《2020屆高中物理 第9節(jié) 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)學(xué)案 新人教版選修3-1》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020屆高中物理 第9節(jié) 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)學(xué)案 新人教版選修3-1（7頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第9節(jié) 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 學(xué)案課前預(yù)習(xí)學(xué)案一、預(yù)習(xí)目標(biāo)1、理解帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，并能分析解決加速和偏轉(zhuǎn)方向的問(wèn)題2、知道示波管的構(gòu)造和基本原理二、預(yù)習(xí)內(nèi)容1、帶電粒子在電場(chǎng)中加速，應(yīng)用動(dòng)能定理，即所以 2、（1）帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)問(wèn)題的分析處理方法，類(lèi)似于平拋運(yùn)動(dòng)的分析處理，應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的合成和分解的知識(shí)。離開(kāi)電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間 。離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)量 。離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)速度的大小 。以及離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角 。（2）若電荷先經(jīng)電場(chǎng)加速然后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，則y= （U1為加速電壓，U2為偏轉(zhuǎn)電壓）3、處理帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的方法（1）等效法：（2）分解法：帶電微粒在勻強(qiáng)電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)這種

2、較復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)，可分解成沿初速方向的 和沿電場(chǎng)力方向的 來(lái)分析、處理。三、提出疑惑同學(xué)們，通過(guò)你的自主學(xué)習(xí)，你還有哪些疑惑，請(qǐng)把它填在下面的表格中疑惑點(diǎn)疑惑內(nèi)容課內(nèi)探究學(xué)案一學(xué)習(xí)目標(biāo)通過(guò)帶電粒子在電場(chǎng)中加速、偏轉(zhuǎn)過(guò)程分析，培養(yǎng)學(xué)生的分析、推理能力二學(xué)習(xí)過(guò)程1引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)回顧相關(guān)知識(shí)（1）牛頓第二定律的內(nèi)容是 ?（2）動(dòng)能定理的表達(dá)式是 ?（3）平拋運(yùn)動(dòng)的相關(guān)知識(shí):12.2、帶電粒子的加速提出問(wèn)題要使帶電粒子在電場(chǎng)中只被加速而不改變運(yùn)動(dòng)方向該怎么辦?學(xué)生探究活動(dòng)：結(jié)合相關(guān)知識(shí)提出設(shè)計(jì)方案并互相討論其可行性。學(xué)生介紹自己的設(shè)計(jì)方案。師生互動(dòng)歸納：方案1 。2： ?？汕蟮卯?dāng)帶電粒子從靜止開(kāi)始被加速

3、時(shí)獲得的速度為：vt=深入探究：（1）結(jié)合牛頓第二定律及動(dòng)能定理中做功條件（W=Fscos恒力 W=Uq 任何電場(chǎng)）討論各方法的實(shí)用性。（2）若初速度為v0（不等于零），推導(dǎo)最終的速度表達(dá)式。學(xué)生活動(dòng)：思考討論，列式推導(dǎo)3、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)教師投影：如圖所示，電子以初速度v0垂直于電場(chǎng)線射入勻強(qiáng)電場(chǎng)中問(wèn)題討論：（1）分析帶電粒子的受力情況。（2）你認(rèn)為這種情況同哪種運(yùn)動(dòng)類(lèi)似，這種運(yùn)動(dòng)的研究方法是什么?（3）你能類(lèi)比得到帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的研究方法嗎?學(xué)生活動(dòng)：討論并回答上述問(wèn)題：深入探究：如右圖所示，設(shè)電荷帶電荷量為q，平行板長(zhǎng)為L(zhǎng)，兩板間距為d，電勢(shì)差為U，初速為v0試求：（1）帶電粒子在電

