側(cè)移量為多少呢？
�、谏涑鰰r(shí)的末速度與初速度 的夾角 稱為偏向角．
③ 反向延長線與 延長線的交點(diǎn)在 處．
證明：
注意：以上結(jié)論均適用于帶電粒子能從電場中穿出的情況．如果帶電粒子沒有從電場中穿出，此時(shí) 不再等于板長l，應(yīng)根據(jù)情況進(jìn)行分析．
得到了帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的基本運(yùn)動(dòng)情況，下面，我們看看其實(shí)際的應(yīng)用示例．
3、示波管的原理：
學(xué)生首先自己研究，對(duì)照例題，自學(xué)完成，教師可以通過放映有關(guān)示波器的視頻資料加深學(xué)生對(duì)本節(jié)內(nèi)容的理解．
4、教師總結(jié)：
教師講解：本節(jié)內(nèi)容是關(guān)于帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)情況，是電學(xué)和力學(xué)知識(shí)的綜合， 帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)，常見的有加速、減速、偏轉(zhuǎn)、圓運(yùn)動(dòng)等等，規(guī)律跟力學(xué)是相同的，只是在分析物體受力時(shí)，注意分析電場力，同時(shí)注意：為了方便問題的研究，對(duì)于微觀粒子的電荷，因?yàn)橹亓Ψ浅Ｐ�，我們可以忽略不�?jì)．對(duì)于示波管，實(shí)際就是帶電粒子在電場中的加速偏轉(zhuǎn)問題的實(shí)際應(yīng)用．
5、布置課后作業(yè)
帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)物理教案2
一、教學(xué)目標(biāo)
1．了解——只受電場力，帶電粒子做勻變速運(yùn)動(dòng)。
2．重點(diǎn)掌握初速度與場強(qiáng)方向垂直的——類平拋運(yùn)動(dòng)。
3．滲透物理學(xué)方法的教育：運(yùn)用理想化方法，突出主要因素，忽略次要因素，不計(jì)粒子重力。
二、重點(diǎn)分析
初速度與場強(qiáng)方向垂直的帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)，沿電場方向（或反向）做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，垂直于電場方向?yàn)閯蛩僦本�運(yùn)動(dòng)。
三、主要教學(xué)過程
1．帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)情況
�、偃魩щ娏Ｗ釉陔妶鲋兴芎狭榱銜r(shí)，即∑F=0時(shí)，粒子將保
持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
例帶電粒子在電場中處于靜止?fàn)顟B(tài)，該粒子帶正電還是負(fù)電？
分析帶電粒子處于靜止?fàn)顟B(tài)，∑F=0，mg=Eq，因?yàn)樗苤亓ωQ直向下，所以所受電場力必為豎直向上。又因?yàn)閳鰪?qiáng)方向豎直向下，所以帶電體帶負(fù)電。
②若∑F≠0且與初速度方向在同一直線上，帶電粒子將做加速或減速直線運(yùn)動(dòng)。（變速直線運(yùn)動(dòng)）
打入正電荷，將做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
打入負(fù)電荷，將做勻減速直線運(yùn)動(dòng)。
�、廴簟艶≠0，且與初速度方向有夾角（不等于0°，180°），帶電粒子將做曲線運(yùn)動(dòng)。
mg＞Eq，合外力豎直向下v0與∑F夾角不等于0°或180°，帶電粒子做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。在第三種情況中重點(diǎn)分析類平拋運(yùn)動(dòng)。
2．若不計(jì)重力，初速度v0⊥E，帶電粒子將在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)。
復(fù)習(xí)：物體在只受重力的作用下，被水平拋出，在水平方向上不受力，將做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上只受重力，做初速度為零的自由落體運(yùn)動(dòng)。物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)為這兩種運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。
與此相似，不計(jì)mg，v0⊥E時(shí)，帶電粒子在磁場中將做類平拋運(yùn)動(dòng)。
板間距為d，板長為l，初速度v0，板間電壓為U，帶電粒子質(zhì)量為m，帶電量為+q。
�、倭Ｗ釉谂c電場方向垂直的方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，x=v0t；在沿電若粒子能穿過電場，而不打在極板上，側(cè)移量為多少呢？
�、�
③
注：以上結(jié)論均適用于帶電粒子能從電場中穿出的情況。如果帶電粒子沒有從電場中穿出，此時(shí)v0t不再等于板長l，應(yīng)根據(jù)情況進(jìn)行分析。
設(shè)粒子帶正電，以v0進(jìn)入電壓為U1的電場，將做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，穿過電場時(shí)速度增大，動(dòng)能增大，所以該電場稱為加速電場。
進(jìn)入電壓為U2的電場后，粒子將發(fā)生偏轉(zhuǎn)，設(shè)電場稱為偏轉(zhuǎn)電場。
例1質(zhì)量為m的帶電粒子，以初速度v0進(jìn)入電場后沿直線運(yùn)動(dòng)到上極板。
（1）物體做的是什么運(yùn)動(dòng)？
（2）電場力做功多少？
�。�3）帶電體的電性？
例2如圖，一平行板電容器板長l=4cm，板間距離為d=3cm，傾斜放置，使板面與水平方向夾角α=37°，若兩板間所加電壓U=100V，一帶電量q=3×10—10C的負(fù)電荷以v0=0。5m/s的.速度自A板左邊緣水平進(jìn)入電場，在電場中沿水平方向運(yùn)動(dòng)，并恰好從B板右邊緣水平飛出，則帶電粒子從電場中飛出時(shí)的速度為多少？帶電粒子質(zhì)量為多少？
例3一質(zhì)量為m，帶電量為+q的小球從距地面高h(yuǎn)處以一定的初速度水平拋出。在距拋出點(diǎn)水平距離為l處，有一根管口比小球直徑略大的
管子上方的整個(gè)區(qū)域里加一個(gè)場強(qiáng)方向水平向左的勻強(qiáng)電場。如圖：
求：（1）小球的初速度v；
�。�2）電場強(qiáng)度E的大��；
（3）小球落地時(shí)的動(dòng)能。
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