4、場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t。（2）粒子運(yùn)動(dòng)的加速度。（3）粒子受力情況分析。（4）粒子在射出電場(chǎng)時(shí)豎直方向上的偏轉(zhuǎn)距離。（5）粒子在離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)豎直方向的分速度。（6）粒子在離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的速度大小。（7）粒子在離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角度。拓展：若帶電粒子的初速v0是在電場(chǎng)的電勢(shì)差U1下加速而來(lái)的（從零開(kāi)始），那么上面的結(jié)果又如何呢?（y，）學(xué)生活動(dòng)：結(jié)合所學(xué)知識(shí)，自主分析推導(dǎo)。=arctan與q、m無(wú)關(guān)。3、示波管的原理出示示波器，教師演示操作光屏上的亮斑及變化。掃描及變化。豎直方向的偏移并調(diào)節(jié)使之變化。機(jī)內(nèi)提供的正弦電壓觀察及變化的觀察。學(xué)生活動(dòng)：觀察示波器的現(xiàn)象。三、反思總結(jié)1 2四、當(dāng)堂檢測(cè)1、如圖所示，水

5、平安放的A、B兩平行板相距h，上板A帶正電，現(xiàn)有質(zhì)量m，帶電量為+q的小球，在B板下方距離H處，以初速v0豎直向上從B板小孔進(jìn)入板間電場(chǎng)，欲使小球剛好能到A板，則A、B間電勢(shì)差UAB= 。2、質(zhì)子H和粒子He在勻強(qiáng)電場(chǎng)中由靜止開(kāi)始加速，通過(guò)相同位移時(shí)，它們的動(dòng)能比為 ，所用時(shí)間比為 。3、一個(gè)電子以3.2106m/s的初速度沿電場(chǎng)線方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，在電場(chǎng)中飛行了9.110-7s后開(kāi)始返回，則勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為 ，電子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中從進(jìn)入到返回原處所通過(guò)的路程為 。課后練習(xí)與提高1、粒子和質(zhì)子以相同速度垂直于電場(chǎng)線進(jìn)入兩平行板間勻強(qiáng)電場(chǎng)中，設(shè)都能飛出電場(chǎng)，則它們離開(kāi)勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，側(cè)向位移之比y:

6、yH= ，動(dòng)能增量之比= 。2、如圖所示，水平平行金屬板A、B間距為d，帶電質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量為m，電荷量為q，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)以速率v從兩極板中央處于水平飛入兩極間，兩極不加電壓時(shí)，恰好從下板邊緣飛出，若給A、B兩極加一電壓U，則恰好從上板邊緣飛出，那么所加電壓U= 。3、如圖所示，電子的電荷量為e，質(zhì)量為m，以v0的速度沿與場(chǎng)強(qiáng)垂直的方向從A點(diǎn)飛入勻強(qiáng)電場(chǎng)，并從另一側(cè)B點(diǎn)沿與場(chǎng)強(qiáng)方向成150角飛出。則A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為 。參考答案課前預(yù)習(xí)學(xué)案1、2、（1）（2） 3、(1)帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，若不能忽略重力時(shí)，可把電場(chǎng)和重力看作等效重力，這樣處理起來(lái)更容易理解，顯得方便快捷。（2）勻速直線運(yùn)動(dòng)課內(nèi)

7、探究學(xué)案1（1）a=F合/m（注意是F合）（2）W合=Ek=（注意是合力做的功）（3）平拋運(yùn)動(dòng)的相關(guān)知識(shí)2方案1：v0=0，僅受電場(chǎng)力就會(huì)做加速運(yùn)動(dòng)，可達(dá)到目的。方案2：v00，僅受電場(chǎng)力，電場(chǎng)力的方向應(yīng)同v0同向才能達(dá)到加速的目的。3解：由于帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)受力僅有電場(chǎng)力（與初速度垂直且恒定），不考慮重力，故帶電粒子做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)。粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間 t=加速度 a=qU/md豎直方向的偏轉(zhuǎn)距離：y=at2=粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)豎直方向的速度為v1=at=速度為： v=粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角度為：tan=三反思總結(jié)1帶電粒子的加速 功能關(guān)系分析：粒子只受電場(chǎng)力作用，動(dòng)能變化量等于電勢(shì)能的變化量(初速度為零)； 此式適用于一切電場(chǎng)2帶電粒子的偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的分析方法(看成類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng))：沿初速度方向做速度為v0的勻速直線運(yùn)動(dòng)沿電場(chǎng)力方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)四、當(dāng)堂檢測(cè)1、 2、1：2 3、2V/m 0.29m課后練習(xí)與提高1、1：2 2：1 2、 3、-3eBV0